阅读说明：本技术 一种先导电磁阀 (pilot electromagnetic valves ) 是由 丁柏勇 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种先导电磁阀,包括阀本体、阀芯组件、阀芯弹簧、阀座组件、阀盖组件、定位环、线圈组件、线圈固定组件；所述阀本体内设置有进口通道,进口通道连接主腔,主腔上方连接有安装腔,安装腔上方连接有密封腔,且主腔下方还连接有出口通道,安装腔内设有阀体连接通道,连接出口通道与安装腔；其中主腔内安装有阀芯组件；阀芯组件上方安装有阀座组件；阀芯组件与阀座组件之间设置有阀芯弹簧；阀座组件上端固定安装有定位环,同时阀座组件内还配合安装有阀盖组件；阀盖组件外配合安装有线圈组件,两者之间通过线圈组件固定件固定连接。该电磁阀涉及汽车空调控制装置领域,其具有响应时间短,结构简单,空间小巧,成本较小的特点。(The invention discloses pilot electromagnetic valves, which comprise a valve body, a valve core assembly, a valve core spring, a valve seat assembly, a valve cover assembly, a positioning ring, a coil assembly and a coil fixing assembly, wherein an inlet channel is arranged in the valve body and is connected with a main cavity, an installation cavity is connected above the main cavity, a sealing cavity is connected above the installation cavity, an outlet channel is also connected below the main cavity, a valve body connecting channel is arranged in the installation cavity and is connected with the outlet channel and the installation cavity, the valve core assembly is installed in the main cavity, the valve seat assembly is installed above the valve core assembly, the valve core spring is arranged between the valve core assembly and the valve seat assembly, the positioning ring is fixedly installed at the upper end of the valve seat assembly, the valve cover assembly is also installed in a matched mode in the valve seat assembly, the coil assembly is installed outside the valve cover assembly in a matched mode, and the valve cover assembly are fixedly connected through.)

一种先导电磁阀

技术领域

本发明涉及汽车空调控制装置领域, 具体涉及一种先导电磁阀。

背景技术

在汽车车用空调系统中，电磁阀用于控制流体的开、关，大孔径时会采用先导式电磁阀，为了降低功耗，采用二级先导式电磁阀，如现有专利CN105135029A。当向线圈通电时，柱塞克服柱塞弹簧的作用力而向下方驱动，阀轴利用第2闭阀弹簧的作用力而与柱塞一起向下方移动，阀轴的第2阀芯的阀芯部被按压到先导阀芯上，先导阀芯的先导孔由第2阀芯的阀芯部关闭。与此同时，先导阀芯克服开阀弹簧的作用力而与阀轴等一起向下方移动，先导阀芯被按压到第2先导通道的第2阀座从而关闭第2阀口。高压流体(制冷剂)的流经路线如下：通过流入口导入到流入室的第1阀室内，再流入到第1阀芯的第1均压通道，从而进入第1阀芯 的大径部的外周面至活塞环的外周面与流入室的内周面(带阶梯的横孔的滑动面)之间的滑动面间隙，流入第1 背压室，流入第1先导主通道，流入第2阀室，流入先导阀芯的连通通道，流入第2背压室。其结果是，流入室的第1阀室的压力P1和第1背压室的压力P3(此处，P1＝P3)等高于流出室的压力P2，第1阀芯因第1闭阀弹簧的作用力及流入室的第1阀室与流出室的差压而被按压到第1阀座上从而关闭第1阀口 (全闭状态)，断电时与通电时相反。 此种结构的二级先导式电磁阀，由于设置有二级阀芯会增加开启和关闭的响应时间，且使电磁阀结构更加复杂、空间尺寸增加，材料成本和制造成本都会增加。

发明内容

本发明提供一种先导电磁阀，其具有响应时间短，电磁阀结构简单，空间小巧，成本较小的特点。本发明是通过以下技术方案实现：

一种先导电磁阀，所述电磁阀包括阀本体、阀芯组件、阀芯弹簧、阀座组件、阀盖组件、定位环、线圈组件、线圈固定组件；所述阀本体内设置有进口通道，进口通道连接主腔，主腔上方连接有安装腔，安装腔上方连接有密封腔，且主腔下方还连接有出口通道，安装腔内设有阀体连接通道，连接出口通道与安装腔；其中主腔内安装有阀芯组件，该阀芯组件下端用于配合密封出口通道；阀芯组件上方安装有阀座组件，其与密封腔、安装腔、主腔相配合；阀芯组件与阀座组件之间设置有阀芯弹簧；阀座组件上端固定安装有定位环，同时阀座组件内还配合安装有阀盖组件，阀盖组件中铁芯组件的下端用于配合密封阀座组件中的阀座上的先导孔；阀盖组件外配合安装有线圈组件，两者之间通过线圈组件固定件固定连接。

