一种低噪声的碳罐电磁阀
阅读说明：本技术 一种低噪声的碳罐电磁阀 (Low-noise carbon tank electromagnetic valve ) 是由 袁杰 渠胜华 周志 肖维 潘国强 于 2021-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种低噪声的碳罐电磁阀,属于碳罐电磁阀技术领域。该碳罐电磁阀包括阀体、以及安装在阀体内部空腔中的转轴、动铁芯、静铁芯和第一弹性件,阀体开设有与阀体内部空腔连通的进气口和出气口,转轴的轴线与出气口的轴线平行且间隔设置,转轴的轴身设有螺旋设置的第一导向槽,转轴连接有封堵件；动铁芯的侧壁连接有插入第一导向槽中的第一导向件,静铁芯外绕设有线圈,第一弹性件连接于动铁芯与静铁芯之间。本发明通过静铁芯和第一弹性件驱动动铁芯直线移动,动铁芯通过第一导向杆和第一导向槽驱动转轴转动,从而带动封堵件封闭或打开出气口。碳罐电磁阀开启或关闭的过程中均不会发生碰撞,从而减少了碳罐电磁阀开闭时的噪声。(The invention relates to a low-noise carbon tank electromagnetic valve, and belongs to the technical field of carbon tank electromagnetic valves. The carbon tank electromagnetic valve comprises a valve body, a rotating shaft, a movable iron core, a static iron core and a first elastic piece, wherein the rotating shaft, the movable iron core, the static iron core and the first elastic piece are arranged in a cavity in the valve body; the lateral wall of moving the iron core is connected with the first guide of inserting in first guide way, and quiet iron core is outer around being equipped with the coil, and first elastic component is connected between moving iron core and quiet iron core. The movable iron core is driven to move linearly by the static iron core and the first elastic piece, and the rotating shaft is driven to rotate by the movable iron core through the first guide rod and the first guide groove, so that the plugging piece is driven to close or open the air outlet. The carbon tank electromagnetic valve is not collided in the opening or closing process, so that the noise generated when the carbon tank electromagnetic valve is opened and closed is reduced.)
技术领域
本发明属于碳罐电磁阀技术领域，特别涉及一种低噪声的碳罐电磁阀。
背景技术
碳罐电磁阀是安装在汽车上用来减少因燃油蒸发排放造成空气污染并同时增加燃油效率的装置。燃油蒸汽会从油箱中挥发，通过管道到达炭罐后被吸收，再通过炭罐电磁阀来控制炭罐里的燃油蒸汽到发动机的二次利用。
