一种基于伯努利原理的电磁阀结构的制作方法

1.本实用新型涉及电磁阀技术领域，具体涉及一种基于伯努利原理的电磁阀结构。


背景技术：

2.传统电磁阀通常只用电磁控制，不存在介质压力控制开关的过程，所以阀芯中间一般是考虑上下打通，保证阀芯在动作过程中，上下压力平衡，使其不会因为介质压力过大阻碍了电磁力作用从而影响阀门开关过程。图1为传统电磁阀打开状态的结构示意图，上部电磁线圈组件3通电将动铁芯5往上吸，带动阀芯7向上运动，阀芯7底部从出油孔9内拔出，进油孔8与出油孔9连通，相当于电磁阀打开。当上部电磁线圈组件3断电，在弹簧6的作用下，使得动铁芯5和阀芯7向下移动，阀芯7底部插入至出油孔9内，堵塞出油孔9，实现电磁阀的关闭，在这个过程中，动铁芯5下方的流体压力，与动铁芯5、静铁芯4之间的流体压力一致，阀芯上下压力平衡。
3.但是当阀门需要流体压力自行打开时，其基本工作原理是进油孔8进入的流体压力，向上推动动铁芯5打开阀芯7，此时需要的是动铁芯5下方(油压腔10内)的压力大于动铁芯5上方空间的流体压力，而非上下平衡的状态。但是显然，目前这个状态下，阀芯7只要打开一点点，进油孔8的流体就会从出油孔9处向外流出，会使得动铁芯5上下流体压力一致而达到力学平衡，之后便无法进一步打开阀芯7至最大位置，不能满足流量的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于伯努利原理的电磁阀结构，通过对阀芯结构的改进，可以在一定压力下，使得动铁芯下方流体压力大于其上方的压力，使得阀芯能顺利打开至最大位置，尽可能保障流量要求。
5.为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种基于伯努利原理的电磁阀结构，包括：阀体、外壳、线圈组件、静铁芯、动铁芯、弹簧和阀芯，其中线圈组件安装在外壳内，静铁芯和动铁芯均上下并排安装在线圈组件中心设置的安装腔内，且动铁芯安装在静铁芯的下方，静铁芯与动铁芯之间安装有弹簧，阀体固定在外壳的底部，所述阀体中部设置有油压腔，油压腔的底部设置有出油孔，油压腔的侧面设置有与外部连通的进油孔，阀芯安装在动铁芯的底部且纵向贯穿油压腔，所述阀芯的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，阀芯底部的竖直圆柱面可插入至出油孔内，阀芯底部位于竖直圆柱面上方的锥面可将出油孔封闭。
6.在上述技术方案中，实际工作时，当流体经过进油孔进入油压腔内后，在压力作用下，推动阀芯向上运动，阀芯底部与出油孔之间产生缝隙，由于将阀芯的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，根据伯努利原理，即当流体速度v增加时，忽略高度h影响，压力p必将减小，当流体从出油孔与带倒角的锥面圆柱形状的阀芯底部形成的节流面流过时，因为通过面积缩小，而体积不变的情况，那么流体流速将大幅增加，即公式中v值增加，忽略高度h的影响，此时在该处的p应大幅度减小，而因为动铁芯上方的流体压力同阀芯下方口处的一致，故此时动铁芯上方的压力小于由进油孔进入油压腔内的流体压力，可以
使得动铁芯上下压力不平衡，而产生向上推动的压力，从而尽可能的将阀门打开至最大。
