阅读说明：本技术 一种大流量比例阀控制机构 (Large-traffic proportional valve control mechanism ) 是由 罗勇 褚君浩 张仁钦 陈红梅 朱晓明 杨凯 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大流量比例阀控制机构,包含基座、阀盖、动磁阀芯、弹片、弹簧和电磁组件；基座上设置有流道和流道嘴,阀盖设置在基座上,动磁阀芯穿过阀盖,动磁阀芯的上端与电磁组件配合,动磁阀芯的下端与流道嘴配合,弹片位于阀盖中,弹簧设置在基座上；动磁阀芯的下端以及流道嘴的上端均具有锥面结构；本方案的动磁阀芯通过弹片和弹簧的双重弹力作用,降低了控制动磁阀芯开启的启动电压,降低了能耗,并且使阀门开合动作更加平稳,磁滞小；且动磁阀芯与流道嘴采用双锥面结构,可以降低阀芯开启时的伯努利力,进一步降低启动电压和能耗,提高阀门使用寿命和性能,可精确控制0-300SLPM范围的流量。(The invention discloses a large-flow proportional valve control mechanism, which comprises a base, a valve cover, a movable magnetic valve core, an elastic sheet, a spring and an electromagnetic assembly, wherein the base is provided with a valve cover; the base is provided with a flow channel and a flow channel nozzle, the valve cover is arranged on the base, the movable magnetic valve core penetrates through the valve cover, the upper end of the movable magnetic valve core is matched with the electromagnetic assembly, the lower end of the movable magnetic valve core is matched with the flow channel nozzle, the elastic piece is positioned in the valve cover, and the spring is arranged on the base; the lower end of the movable magnetic valve core and the upper end of the flow channel nozzle are provided with conical surface structures; the movable magnetic valve core of the scheme reduces the starting voltage for controlling the opening of the movable magnetic valve core and energy consumption by the double elastic force action of the elastic sheet and the spring, and ensures that the opening and closing action of the valve is more stable and the magnetic hysteresis is small; and the dynamic magnetic valve core and the flow channel nozzle adopt a double-conical surface structure, so that the Bernoulli force when the valve core is opened can be reduced, the starting voltage and the energy consumption are further reduced, the service life and the performance of the valve are improved, and the flow in the range of 0-300SLPM can be accurately controlled.)

一种大流量比例阀控制机构

技术领域

本发明涉及一种大流量比例阀控制机构，属于流量控制技术领域。

背景技术

电磁阀是流体流量控制的主要部件，电磁阀一般通过电磁组件吸合磁芯，通过磁芯的开度控制流量；现有的电磁阀结构不够合理，导致进气结构不够稳定，影响流量控制的精度。

本申请人之前申请了一些微型的流量控制机构，以及一些优化后的方案，包括基本的电磁组件、基座、阀盖、动磁阀芯、弹片和垫片结构；其中，弹片作为动磁阀芯开度的辅助控制部件，以及动磁阀芯复位的主要部件；之前设计的弹片仅仅是在中间开了个孔，以便于动磁阀芯能够比较轻松的压迫弹片，使其弹性变形；但在实际使用过程中发现弹片的可变形量较小，并且电磁组件需要给到动磁阀芯较大的磁吸力才能压迫弹片变形，较为耗能；并且进而也会导致流量和压力控制的稳定性和可靠性不足。

为了解决上述问题，本申请人日前申请了一种双弹力的精密流量控制机构，该结构在一定程度上降低了启动电压，降低了能耗，并且使阀门开合动作更加平稳，磁滞小，但结构仍需继续优化。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种大流量比例阀控制机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大流量比例阀控制机构，包含基座、阀盖、动磁阀芯、弹片和电磁组件；所述基座上设置有流道和流道嘴，阀盖设置在基座上，动磁阀芯穿过阀盖，动磁阀芯的上端与电磁组件配合，动磁阀芯的下端与流道嘴配合，弹片位于阀盖中；所述动磁阀芯压合在流道嘴上时，流道封闭，动磁阀芯向上离开流道嘴时，流道流通，动磁阀芯向上挤压弹片；所述动磁阀芯的下端以及流道嘴的上端均具有锥面结构。