新的国六的排放标准中对燃油蒸发排放的要求相比于国五的排放标准更加严格，这就需要提高发动机的脱附流量。发动机脱附流量的多少最直接的一个影响因素就是炭罐电磁阀的开闭频率。随着发动机脱附流量的提高，电磁阀开闭频率变大，炭罐电磁阀里面的阀芯高频撞击产生噪声，导致国六车上的炭罐电磁阀噪声比国五车辆的炭罐电磁阀噪声大很多。
现有降噪方案是在碳罐电磁阀动铁芯与阀体的撞击位置增加密封垫来缓冲动铁芯关闭阀体时撞击在阀体上产生的撞击声，但撞击仍然存在，噪声优化并未达到理想效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低噪声的碳罐电磁阀，以解决现有技术中碳罐电磁阀开闭过程中产生高频噪声的技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种低噪声的碳罐电磁阀，其特征在于，包括：
阀体，所述阀体内设有空腔，所述阀体开设有与所述空腔连通的进气口和出气口；
转轴，所述转轴可转动的安装于所述空腔内，所述转轴的轴线与所述出气口的轴线平行，所述转轴的轴身设有螺旋设置的第一导向槽，所述转轴连接有封堵件，所述转轴带动所述封堵件转动后封闭或打开所述出气口；
动铁芯，可滑动的安装于所述空腔内，所述动铁芯的滑动方向与所述转轴的轴线方向平行，所述动铁芯的侧壁连接有第一导向件，所述导向件插接于第一导向槽中；
静铁芯，所述静铁芯固定于所述阀体内，所述静铁芯与所述动铁芯间隔设置，所述静铁芯外绕设有线圈；以及，
第一弹性件，所述第一弹性件连接于所述动铁芯与所述静铁芯之间。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述转轴内设有与所述进气口或所述空腔连通的第一通道，所述封堵件的一端固定于所述转轴靠近所述出气口的一端端部，所述封堵件的另一端与所述出气口的端部贴合，所述封堵件的另一端开设有与所述第一通孔连通的第一偏心孔，所述偏心孔可转动的移动至与所述出气口贴合。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述阀体内设有第一转动槽，所述出气口偏心的设于所述第一转动槽槽底，所述转轴的一端可转动的固定于所述第一转动槽内。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述封堵件的一端固定于所述转轴的轴身，所述封堵件的另一端可移动至封堵所述出气口位置。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述阀体内设有第一转动槽，所述出气口设于所述第一转动槽外，所述转轴的一端可转动的固定于所述第一转动槽内。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述出气口的端面设有用于与所述封堵件密封连接的密封圈。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述动铁芯的侧壁连接有第二导向件，所述阀体的空腔壁上设有与所述第二导向件配合的第二导向槽，所述第二导向槽的延伸方向与所述转轴的轴线方向平行。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述静铁芯所述静铁芯朝向所述动铁芯的一端设有第一凸起，所述动铁芯朝向所述所述静铁芯的一端设有第一凹槽，所述第一弹性件的一端套接固定于所述第一凸起中，所述第一弹性件的另一端插接固定于所述第一凹槽中。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述碳罐电磁阀还包括第二弹性件，所述第二弹性件设于所述空腔内，所述第二弹性件连接于所述阀体与所述动铁芯之间，所述第一弹性件和所述第二弹性件分别位于所述动铁芯相对的两端。
作为可选的，为了更好的实现本发明，所述动铁芯与所述第二弹性件连接的一端设有第二凸起，阀体与所述第二弹性件连接处设有第二凹槽，所述第二弹性件的一端套接于所述第一凸起中，所述第二弹性件的另一端插入所述第二凹槽中。