进一步，阀本体中，安装腔内壁上设有第一螺纹，安装腔直径大于主腔直径，且连接处为第一平面，连通安装主腔与出口通道之间的阀体连接通道设置在该平面上；主腔的下部设有一阀本体密封凸台，出口通道设置在阀本体密封凸台内，与主腔连通。

进一步，阀本体中所述进口通道另一端连接有第一沉孔，出口通道另一端连接有第二沉孔；阀本体设有第一沉孔的同侧设有第一螺纹孔，阀本体设有第二沉孔的同侧设有第二螺纹孔；第一沉孔和第二沉孔分别用于与相应的连接块的接头连接，第一螺纹孔和第二螺纹孔分别用于与相应的连接块的通孔连接固定；阀本体的底部设有一个及一个以上的第三螺纹孔，该第三螺纹孔用于电磁阀与系统相固定。

进一步，所述阀芯组件包括阀芯、阀芯密封圈和垫圈，阀芯密封圈和垫圈与阀芯配合，用于起到密封作用；所述阀芯顶部外圆直径大于底部外圆直径，阀芯顶部内设有一阀芯沉孔，阀芯沉孔的底部设有一阻尼孔，阀芯中部设有一阀芯横向通孔，阻尼孔的另一端与阀芯横向通孔相交，阀芯底部设有一沉环，沉环用于与阀芯密封圈和垫圈配合。

进一步，所述阀座组件包括阀座、阀座密封圈；所述阀座顶部中心设有连接腔、阀座密封腔，连接腔位于阀座密封腔上方，阀座密封腔底部设置有阀座密封凸台，阀座密封凸台上设置有阀座先导孔，阀座中间设置有横向阀座通道，该横向阀座通道与阀座先导孔连通；阀座底部还设置有阀座沉孔，阀座先导孔与阀座沉孔不相通；阀座密封腔底部还设置有阀座连接通道，连接阀座沉孔与阀座密封腔；阀座连接通道与横向阀座通道不相通；阀座顶部还设置有圆环槽用于安装定位环。

进一步，所述阀座上端外部设置有第一阀座密封槽，其下端外侧设置有第二阀座密封槽，上述密封槽内皆配合有阀座密封圈；第一阀座密封槽内的密封圈与阀本体中密封腔内壁接触，第二阀座密封槽内的密封圈与阀本体中主腔内壁接触；安装腔阀座上端与阀本体的密封腔配合，阀座下端与阀本体的主腔配合。

进一步，所述阀盖组件包括阀盖、阀盖密封圈、套管、静铁芯、动铁芯组件和先导弹簧；阀盖装配在阀座顶部的连接腔和密封腔内，阀盖底部装配有阀盖密封圈；阀盖内部装配有铁芯组件，铁芯组件上端装配有静铁芯，静铁芯与铁芯组件之间设置有弹簧，静铁芯与铁芯组件外套设有套管，套管与阀盖固定连接。

进一步，所述阀盖的上部设有阀盖外螺纹，下部设有阀盖密封槽，阀盖密封槽与阀盖密封圈配合，阀盖的底部中心设有容纳腔，阀盖的顶部中心设有阀盖凹槽，容纳腔与阀盖凹槽连通；阀盖顶部设置有多个阀盖沉孔。

进一步，线圈组件的固定：所述线圈组件包括线圈和导磁架；导磁架包括上平面、侧平面和下平面，上平面上设置有凹槽和凸点；线圈顶部设置有线圈凸台，线圈凸台上设置有凹点；导磁架的凹槽与线圈的线圈凸台相配合，导磁架的凸点与线圈的凹点相配合，线圈固定在导磁架内；导磁架下平面上表面设置一个及一个以上的内凸点，用于线圈固定在导磁架上。

进一步，线圈组件与定位环的固定：线圈组件中的底部设置一个及一个以上的外凸点；所述定位环包括上外圆环、下外圆环、内圆环和内圆环上的圆弧槽；线圈组件底部外凸点与定位环的圆弧槽配合，用于固定线圈组件与定位环的周转角度。

上述方案的有益效果在于：

1.此结构的电磁阀将阀本体的主腔、安装腔和密封腔设计在同一端，结构更加优化，减小了电磁阀的空间尺寸，减少了阀本体和阀座的材料成本约20％。

2.通过阀座内部结构的设计，各种腔体、通道在阀座内部的作用，使得在减少了二级阀芯的同时，亦达到了二级阀芯相似的减压效果，故结构更加简单，零部件更加少，降低了制造成本和多余的零部件的材料成本。