7.优选的，所述阀芯包括阀芯本体，阀芯本体中部设置有纵向贯穿阀芯本体的中心通孔，阀芯本体的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，带倒角的锥面圆柱形状的阀芯底部包括第一平直面，所述第一平直面的直径大于出油孔的直径，所述第一平直面的底部设置有向内渐缩的锥形倾斜面，锥形倾斜面的底部设置有柱形竖直面，锥形倾斜面与柱形竖直面接触处设置有向上凸起的倒角面，柱形竖直面底部为第二平直面，第二平直面的直径小于出油孔直径。实际工作时，当电磁阀不通电时，或者流体压力低于设定压力时，在弹簧的弹力作用下，使得带倒角的锥面圆柱形状的阀芯底部插入至出油孔内，通过第一平直面对出油孔实现封堵。当流体压力大于设定压力时，油压腔内的压力会推动阀芯向上运动，阀芯底部与出油孔之间产生缝隙，流体从出油孔与阀芯底部向内渐缩的锥形倾斜面以及柱形竖直面形成的节流面流过，因为通过面积缩小，根据伯努利原理，动铁芯上方的压力小于由进油孔进入油压腔内的流体压力，可以使得动铁芯上下压力不平衡，而产生向上推动的压力，从而尽可能的将阀门打开到最大，以满足流量要求。
8.优选的，所述出油孔设置成倒扣的喇叭状，通过将出油孔设置成倒扣的喇叭状可以实现流体在出油孔的逐步降速，防止产生喷射现象，减少对设备的损坏。
9.优选的，所述阀体外壁上位于进油孔处设置有滤网安装槽，所述进油孔与滤网安装槽相连通，滤网安装槽内安装有滤网，通过设置过滤网可以对介质进行过滤，避免杂质堵塞进油孔或者出油孔。
10.优选的，所述外壳与阀体对接处安装有支架，方便本电磁阀的整体安装。
11.优选的，所述阀体的外壁的中下部和中上部分别开设有第一密封圈安装槽和第二密封圈安装槽，第一密封圈和第二密封圈分别对应安装在所述第一密封圈安装槽和第二密封圈安装槽内，以增强本电磁阀整体的密封性。
12.优选的，所述静铁芯与线圈组件内壁接触处安装有第三密封圈，以增强静铁芯与线圈组件接触处的密封性。
13.本实用新型提供的一种基于伯努利原理的电磁阀结构的有益效果在于：本基于伯努利原理的电磁阀结构简单，设计巧妙，充分利用伯努利原理，可以同时实现电磁控制和流体控制，通过对阀芯结构的改进，可以在一定压力下，使得动铁芯下方流体压力大于其上方的压力，使得阀芯能顺利打开至最大位置，尽可能保障流量要求。实际工作时，当流体经过进油孔进入油压腔内后，在压力作用下，推动阀芯向上运动，阀芯底部与出油孔之间产生缝隙，由于将阀芯的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，根据伯努利原理，即当流体速度v增加时，忽略高度h影响，压力p必将减小，当流体从出油孔与带倒角的锥面圆柱形状的阀芯底部形成的节流面流过时，因为通过面积缩小，而体积不变的情况，那么流体流速将大幅增加，即公式中v值增加，忽略高度h的影响，此时在该处的p应大幅度减小，而因为动铁芯上方的流体压力同阀芯下方口处的一致，故此时动铁芯上方的压力小于由进油孔进入油压腔内的流体压力，可以使得动铁芯上下压力不平衡，而产生向上推动的压力，从而尽可能的将阀门打开至最大。
附图说明
14.图1为传统电磁阀打开状态时的内部结构装配示意图。
15.图2为本实用新型中关闭状态时的内部结构装配示意图。
16.图3为本实用新型中打开状态时的内部结构装配示意图。
17.图4为本实用新型中阀芯底部与出油孔装配时的结构示意图。
18.图5为本实用新型中阀芯的底部结构示意图。
19.图中：1、阀体；2、外壳；3、线圈组件；4、静铁芯；5、动铁芯；6、弹簧；7、阀芯；71、阀芯本体；72、第一平直面；73、倾斜面；74、倒角面；75、竖直面；76、第二平直面；77、中心通孔；8、进油孔；9、出油孔；10、油压腔；11、滤网安装槽；12、支架；13、第一密封圈；14、第二密封圈；15、第三密封圈。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
21.实施例：一种基于伯努利原理的电磁阀结构。
