一种超低温电磁阀及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于电磁阀技术领域，更具体地，涉及一种超低温电磁阀及其应用，特别适合用于LNG、液氮等超低温介质的控制。
【背景技术】
[0002]超低温电磁阀是一种在超低温环境下使用的电磁阀，广泛应用于各种超低温环境下的例如LNG、液氮等超低温介质的控制。
[0003]专利文献CN204312734U公开了一种超低温电磁阀，其包括阀头和电磁线圈总成，阀头包括有阀体、阀盖，阀体上设置有进料通道、出料通道以及设置于进料通道、出料通道之间的阀腔，电磁线圈内升降驱动设置有阀杆，所述的阀杆为加长阀杆，该加长阀杆的外端套设有阀杆加长颈套，所述的加长阀杆的下端伸入到阀腔内，且该活塞式阀芯内设置有连通活塞式阀芯上下两端面的先导孔，所述的加长阀杆的下端设置有锥形密封头，该锥形密封头与先导孔的上开口处密封适配，同时该加长阀杆与活塞式阀芯向下推顶联动配合，所述的阀杆加长颈套相对于电磁线圈总成的一侧套设置有隔水盘。
[0004]由于超低温的使用环境，对电磁阀中的密封要求很高，特别是阀体与阀芯之间的密封，上述技术方案中阀体与阀芯之间采用常规的密封，使得其密封效果较差，而且，该方案中为了加强密封效果，设置了多组密封器件，一方面使得整个阀体体积较大、结构复杂，另一方面多个密封部件的使用导致其装配复杂、密封可靠性和稳定性大大降低。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种超低温电磁阀，其通过优化的阀体结构以及两组阀芯的使用，从而可以有效地减小关键部件的密封部位，使得密封可靠性大为提高，而且结构简单，体积小巧。
[0006]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种超低温电磁阀，用于实现对超低温介质的流通控制，该电磁阀包括:
[0007]阀体，其呈筒体结构，其筒壁上分别设置有用于超低温介质进入和流出的进口和出口 ；
[0008]阀芯，其同轴设置在所述阀体内腔中并与之形成圆柱面间隙配合，其上套设有与阀体端部抵接的弹簧，在阀腔内介质量变化而产生的不同压力可使得该弹簧能驱动阀芯使其抵接或脱离阀口实现切断或导通超低温介质；其特征在于，
[0009]所述阀芯在位于阀体内腔的外周表面上开设有凹槽，其可使得从阀芯与阀体间隙流入阀腔的流量增大；
[0010]所述阀体筒壁上开设有与所述阀体中用于超低温介质流入的阀腔相通的第一通道、和与所述出口相通的第二通道，且在所述第一通道和第二通道之间设置有可控制两通道关断或导通的副阀芯组件；
[0011]通过该副阀芯组件对两通道的关断或导通，实现对所述阀腔内介质流量的控制而使得阀腔内压力发生变化，从而可驱动所述阀芯抵接或脱离阀口，实现切断或导通超低温介质。
[0012]作为本发明的改进，所述阀体筒壁上设置有连接部，该连接部内部设置有与所述第二通道导通且与所述第一通道可导通的内孔，所述副阀芯组件容置在所述内孔中，其包括副阀芯和设置在副阀芯端部的密封块，通过该副阀芯在内孔中的轴向移动带动所述密封块封堵或打开第一通道，从而使第一通道和第二通道关断或导通。
[0013]作为本发明的改进，所述副阀芯与第一通道接触的一端呈阶梯轴，从而在内孔内形成空腔，其中所述密封块设置在其中轴径较小的部分的端面上，与用于与第一通道口可密封地接触，直径较大部分与内孔壁面配合，所述第二通道与该空腔相通。
[0014]作为本发明的改进，所述阶梯轴的台阶面上设置有弹性密封圈，其通过弹性挡圈和垫片固定。
[0015]作为本发明的改进，所述连接部末端设置有连接法兰，其用于与电磁铁组件固定连接，所述副阀芯与该电磁铁组件连接，并可在电磁铁组件作用下带动所述副阀芯在连接部内孔中轴向往复运动，实现对第一通道的导通与封闭。
[0016]作为本发明的改进，所述电磁铁组件与副阀芯之间设置有多个隔热垫进行隔热。
[0017]作为本发明的改进，所述阀芯上的凹槽为多条，优选为在阀芯外周表面沿轴向开设。
[0018]按照本发明的另一方面，提供一种上述超低温电磁阀在超低温介质流通控制中的应用。
[0019]按照本发明的再一方面，提供一种具有上述超低温电磁阀的超低温介质流通控制
目.ο
[0020]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0021](I)阀芯采用开设凹槽这种特殊结构，可以摈弃阀芯组件与阀体间的密封件，使原本需要密封的部位变成流通通道，减少密封部位，降低密封难度；
[0022](2)阀体侧壁上开始两个独立的流道，并通过阀体侧壁内设置电磁阀装，控制两流道的通断，从而起到先导作用因实现对阀芯的启闭控制；
[0023](3)本发明中的电磁阀体积小、重量轻、结构简单，可以减少关键部件的密封部位，降低密封难度，提高密封的稳定性和可靠性，尤其适用于LNG、液氮等超低温介质的控制。
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例提供的一种超低温电磁阀的结构示意图；
[0025]图2是图1中所示的电磁阀中的副阀芯组件示意图；
[0026]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:阀体1、阀芯组件2、大弹簧3、密封垫4、阀盖5、副阀芯组件6、小隔热垫7、大隔热垫8、电磁铁组件9、进口法兰盘11、出口法兰盘12、连接电磁铁组件9用的法兰盘13、竖直孔14、斜孔15、方孔21、密封块61、弹性挡圈62、垫片63、弹性密封圈64、副阀芯65。
【具体实施方式】
[0027]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]图1示出了本发明实施例提供的超低温电磁阀的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下:
[0029]参见图1，本发明实施例提供的超低温电磁阀包括阀体1、阀芯组件2、大弹簧3、密封垫4、阀盖5、副阀芯组件6、小隔热垫7、大隔热垫8、电磁铁组件9。
[0030]参见图1，阀体I上设置有进口法兰盘11、出口法兰盘12、连接电磁铁组件9用的法兰盘13、竖直孔14和斜孔15。阀芯组件2与阀体I为圆柱面间隙配合，阀芯组件2上设置有装配弹簧的孔，以及介质流通的方孔21。介质从进口法兰盘11进来，从阀芯组件2上方孔21流入阀体1、阀芯组件2和阀盖5组成的腔体内，竖直孔14与斜孔15截断时，腔体内介质压力使阀芯组件2关闭密封，当竖直孔14与斜孔15连通时，腔体内介质通过竖直孔14与斜孔15迅速从出口法兰盘12流出，腔体内介质压力迅速下降接近零值，阀芯组件2下端压力克服弹簧4弹力使阀芯组件2打开。
[0031]由于阀体I和阀芯组件2为间隙配合，且阀芯组件2两侧设置有方孔21，为介质流通通道，因此此处可以不使用密封圈，这样就降低了密封难度，同时无密封件，使得阀芯组件2与阀体I间摩擦力减小