3.且由于减少了二级阀芯，减短了开阀和关阀的相应时间，响应时间比二级先导式电磁阀快，响应时间由1.5秒加快至20毫秒。

4.由于达到了二级阀芯相似的减压效果，故可以降低动铁芯组件的上移动的电磁力，即减小线圈功率，降低了线圈的材料成本和电磁阀打开、关闭时的电源能耗。

5.通过设计定位环的内部结构，将定位环与阀本体、线圈组件组合，根据线圈组件与阀本体的方向来指定定位环的圆弧槽与阀本体的方向。即根据客户不同的需要来控制线圈组件与阀本体的方向，只要调整定位工装，不需要制作不同的定位环，使电磁阀产品更加标准化，即降低零部件的库存和生产周期，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明给出的一种具体实施的电磁阀结构的主视剖视图；

图2为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀本体的主视剖视图；

图3为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀本体的结构立体图；

图4为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀芯的剖视图；

图5为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀座的主视剖视图

图6为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀座的侧剖视图；

图7为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀座的立体图；

图8为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀座的另一角度立体图；

图9为本发明给出的一种具体实施的电磁阀阀盖的剖视图；

图10为本发明给出的一种具体实施的电磁阀定位环的主视图

图11为本发明给出的一种具体实施的电磁阀定位环的俯视图；

图12为图10的局部放大图；

图13为本发明给出的一种具体实施的电磁阀导磁架立体图；

图14为本发明给出的一种具体实施的常闭型电磁阀结构的主视剖视图；

图15为本发明给出的一种具体实施的常闭型电磁阀结构的侧剖视图；

图16为本发明给出的一种具体实施的常闭型电磁阀的立体视图；

图17为本发明给出的另一种具体实施的常开型电磁阀的立体视图；

图18为本发明给出的另一种具体实施的常开型电磁阀的使用状态视图；

图19为本发明给出的另一种具体实施的常开型电磁阀结构的主视剖视图。

具体实施方式

：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，所述电磁阀包括阀本体1、阀芯组件2、阀芯弹簧3、阀座组件4、阀盖组件5、定位环6、线圈组件7、线圈固定组件8。

如图4、图5所示，阀本体1中间设有主腔101，主腔101上部设有安装腔110和密封腔111，安装腔110周边设有第一螺纹1101，安装腔110直径大于阀本体1主腔101直径，且连接处为第一平面1102，第一平面1102处设有阀体连接通道1103，阀体连接通道1103的另一端与出口通道105相交。阀本体1的一侧设置有第一沉孔102，另一侧设置第二沉孔106；主腔101与第一沉孔102连接的通道为进口通道103，阀本体1主腔101的下部设有一阀本体密封凸台104，阀本体密封凸台104中心设有一出口通道105，出口通道105与阀本体1的另一侧第二沉孔106相通。此结构的电磁阀将阀本体1的主腔101、安装腔110和密封腔111设计在同一端，结构更加优化，减小了电磁阀的空间尺寸，减少了阀本体1和阀座41的材料成本约20％。

如图4、图5所示，阀本体1一侧设有第一沉孔102，第一沉孔102的一侧设有第一螺纹孔107，阀本体1第二沉孔106的一侧设有一第二螺纹孔108，阀本体1的第一沉孔102、第二沉孔106分别与相应的连接块的接头密封，第一螺纹孔107、第二螺纹孔108分别与相应的连接块的通孔用螺钉连接固定。阀本体1的底部设有一个及一个以上的第三螺纹孔109，通过第三螺纹孔109，使整个电磁阀与系统相固定。

如图1所示，其中主腔101内安装有阀芯组件2，该阀芯组件2下端用于配合密封出口通道105；阀芯组件2上方安装有阀座组件4，其与密封腔111、安装腔110、主腔101相配合；阀芯组件2与阀座组件4之间设置有阀芯弹簧3；阀座组件4上端配合固定安装有定位环6，同时阀座组件4上端还配合安装有阀盖组件5，阀盖组件5中的铁芯组件55的下端用于配合密封阀座组件4中的阀座41上的阀座先导孔419；阀盖组件5外配合安装有线圈组件7，两者之间通过线圈组件固定件8固定连接。