本发明相较于现有技术具有以下有益效果：
本发明通过线圈通电时静铁芯吸附动铁芯朝向静铁芯直线移动以及线圈断电时第一弹性件驱动动铁芯背向静铁芯直线移动，从而使得动铁芯直线移动时带动第一导向件同步直线移动并沿第一导向槽移动，从而使得转轴绕转轴的轴线转动，转轴转动时带动封堵件转动，由于转轴的轴线与所述出气口的轴线平行且间隔设置，封堵件绕转轴转动时能够封闭出气口，实现对碳罐电磁阀的关闭或开启。整个碳罐电磁阀开启或关闭的过程中，动铁芯不会与阀体产生碰撞，封堵件也不会与阀体产生碰撞，从而减小甚至避免了碳罐电磁阀开启或关闭时产生的噪声。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是碳罐电磁阀的整体结构示意图；
图2是实施例1中碳罐电磁阀关闭时的内部结构示意图；
图3是实施例1中碳罐电磁阀开启时的内部结构示意图；
图4是第一导向槽的结构示意图；
图5是动磁铁的结构示意图；
图6是实施例2中碳罐电磁阀关闭时的内部结构示意图。
图中：
100-阀体；110-上壳体；120-下壳体；130-出气口；140-进气口；150-第二导向槽；
200-转轴；210-封堵件；211-第一偏心孔；220-第一导向槽；221-缓冲槽； 230-第一通道；
300-动铁芯；310-第一导向件；320-第二导向件；330-第一凹槽；340-第二凸起；350-轴承；
400-静铁芯；410-线圈；420-静铁芯安装座；430-端子；440-第一凸起；
510-第一弹性件；520-第二弹性件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
如图1至图5所示，本实施例为低噪声的碳罐电磁阀的一种实施方式，在本实施例中，该碳罐电磁阀包括阀体100、设置在阀体100内的转轴200、动铁芯300、静铁芯400以及第一弹性件510。如图2和图3所示，阀体100包括上壳体110和下壳体120，所述上壳体110与所述下壳体120可拆卸连接，并且通过密封圈等密封件密封于上壳体110与下壳体120的连接处。阀体100的上壳体110上设有连通空腔的出气口130，阀体100的下壳体120上设有连通空腔的进气口140。阀体100内部设有一空腔，出气口130和进气口140均与空腔连通，油蒸汽通过进气口140进入碳罐电磁阀的阀体100内，并通过出气口 130排出碳罐电磁阀。阀体外壁设有用于接线的端子430。
如图2至图4所示，转轴200为圆柱形，在空腔的空腔壁上开设有相对设置的第一转轴槽和第二转轴槽，转轴200的两端均安装有轴承350，转轴200 的一端通过轴承350可转动的固定于第一转轴槽中，转轴200的另一端通过另一轴承350可转动的固定于第二转轴槽中。当然，在实际使用中，在保证转轴 200固定安装的条件下，也可以仅在转轴200的一端设置轴承350，亦或者直接将转轴200的两端分别插入第一转轴槽和第二转轴槽中，第一转轴槽的直径和第二转轴槽的直径均与转轴200的直径相适配，以实现第一转轴200的转动。出气口130偏心设置在第一转轴槽的槽底，这里的偏心指的是出气口130轴线所在位置与转轴200的轴线所在位置偏离。转轴200靠近出气口130的一端端部设有封堵件210，封堵件210上偏心设置有的第一偏心孔211，这里的偏心指的是第一偏心孔211轴线所在位置与转轴200的轴线所在位置偏离，并且出气口130与转轴200之间的偏心距离等于第一偏心孔211与转轴200之间的偏心距离，以使得第一偏心孔211在绕所述转轴200转动至某一位置时能够与出气口130连通，优选的，出气口130的口径与第一偏心孔211的孔径相同。转轴 200内部设有通气孔230，通气孔230的一端与第一偏心孔211的一端连通，通气孔230的另一端与进气口140连通。进气口140进入的油蒸汽可以直接进入通气孔230中，也可以经过空腔后再进入通气孔230中。转轴200的侧壁上开设有第一导向槽220，第一导向槽220为螺旋槽，沿转轴200的轴向螺旋设置。转轴200以转轴200的轴线转动时，带动封堵件210和封堵件210上的第一偏心孔211绕转轴200在轴线转动，当封堵件210的第一偏心孔211转至与出气口130正对时，第一偏心孔211与出气口130连通，当第一偏心孔211转至其余位置时，封堵件210上除第一偏心孔211外的其余实体部分将出气口130封堵，实现碳罐电磁阀的关闭。