22.参照图1至图5所示，一种基于伯努利原理的电磁阀结构，包括：阀体1、外壳2、线圈组件3、静铁芯4、动铁芯5、弹簧6和阀芯7，其中线圈组件3安装在外壳2内，静铁芯4和动铁芯5均上下并排安装在线圈组件3中心设置的安装腔内，且动铁芯5安装在静铁芯4的下方，静铁芯4与动铁芯5之间安装有弹簧6，阀体1固定在外壳2的底部，外壳2与阀体1对接处安装有支架12，方便本电磁阀的整体安装，所述阀体1中部设置有油压腔10，油压腔10的底部设置有出油孔9，油压腔10的侧面设置有与外部连通的进油孔8，阀芯7安装在动铁芯5的底部且纵向贯穿油压腔10并插入至出油孔9中。所述阀体1外壁上位于进油孔8处设置有滤网安装槽11，所述进油孔8与滤网安装槽11相连通，滤网安装槽11内安装有滤网，通过设置过滤网可以对介质进行过滤，避免杂质堵塞进油孔8或者出油孔9。所述阀体1的外壁的中下部和中上部分别开设有第一密封圈安装槽和第二密封圈安装槽，第一密封圈13和第二密封圈14分别对应安装在所述第一密封圈安装槽和第二密封圈安装槽内，以增强本电磁阀整体的密封性。静铁芯4与线圈组件3内壁接触处安装有第三密封圈15，以增强静铁芯4与线圈组件3接触处的密封性。
23.实际工作时，当上部电磁线圈组件3通电将动铁芯5往上吸，带动阀芯7向上运动，阀芯7底部从出油孔9内拔出，进油孔8与出油孔9连通，相当于电磁阀打开。当上部电磁线圈组件3断电，在弹簧6的作用下，使得动铁芯5和阀芯7向下移动，阀芯7底部插入至出油孔9内，堵塞出油孔9，实现电磁阀的关闭。
24.所述阀芯7包括阀芯本体71，阀芯本体71中部设置有纵向贯穿阀芯本体71的中心通孔77，阀芯本体71的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，带倒角的锥面圆柱形状的阀芯7底部包括第一平直面72，所述第一平直面72的直径大于出油孔9的直径，所述第一平直面72的底部设置有向内渐缩的锥形倾斜面73，锥形倾斜面73的底部设置有柱形竖直面75，锥形倾斜面73与柱形竖直面75接触处设置有向上凸起的倒角面74，柱形竖直面75底部为第二平直面76，第二平直面76的直径小于出油孔9直径。实际工作时，当电磁阀不通电时，或者流体压力低于设定压力时，在弹簧6的弹力作用下，使得带倒角的锥面圆柱形状的阀芯7底部插
入至出油孔内，通过第一平直面72对出油孔9实现封堵。当流体压力大于设定压力时，流体从进油孔8流入油压腔10内，油压腔10内的压力会推动阀芯7向上运动，阀芯7底部与出油孔9之间产生缝隙，流体从出油孔9与阀芯7底部向内渐缩的锥形倾斜面73以及柱形竖直面75形成的节流面流过，因为通过面积缩小，根据伯努利原理，动铁芯5上方的压力小于由进油孔8进入油压腔10内的流体压力，可以使得动铁芯5上下压力不平衡，而产生向上推动的压力，从而尽可能的将阀门打开到最大，以满足流量要求。本实施例中，出油孔9设置成倒扣的喇叭状，可以实现流体在出油孔的逐步降速，防止产生喷射现象，减少对设备的损坏。
25.本基于伯努利原理的电磁阀结构简单，设计巧妙，充分利用伯努利原理，可以同时实现电磁控制和流体控制，通过对阀芯7结构的改进，可以在一定压力下，使得动铁芯5下方流体压力大于其上方的压力，使得阀芯5能顺利打开至最大位置，尽可能保障流量要求。实际工作时，当流体经过进油孔8进入油压腔10内后，在压力作用下，推动阀芯7向上运动，阀芯7底部与出油孔9之间产生缝隙，由于将阀芯7的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，根据伯努利原理，即当流体速度v增加时，忽略高度h影响，压力p必将减小，当流体从出油孔9与带倒角的锥面圆柱形状的阀芯7底部形成的节流面流过时，因为通过面积缩小，而体积不变的情况，那么流体流速将大幅增加，即公式中v值增加，忽略高度h的影响，此时在该处的p应大幅度减小，而因为动铁芯5上方的流体压力同阀芯7下方口处的一致，故此时动铁芯5上方的压力小于由进油孔8进入油压腔10内的流体压力，可以使得动铁芯5上下压力不平衡，而产生向上推动的压力，从而尽可能的将阀门打开至最大。