阀芯组件2包括阀芯21、阀芯密封圈22和垫圈23，如图1、图4所示，阀芯21呈哑铃型，其顶部外圆211直径大于底部外圆212直径，阀芯21顶部内设有一阀芯沉孔213，阀芯沉孔213的中心有一阻尼孔214，阻尼孔214的另一端与阀芯横向通孔215相交，底部设有一沉环216，沉环216装入阀芯密封圈22和垫圈23，再通过铆压阀芯21从而固定阀芯密封圈22和垫圈23。

阀座组件4包括阀座41、阀座密封圈42，如图5、图6、图7、图8所示，阀座41顶部外圆设有第二螺纹411和阀座凸台412，且第二螺纹411与阀座凸台412连接处设有第一阀座密封槽413，阀座41底部设有台阶圆环414和阀座沉孔415，台阶圆环414上部为大圆环4141，下部为小圆环4142，交接部位为第三平面4143，大圆环4141的两侧各设有第二平面41412，第二平面41412上设置横向阀座通道421，小圆环4142处设有第二阀座密封槽4144，阀座41通过第二螺纹411与阀本体1安装腔110的第一螺纹1101相连接，通过阀座41的第三平面4143抵接阀本体1的第一平面1102来固定阀座41的上下位置。阀芯弹簧3的一端抵接于阀座41的阀座沉孔415，另一端抵接于阀芯21的阀芯沉孔213。

如图5、图6、图7、图8所示，阀座41顶部中心设有连接腔416、阀座密封腔417、阀座密封凸台418、阀座先导孔419和阀座连接通道420，连接腔416包括周边为螺纹4161和加工用的退刀槽4162，阀座先导孔419设置在阀座密封凸台418的中心，且阀座先导孔419与阀座沉孔415不相通，阀座先导孔419与横向阀座通道421相通，阀座连接通道420与横向阀座通道421不相通，阀座连接通道420连接阀座密封腔417与阀座沉孔415，阀座先导孔419的直径≤横向阀座通道421的直径，阀座先导孔419的直径≤阀座连接通道420的直径。此结构减少了二级阀芯，但达到了二级阀芯相似的减压效果，故结构更加简单，零部件更加少，降低了制造成本和多余的零部件的材料成本，且由于减少了二级阀芯，减短了开阀和关阀的相应时间。由于达到了二级阀芯相似的减压效果，故可以降低动铁芯组件55的上移动的电磁力，即减小线圈功率，降低了线圈的材料成本和电磁阀打开、关闭时的电源能耗。

如图5、图6、图7、图8所示，阀座41的大圆环4141外径直径大于阀本体1的主腔101外径直径，阀座41的大圆环4141外径直径小于阀本体1的安装腔110外径直径，且阀座41大圆环4141与阀本体1安装腔110形成的空心截面积≥阀体连接通道1103的圆心截面积。

如图5、图6、图7、图8所示，阀座41连接腔416与阀座凸台412的顶面设有一圆环槽422，圆环槽422的底部设有两个及两个以上的阀座沉孔423，用带有相应阀座沉孔423数量的凸台钉扳手伸入阀座沉孔423，转动并上紧阀座41，使阀座41的第三平面4143与阀本体1的第一平面1102抵接。

如图5、图6、图7、图8所示，阀座41的第一阀座密封槽413装入密封圈42，使阀座41的密封圈槽413部与阀本体1的密封腔111之间形成密封。

阀盖组件5由阀盖51、阀盖密封圈52、套管53、静铁芯54、动铁芯组件55和先导弹簧56组成。如图9所示，阀盖51的上部设有阀盖外螺纹511，下部设有阀盖凸台512，阀盖凸台512内设有阀盖密封槽513，阀盖51的下中心设有容纳腔515，阀盖51的上中心设有阀盖凹槽516，阀盖51阀盖外螺纹511与阀座41的阀座内螺纹4161相连接，阀盖51的阀盖凹槽516与套管53压装后进行焊接固定，阀盖51的阀盖密封槽513装入阀盖密封圈52后与阀座41阀座密封腔417的周壁4171相配合密封，阀盖51的阀盖外螺纹511与阀盖凹槽516之间设有两个及两个以上的阀盖沉孔517，用带有相应阀盖沉孔517数量的凸台钉扳手伸入阀盖沉孔517，转动并上紧阀盖51，使阀盖51的底面514与阀座41阀座密封腔417的底面相抵接，将阀盖51固定在阀座41内。