如图2、图3和图5所示，动铁芯300可直线移动的安装于阀体100的空腔内，并且动铁芯300位于转轴200的一侧，动铁芯300的移动方向与转轴200 的轴线方向平行。动铁芯300的侧壁上通过焊接或螺纹连接的方式固定有第一导向件310，第一导向件310为直杆，第一导向槽220的槽宽与第一导向件310 的直径相适配，第一导向件310插入第一导向槽220中并能在第一导向槽220 中滑动。当动铁芯300直线滑动时，带动第一导向件310沿转轴200的轴线方向直线移动，由于第一导向槽220为螺旋槽，转轴200通过第一导向件310和第一导向槽220实现转动。动铁芯300朝向静铁芯400的一端设有用于安装第一凹槽330。
如图2、图3和图5所示，另外，在动铁芯300侧壁上通过焊接或螺纹连接的方式固定有第二导向件320，第二导向件320为直杆，在阀体100的内壁上设有与第二导向件320相适配的第二导向槽150，第二导向槽150为直槽，第二导向槽150的延伸方向与转轴200的轴线方向平行。第二导向件320插接在第二导向槽150中滑动，从而进一步的使得动铁芯300在移动过程中不会发生转动。
如图2和图3所示，静铁芯400固定在阀体100内，并且静铁芯400位于动铁芯300的移动路径的一端。静铁芯400为环形结构，静铁芯400通过螺纹连接或过盈配合的方式套接固定在阀体100内的静铁芯安装座420上。静铁芯安装座420朝向动铁芯300的一端设有第一凸起440。静铁芯400与动铁芯300 之间连接有第一弹性件510，第一弹性件510为弹簧，当然，第一弹性件510 也可以是弹片。第一弹簧的一端套接在第一凸起440外与第一凸起440固定连接，第一弹簧的另一端插入第一凹槽330中与动铁芯300固定连接。第一弹性件510处于自然状态下时，静铁芯400与动铁芯300相互间隔。静铁铁芯的侧壁上绕设有线圈410，线圈410与设置在壳体100外壁的端子430连接。当线圈410通电时，静铁芯400会产生磁场吸附动磁铁，动磁铁克服第一弹性件510 的弹力后朝向静磁铁移动。当线圈410断电时，静铁芯400不产生磁场，动磁铁在第一弹性件510的弹性作用下远离静铁芯400。并且第一弹性件510还会限制动磁铁的移动距离，动铁芯300远离静铁芯400的一端与阀体100的空腔壁之间的距离大于第一弹性件510带动动铁芯300移动的惯性距离，避免动磁铁与阀体100发生碰撞以及防止动铁芯300与静铁芯400之间发生碰撞。
如图2和图3所示，另外，在动铁芯300还连接有第二弹性件520，第二弹性件520与第一弹性件510相对设置在动铁芯300的两端。第二弹性件520 为弹簧，当然，第二弹性件520也可以是弹片。动铁芯300上设有固定第二弹性件520一端的第二凸起340，阀体100的空腔壁上设有固定第二弹性件520 另一端的第二凹槽。第二弹性件520处于自然状态下时，静铁芯400与动铁芯 300相互间隔。设置第二弹性件520，能够进一步的防止动铁芯300与阀体100 之间发生碰撞以及防止动铁芯300与静铁芯400之间发生碰撞。
如图4所示，第一导向槽220的两端还分别连接有缓冲槽221。两个缓冲槽221均开设于转轴200的侧壁上，其中一个缓冲槽221与第一导向槽220的一端连接，另一个缓冲槽221与第一导向槽220的另一端连接。缓冲槽221的槽宽与第一导向槽220的槽宽相同，缓冲槽221的槽深与第一导向槽220的槽深相同，缓冲,221与第一导向槽220的连接处圆弧过渡，缓冲槽221的长度方向(即缓冲槽的延伸方向)与动铁芯300的移动方向平行，从而使得第一导向杆310在缓冲槽221内移动时，转轴200不会发生转动。同时，在碳罐电磁阀开启或关闭时，第一导向杆300经过第一导向槽220后最终会进入缓冲槽221 中并停留在缓冲槽221中，避免了第一导向杆300移动至第一导向槽220的螺旋端部时与转轴200之间发生碰撞而产生噪声。