26.以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

技术特征：
1.一种基于伯努利原理的电磁阀结构，包括：阀体、外壳、线圈组件、静铁芯、动铁芯、弹簧和阀芯，其中线圈组件安装在外壳内，静铁芯和动铁芯均上下并排安装在线圈组件中心设置的安装腔内，且动铁芯安装在静铁芯的下方，静铁芯与动铁芯之间安装有弹簧，阀体固定在外壳的底部，所述阀体中部设置有油压腔，油压腔的底部设置有出油孔，油压腔的侧面设置有与外部连通的进油孔，阀芯安装在动铁芯的底部且纵向贯穿油压腔，其特征在于：所述阀芯的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，阀芯底部的竖直圆柱面可插入至出油孔内，阀芯底部位于竖直圆柱面上方的锥面可将出油孔封闭。2.如权利要求1所述的基于伯努利原理的电磁阀结构，其特征在于：所述阀芯包括阀芯本体，阀芯本体中部设置有纵向贯穿阀芯本体的中心通孔，阀芯本体的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，带倒角的锥面圆柱形状的阀芯底部包括第一平直面，所述第一平直面的直径大于出油孔的直径，所述第一平直面的底部设置有向内渐缩的锥形倾斜面，锥形倾斜面的底部设置有柱形竖直面，锥形倾斜面与柱形竖直面接触处设置有向上凸起的倒角面，柱形竖直面底部为第二平直面，第二平直面的直径小于出油孔直径。3.如权利要求1所述的基于伯努利原理的电磁阀结构，其特征在于：所述出油孔设置成倒扣的喇叭状。4.如权利要求1所述的基于伯努利原理的电磁阀结构，其特征在于：所述阀体外壁上位于进油孔处设置有滤网安装槽，所述进油孔与滤网安装槽相连通，滤网安装槽内安装有滤网。5.如权利要求1所述的基于伯努利原理的电磁阀结构，其特征在于：所述外壳与阀体对接处安装有支架。6.如权利要求1所述的基于伯努利原理的电磁阀结构，其特征在于：所述阀体的外壁的中下部和中上部分别开设有第一密封圈安装槽和第二密封圈安装槽，第一密封圈和第二密封圈分别对应安装在所述第一密封圈安装槽和第二密封圈安装槽内。7.如权利要求1所述的基于伯努利原理的电磁阀结构，其特征在于：所述静铁芯与线圈组件内壁接触处安装有第三密封圈。

技术总结
本实用新型提供了一种基于伯努利原理的电磁阀结构，包括：外壳，线圈组件安装在外壳内，静铁芯和动铁芯均上下并排安装在线圈组件中心设置的安装腔内，且动铁芯安装在静铁芯的下方，静铁芯与动铁芯之间安装有弹簧，阀体固定在外壳的底部，阀体中部设置有油压腔，油压腔的底部设置有出油孔，油压腔的侧面设置有与外部连通的进油孔，阀芯安装在动铁芯的底部且纵向贯穿油压腔，阀芯的底部设置成带倒角的锥面圆柱形状，阀芯底部的竖直圆柱面可插入至出油孔内，阀芯底部位于竖直圆柱面上方的锥面可将出油孔封闭。本实用新型通过对阀芯结构的改进，可以在一定的流体压力下，使得阀芯能顺利打开至最大位置，尽可能保障流量要求。尽可能保障流量要求。尽可能保障流量要求。


技术研发人员：张冠群 张云波 秦晓宇
受保护的技术使用者：常熟骏驰科技有限公司
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2023/1/6