如图10、图11、图12所示，定位环6的材质为铝和铝合金，定位环6设有上外圆环61、下外圆环62、内圆环63和内圆环63上的圆弧槽64，定位环6压入阀座41的圆环槽422内，定位环6的上外圆环61直径大于阀座41圆环槽422的外圆直径，即压装后定位环6的上外圆环61与阀座41圆环槽422的外圆相抵接，定位环6的下外圆环62直径小于阀座41圆环槽422的外圆直径，定位环6的内圆环63直径小于阀座41圆环槽422的外圆直径，定位环6的内圆环63与阀座41圆环槽422的外圆之间有间隙，间隙为0.2mm以上，即定位环6的下外圆环段62能直接装入阀座41圆环槽422内。阀本体1内装入阀芯组件2、阀芯弹簧3和阀座组件4并上紧后，放入定位工装中，把定位环6的下圆环段62装入入阀座41的圆环槽422内，把方形定位工装头的凸台放入定位环6的圆弧槽64内，转动方形定位工装头的方向，使与阀本体1的定位工装的边缘相抵接，即保证定位环6的圆弧槽64与阀本体1的方向保持不变，再压装定位环6到阀座41的圆环槽422内，为防止定位环6松动，在阀座41的圆环槽422的外圆与定位环6的上外圆环61交接处打一个或一个以上的定位孔，使得定位环6的上外圆环61变形而固定定位环6的位置，根据线圈组件7与阀本体1的方向来指定定位环6的圆弧槽64与阀本体1的方向。即根据客户不同的需要来控制线圈组件7与阀本体1的方向，只要调整定位工装，不需要制作不同的定位环6，使电磁阀产品更加标准化，即降低零部件的库存和生产周期，降低生产成本。

线圈组件7由线圈71和导磁架72组成；如图13所示，导磁架72呈转90度的门框状，由一块钣金折成上平面721、侧平面722和下平面723，上平面721由一凹槽7211和一凸点7212，导磁架72的凹槽7211与线圈71的线圈凸台711相配合，导磁架72的凸点7212与线圈71的凹点相配合，使得线圈71能在固定在导磁架72内，为防止线圈71的线圈凸台711过低而无法定位线圈71，故在导磁架72下平面723上设置两个及两个以上的内凸点7231，保证线圈71固定在导磁架72上。在导磁架72下平面723上设置一个及一个以上的外凸点7232，导磁架72的外凸点7232装入定位环6的圆弧槽64内，使得导磁架72与定位环6的周转角度固定。

如图14、图15所示，介质从阀本体1的进口通道103进入主腔101下半段与阀芯21下半段形成的容纳腔1-1，再通过阀芯21的阀芯横向通孔215进入阻尼孔214，进入阀芯21阀芯沉孔213与阀座41阀座沉孔415形成的背压腔1-2，背压腔1-2再通过阀座连接通道420进入先导腔1-3。

如图16所述，电磁阀可选择为常闭式电磁阀；如图14、图15所示，当电磁阀不通电时，动铁芯组件55受先导弹簧56的弹力作用，使动铁芯组件55与阀座先导孔419抵接，即阀座先导孔419关闭，先导腔1-3与背压腔1-2截止，阀芯组件2受阀芯弹簧3的弹力作用，使阀芯组件2与阀本体1的阀口104产生密封，进口通道103和出口通道105截止；

当电磁阀通电后，动铁芯组件55克服先导弹簧56的弹力，向上移动，使动铁芯组件55离开阀座先导孔419，先导腔1-3与背压腔1-2连通，背压腔1-2压力降低，当背压腔1-2侧的压力小于容纳腔1-1侧的压力，产生压力差的力能克服阀芯弹簧3的弹力时，阀芯组件2离开主阀口104，进口通道103和出口通道105通过主阀口104连通。

电磁阀也可以选择为常开式电磁阀，如图17、图18、图19所示，当电磁阀通电时，动铁芯组件55克服先导弹簧56的弹力，动铁芯组件55向下移动，使动铁芯组件55与阀座先导孔419抵接，即阀座先导孔419关闭，先导腔1-3与背压腔1-2截止，阀芯组件2受阀芯弹簧3的弹力作用，使阀芯组件2与阀本体1的阀口104产生密封，进口通道103和出口通道105截止；

当电磁阀不通电时，动铁芯组件55受先导弹簧56的弹力作用，使动铁芯组件55离开阀座先导孔419，先导腔1-3与背压腔1-2连通，背压腔1-2压力降低，当背压腔1-2侧的压力小于容纳腔1-1侧的压力，产生压力差的力能克服阀芯弹簧3的弹力时，阀芯组件2离开主阀口104，进口通道103和出口通道105通过主阀口104连通。

以上是本发明优选实施方式，在本发明构思前提下所做出若干其他简单替换和改动，都应当视为属于本发明的保护范畴。