本实施例的工作原理为：静铁芯400上的线圈410通电时，静铁芯400吸附动铁芯300克服第一弹性件510的弹力直线移动并靠近静铁芯400，动铁芯300直线移动时带动第一导向件310同步直线移动并沿第一导向槽220移动，从而使得转轴200绕转轴200的轴线转动，转轴200转动时带动封堵件210转动，封堵件210上的第一偏心孔211与出气口130对位，出气口130打开。当静铁芯400上的线圈410断电时，动铁芯300在第一弹性件510的弹性作用下向远离静铁芯400的方向移动，动铁芯300上的第一导向件310驱动通过第一导向槽220驱动转轴200转动，转轴200上的封堵件210上的第一偏心孔211 转至与出气口130错位，出气口130关闭。整个阀体100的开闭过程均通过转轴200的转动实现，不会发生碰撞，因此极大的降低了阀体100内的噪声。并且，第一弹性件510能够限制动铁芯300的移动距离，防止动铁芯300与阀体 100之间发生碰撞。
实施例2：
如图6所示，本实施例为本发明的另一实施方式，在本实施例中，该碳罐电磁阀包括阀体100、设置在阀体100内的转轴200、动铁芯300、静铁芯 400以及第一弹性件510。如图2和图3所示，阀体100包括上壳体110和下壳体120，所述上壳体110与所述下壳体120可拆卸连接，并且通过密封圈等密封件密封于上壳体110与下壳体120的连接处。阀体100的上壳体110上设有连通空腔的出气口130，阀体100的下壳体120上设有连通空腔的进气口140。阀体100内部设有一空腔，出气口130和进气口140均与空腔连通。阀体外壁设有用于接线的端子430。
如图4和图6所示，转轴200为圆柱形，在空腔的空腔壁上开设有相对设置的第一转轴槽和第二转轴槽，转轴200的两端均安装有轴承350，转轴200 的一端通过轴承350可转动的固定于第一转轴槽中，转轴200的另一端通过另一轴承350可转动的固定于第二转轴槽中。当然，在实际使用中，在保证转轴 200固定安装的条件下，也可以仅在转轴200的一端设置轴承350，亦或者直接将转轴200的两端分别插入第一转轴槽和第二转轴槽中，第一转轴槽的直径和第二转轴槽的直径均与转轴200的直径相适配，以实现第一转轴200的转动。出气口130位于第一转轴槽外。转轴200的轴身连有封堵件210，封堵件210 为直板，封堵件210与转轴200的连接方式为焊接或螺栓连接等任意固定连接方式。封堵件210的一端与转轴200的轴身连接，封堵件210的另一端在转轴 200的转动下饶转轴200转动，并且可移动至封堵出气口130的位置。转轴200 的侧壁上开设有第一导向槽220，第一导向槽220为螺旋槽，沿转轴200的轴向设置。转轴200以转轴200的轴线转动时，带动封堵件210和封堵件210绕转轴200在轴线转动，当封堵件210移动至出气口130的位置时，封堵件130 与出气口130的端面贴合实现密封，实现对碳罐电磁阀的关闭；当封堵件130 离开出气口130的位置时，出气口130与阀体100内部空腔连通，实现对碳罐电磁阀的开启。
如图5和图6所示，动铁芯300可直线移动的安装于阀体100的空腔内，并且动铁芯300位于转轴200的一侧，动铁芯300的移动方向与转轴200的轴线方向平行。动铁芯300的侧壁上通过焊接或螺纹连接的方式固定有第一导向件310，第一导向件310为直杆，第一导向槽220的槽宽与第一导向件310的直径相适配，第一导向件310插入第一导向槽220中并能在第一导向槽220中滑动。当动铁芯300直线滑动时，带动第一导向件310沿转轴200的轴线方向直线移动，由于第一导向槽220为螺旋槽，转轴200通过第一导向件310和第一导向槽220实现转动。动铁芯300朝向静铁芯400的一端设有用于安装第一凹槽330。
