[发明专利]具有两件式芯的电磁阀

说明书

技术领域

本发明涉及电磁阀，并且更特别地涉及具有两件式芯的电磁阀。

背景技术

流体控制阀在多种应用中被用来控制流体的流动。被控制的流体可包括气体、液体或它们的组合。在一些情况下，流体也可包括悬浮颗粒。虽然流体控制阀在用来打开和关闭通过阀门的流体连通通道的具体构型中广泛地变化，但一种特定类型的阀门致动利用螺线管来进行。在螺线管致动的阀门中，螺线管包括穿过电磁线圈的电流，其中线圈通常围绕磁芯形成。通电的螺线管产生磁场。磁场作用于连接到阀门构件的可移动电枢。通常，阀门还包括弹簧或其它偏置构件，该偏置构件产生对抗磁场的偏置力。因此，在不存在由螺线管产生的磁场的情况下，阀门构件移动进入常开或常闭位置。

螺线管致动阀具有若干优点。螺线管致动阀可适应变化的流量。螺线管致动阀可形成高度可靠的密封，甚至在存在水分、污垢、碎屑等的情况下。由于螺线管致动阀提供的益处，它们在工业应用中非常流行。然而，电磁阀在高流量环境中会遇到困难。这是因为要使阀门在高流量和高压力下工作，阀门的行程必须增加。增加的行程需要更多的磁力，因此对于给定输入功率来说，需要更好的磁路。通常，根据用来引导磁通的磁芯的磁性能，磁通对于给定的电磁阀是有限的。磁芯常常由具有有限的磁性能的材料形成，以便保持耐腐蚀的阀门。

图1示出现有技术电磁阀100的剖视图。现有技术电磁阀100包括壳体101、第一流体端口102、第二流体端口103、流体喷嘴104、流体室105、阀门构件106和阀座107。电磁阀100还包括位于套管109中的电磁线圈108。磁芯110定位在线圈108内。磁芯110可由磁可渗透的、同时还表现出耐腐蚀性的材料形成。这样的材料的示例为铁素体不锈钢。磁芯110通常设置成引导并聚集由线圈108产生的磁通。电磁阀100还包括可移动电枢111。如可以理解的，当电磁线圈108如在本领域已知的那样通电时，产生穿过磁芯110的磁通，从而在第一方向或第二方向上偏置可移动电枢111和阀门构件106。阀门100还显示为带有偏置构件112。偏置构件112包括板弹簧，其提供与由通电的线圈108所提供的偏置力基本上相对的偏置力。

可移动电枢111可联接到阀门构件106。阀门构件106因此响应于偏置构件112或磁通随可移动电枢111一起移动以打开在入口102和出口103之间的流体流动通道，或者贴着阀座107密封以关闭在入口102和出口103之间的流体流动通道。

虽然现有技术电磁阀100在阀门经受相对低的流量和/或流体压力时令人满意地操作，但阀门100随流量增加而性能开始变差。如上所述，这是因为需要更强的偏置构件112，以便适当地关闭阀门100。因此，需要更强的磁通，以便克服由偏置构件112提供的偏置力。在磁芯110由铁素体不锈钢形成的情况下，磁通由于磁性能不足而相对有限。然而，由于与磁芯110的潜在流体接触，需要具有高耐腐蚀性的材料。由于目前不存在能在保持足够的耐腐蚀性的同时增加吸引力的材料，现有技术阀门100牺牲了磁性能以便提供耐腐蚀的磁芯110。

通常，增加的磁通以两种方式中的一种来实现。第一解决方案是增加电磁线圈的大小。这样的缺点是增加阀门的总体尺寸，这在许多情况下是不期望的。第二解决方案是增加供应至电磁线圈的电流。然而，该解决方案增加了由阀门产生的热量以及操作阀门所需的能量，这两种情况都是不期望的。

本发明克服了这些和其它问题，并且实现了本领域的进步。本发明提供一种包括两件式磁芯的电磁阀，其中两个部分由不同材料形成。第一部分由具有低磁性能但高耐腐蚀性的材料形成。用来形成第一部分的材料也可具有较好的机械特性和/或较低的成本。第二部分至少部分地插入由第一部分形成的腔体中。第二部分由相比用来形成第一部分的材料具有更高磁性能但更低耐腐蚀性的材料形成。第二材料也可具有不太合意的机械特性。例如，第二材料可能更难以制造成复杂的形状。

发明内容

根据本发明的一个实施例提供了一种用于电磁阀的磁芯。磁芯包括限定腔体的第一部分。根据本发明的一个实施例，第一部分由具有第一磁性能的第一材料形成。根据本发明的一个实施例，磁芯还包括至少部分地定位在腔体内的第二部分。第二部分可由第二材料形成，第二材料具有高于第一磁性能的第二磁性能。