[其他]双稳态电磁阀

说明书

本发明是自动控制用的电磁阀。

现有技术中的两位电磁阀，由控制线圈（1）、阀芯（4）、阀座（5）等构成。有两个工作状态：未加控制电流时线圈开路，衔铁不吸合，阀门关闭或在A工作状态，加控制电流后线圈（1）导通，衔铁即阀芯（4）被吸合，阀门打开或在B工作状态，此时保持功率约数十瓦。如将无控制电流时的状态视为稳定态，此阀可称为单稳态阀。此类阀的缺点是B工作状态须有电流维持，因而能耗大。

本发明的任务是制造一类新的电磁阀，这类电磁阀在所有的工作位置都是自稳定的，仅在转换时才通电以改变原有状态以进入指定位置，转换完成后，控制电流立即切断。显然，非转换时间皆不耗电。

本发明的技术解决方案是：

1.在各使用位置设置阀芯的锁定机构。

A）恒磁体吸合的方式：在非磁性材料加工的阀芯壳体（4）的适当位置安装恒磁体（3）、（6），而在阀座的相应位置安装具有相反极性指向的恒磁体或铁磁性金属材料（2）、（5），从而建立各指定位置的稳定条件。

B）机械定位的方式：在阀座（5）上安装顶销或碰珠（7），而在阀芯（4）的相应位置加工定位槽，从而建立各指定位置的稳定条件。

2.当采用直流控制方式时，改变阀芯（4）动作方向靠改变线圈中电流方向完成。如欲从A工作状态转变至B工作状态，线圈中电流方向是a→b，则从B工作状态至A工作状态转变时，线圈中电流流向将是b→a。而当采用交流控制方式时，则采用双线色结构，用控制线圈选通的方式来改变工作状态。

3.在采用直流控制方式的机构中，阀芯可采用镶嵌恒磁体的方法。

控制电流的导通时间由阀芯的移位时间决定，通常为0.2～2秒。电流的导通均由控制机构处理。

本发明的实施效果，与现有技术相比：稳定状态时完全不耗电，显著节能。还有，因为控制电流仅在状态改变的瞬间流过，可以取加大工作电流的工作方式，从而线圈匝数可大大减小，节约铜线，减小阀的结构尺寸。

图1为直流控制，恒磁体吸合锁定截止阀结构图。

图2为交流控制、机械销式锁定的换向阀结构图。

本发明的解决方案，结合附图，以两个实施例进一步说明如下：

实施例1是一个用直流控制方式工作的，恒磁体吸合锁定的截止阀。参照附图1，在钢制阀座（5）上固定密封流体介质用的薄壁不锈钢导套，阀芯体（4）可在导套内自由滑动（为减小阀芯上部空间流体排出时的阻力，阀芯与导套的间隙可稍大），阀芯（4）的两端装置恒磁体（3）、（6），（（3）兼锁定及驱动双重作用）而在导套顶部焊有铁制顶头（2）。其工作过程如下：当阀芯（4）在图示位置时，由于恒磁体（6）对阀座（5）的吸引（以及高压流体的压力）阀口关紧，（阀芯上的橡皮垫是兼密封和缓冲用的，为改变原有工作状态，即需阀门打开时，线圈（1）中通以一定方向的直流电流（如a→b），此时，线圈内产生的磁场对装于阀芯（4）内的恒磁体（3）产生足够的吸引力，当此吸引力超过流体压力、恒磁体（6）的锁定力、阀芯重力、以及阀芯对导套的摩擦力时，阀芯便向上运动，阀门的进出口导通。显然，由于恒磁体（3）对顶头（2）的吸合，阀芯已进入另一稳定状态，此时，控制电流便可解除。

当线圈（1）内通以b→a向电流时，便产生相反的过程。

实施例2是用交流电控制用顶销锁定方式工作的换向阀。参照附图2，阀芯（4）由软铁或非铁磁材料作成，其两端接入两个软铁加工而成的衔铁，在其外，隔着导套，绕有线圈1a及1b，它们分别控制滑阀向左或向右移动，在阀座（5）上，装有顶销（7），由于顶销内弹簧的弹力，顶销可伸入阀芯（4）上车制出的三角形槽内，阀芯中部的通孔及侧面斜孔是为阀体二端空间形成通路而用。其工作过程如下：在当前位置，即阀芯在左端位置上，欲改变工作状态，即从A、C导通变为B、C导通，线圈1b通电，由于1b内产生磁场，右端软铁被磁化，从而产生向右的拉力，顶销（7）被位于阀芯（4）上右面三角槽的侧向力顶回，整个阀芯向右移动，从而A、C阻断，B、C口导通。这时，顶销（7）恰恰对准阀芯的另一三角槽，因弹簧力作用顶尖被推出，从而锁定了阀芯与阀体的位置，此时，控制电流即可切断。相反方向的过程，只要在线圈1a中通以瞬间电流即可。

显然，参照实施例1的结构，此换向阀很容易改为直流控制或恒磁体锁定的方式。