如图5和图6所示，另外，在动铁芯300侧壁上通过焊接或螺纹连接的方式固定有第二导向件320，第二导向件320为直杆，在阀体100的内壁上设有与第二导向件320相适配的第二导向槽150，第二导向槽150为直槽，第二导向槽150的延伸方向与转轴200的轴线方向平行。第二导向件320插接在第二导向槽150中滑动，从而进一步的使得动铁芯300在移动过程中不会发生转动。
如图6所示，静铁芯400固定在阀体100内，并且静铁芯400位于动铁芯 300的移动路径的一端。静铁芯400为环形结构，静铁芯400通过螺纹连接或过盈配合的方式套接固定在阀体100内的静铁芯安装座420上。静铁芯安装座 420朝向动铁芯300的一端设有第一凸起440。静铁芯400与动铁芯300之间连接有第一弹性件510，第一弹性件510为弹簧，当然，第一弹性件510也可以是弹片。第一弹簧的一端套接在第一凸起440外与第一凸起440固定连接，第一弹簧的另一端插入第一凹槽330中与动铁芯300固定连接。第一弹性件510 处于自然状态下时，静铁芯400与动铁芯300相互间隔。静铁铁芯的侧壁上绕设有线圈410，线圈410与设置在壳体100外壁的端子连接。当线圈410通电时，静铁芯400会产生磁场吸附动磁铁，动磁铁克服第一弹性件510的弹力后朝向静磁铁移动。当线圈410断电时，静铁芯400不产生磁场，动磁铁在第一弹性件510的弹性作用下远离静铁芯400。并且第一弹性件510还会限制动磁铁的移动距离，动铁芯300远离静铁芯400的一端与阀体100的空腔壁之间的距离大于第一弹性件510带动动铁芯300移动的惯性距离，避免动磁铁与阀体 100发生碰撞以及防止动铁芯300与静铁芯400之间发生碰撞。
如图6所示，另外，在动铁芯300还连接有第二弹性件520，第二弹性件 520与第一弹性件510相对设置在动铁芯300的两端。第二弹性件520为弹簧，当然，第二弹性件520也可以是弹片。动铁芯300上设有固定第二弹性件520 一端的第二凸起340，阀体100的空腔壁上设有固定第二弹性件520另一端的第二凹槽。第二弹性件520处于自然状态下时，静铁芯400与动铁芯300相互间隔。设置第二弹性件520，能够进一步的防止动铁芯300与阀体100之间发生碰撞以及防止动铁芯300与静铁芯400之间发生碰撞。
如图4所示，第一导向槽220的两端还分别连接有缓冲槽221。两个缓冲槽221均开设于转轴200的侧壁上，其中一个缓冲槽221与第一导向槽220的一端连接，另一个缓冲槽221与第一导向槽220的另一端连接。缓冲槽221的槽宽与第一导向槽220的槽宽相同，缓冲槽221的槽深与第一导向槽220的槽深相同，缓冲,221与第一导向槽220的连接处圆弧过渡，缓冲槽221的长度方向(即缓冲槽的延伸方向)与动铁芯300的移动方向平行，从而使得第一导向杆310在缓冲槽221内移动时，转轴200不会发生转动。同时，在碳罐电磁阀开启或关闭时，第一导向杆300经过第一导向槽220后最终会进入缓冲槽221 中并停留在缓冲槽221中，避免了第一导向杆300移动至第一导向槽220的螺旋端部时与转轴200之间发生碰撞而产生噪声。
本实施例的工作原理为：静铁芯400上的线圈410通电时，静铁芯400吸附动铁芯300克服第一弹性件510的弹力直线移动并靠近静铁芯400，动铁芯300直线移动时带动第一导向件310同步直线移动并沿第一导向槽220移动，从而使得转轴200绕转轴200的轴线转动，转轴200转动时带动封堵件210转动，封堵件210转动远离出气口130所在位置，出气口130打开。当静铁芯400 上的线圈410断电时，动铁芯300在第一弹性件510的弹性作用下向远离静铁芯400的方向移动，动铁芯300上的第一导向件310驱动通过第一导向槽220 驱动转轴200转动，转轴200上的封堵件210转至出气口130所在位置并与出气口130贴合密封，出气口130关闭。整个阀体100的开闭过程均通过转轴200 的转动实现，不会发生碰撞，因此极大的降低了阀体100内的噪声。并且，第一弹性件510能够限制动铁芯300的移动距离，防止动铁芯300与阀体100之间发生碰撞。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。