优选的，所述动磁阀芯的底部设置有垫片，垫片与流道嘴配合。

优选的，所述流道嘴的顶部设置有垫片，垫片与动磁阀芯的底部配合。

优选的，所述阀盖中设置有应变空间，应变空间位于弹片的上侧。

优选的，所述阀盖中加工出锥面，形成应变空间。

优选的，所述动磁阀芯穿过弹片，动磁阀芯上具有与弹片配合的轴肩结构。

优选的，所述基座上设置有弹簧，弹簧与动磁阀芯的下端配合。

优选的，所述弹片的外圈设置有多个短支脚和多个长支脚，多个短支脚绕弹片的中心等间距均匀排列，多个长支脚绕弹片的中心等间距均匀排列；所述短支脚的宽度大于长支脚的宽度，长支脚的长度大于短支脚的长度。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本方案提供了一种大流量比例阀控制机构，动磁阀芯通过弹片和弹簧的双重弹力作用，降低了控制动磁阀芯开启的启动电压，降低了能耗，并且使阀门开合动作更加平稳，磁滞小；且动磁阀芯与流道嘴采用双锥面结构，可以降低阀芯开启时的伯努利力，进一步降低启动电压和能耗，提高阀门使用寿命和性能，可精确控制0-300SLPM范围的流量。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的大流量比例阀控制机构的结构示意图；

附图2为本发明所述的动磁阀芯的受力状态示意图；

附图3为本发明所述的弹片的一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-2所示，本发明所述的一种大流量比例阀控制机构，包含基座1、阀盖2、动磁阀芯3、弹片4和电磁组件6；所述基座1上设置有流道7和流道嘴8，流道7经过流道嘴8，流道7分为进气和出气两部分。

所述阀盖2密闭安装固定在基座1上，动磁阀芯3穿过阀盖2，电磁组件6位于阀盖2的上侧，电磁组件6与阀盖2之间设置有与动磁阀芯3配合的密封部件。

所述动磁阀芯3的上端与电磁组件6配合，弹片4位于阀盖2中，阀盖2中加工出锥面，形成应变空间10，应变空间10位于弹片4的上侧，动磁阀芯3穿过弹片4，动磁阀芯3上具有与弹片4配合的轴肩结构；弹片4可以是圆形薄片或其他形状，弹片4的周边贴近阀盖2的内壁。

所述动磁阀芯3的下端底部设置有垫片5，垫片5部分埋在动磁阀芯3中，以提高垫片的安装强度，垫片5为柔性垫片，如特氟龙、丁晴橡胶、硅胶等材质；垫片5随动磁阀芯3一起动作，使垫片5与流道嘴8配合。

所述垫片5亦可埋设在流道嘴8的顶部，垫片5与动磁阀芯3的下端底部配合；当然也可以不设置垫片5。

所述电磁组件6通电时产生磁场，进而带动动磁阀芯3上下微动，基座1上设置有弹簧9，弹簧9套设在流道嘴8上，动磁阀芯3上的垫片5压合在流道嘴8上时，将流道7封闭，此时动磁阀芯3向下压缩弹簧9，弹簧9对动磁阀芯3产生反作用力，可以降低动磁阀芯3打开的启动电压。

其中，弹簧9可以选择性设置；设置弹簧9时，如上所述，可以降低启动电压；而不设置弹簧9时，阀门压力范围较宽，可以降低泄露。

当阀门开启时，动磁阀芯3受到电磁组件6的磁吸力F₁，弹簧9会对动磁阀芯3产生向上的弹力，动磁阀芯3向上离开流道嘴8，流道7流通，动磁阀芯3向上移动的同时会压迫弹片4，使弹片4对动磁阀芯3产生向下的弹力，弹片4与弹簧9的弹力的合力为F₂，流体经过动磁阀芯3与基座1之间时，会因伯努利效应对动磁阀芯3产生向下的伯努利力F₃，动磁阀芯3自身的重力为F₄，磁吸力F₁克服弹力F₂、伯努利力F₃和重力F₄，并根据需要的流量大小随时调整磁吸力F₁，在这个过程中，电磁组件通过电流变化来改变动磁阀芯3的位移量，进而控制动磁阀芯3底部与流道嘴8之间的开度，不同的开度，会产生不同的流量，达到较大流量的精密控制效果。

并且在动磁阀芯3上升的初段，垫片5还会对动磁阀芯3产生向上的形变复原作用力，以抵消一部分开启时的阻力；并且动磁阀芯3的下端以及流道嘴8的上端均设计锥面结构，可以降低伯努利力，以降低启动电压和能耗，提高阀门使用寿命和性能。

如图3所示，作为一种优选方式，所述弹片4的外圈设置有多个短支脚41和多个长支脚42，多个短支脚41绕弹片4的中心等间距均匀排列，多个长支脚42绕弹片4的中心等间距均匀排列；短支脚41与长支脚42的数量一般应当相同，可以是2个、3个、4个等，短支脚41与长支脚42一般应当间隔设置。

所述短支脚41的宽度大于长支脚42的宽度，长支脚42的长度大于短支脚41的长度；当动磁阀芯3开度较小时，仅长支脚42起到反向弹力作用，可以以较小的力开启；当动磁阀芯3开度较大时，短支脚41也起到反向弹力作用，可以在磁力较大以及伯努利力较大时，保证动磁阀芯3的运动稳定性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。