一种电动阀的制作方法

本实用新型涉及电动阀技术领域，特别涉及一种通过对电源通断的控制来切换其运行状态的电动阀。

背景技术：

电动执行机构和阀门连接起来经过安装调试后成为电动阀。电动阀使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关、调节动作。从而达到对管道介质实行开关或是调节的目的。主要应用于汽车热管理和空调系统中。

现有技术中，电动阀的换向通常是通过控制位于不同介质通道上的电磁铁的通电来吸附阀体，达到使阀体位于不同的介质通道，从而控制各介质通道的通断。但均存在结构复杂，控制灵敏度低的问题。

并且当将电动阀用在高压介质通道上控制高压介质的通断或换向时，位于高压介质中的阀头与阀座，通常会由于其受到高压介质的压力作用，而导致阀头与阀座的相对位置改变，可能导致阀头与阀座本来应该关闭的时候被打开，而本来应该打开的时候被关闭，从而影响电动阀的可靠性。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种电动阀，解决了现有技术中的电动阀结构复杂，不通电工况下，介质出入口关闭状态可承受的额定压力低、可靠性差的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种电动阀，其包括通过底部设置有密封垫的导磁板隔开的电动执行器腔体和供介质流过的阀门腔体，阀门腔体上设置有至少一个介质进口和至少一个介质出口，介质进口与介质出口之间设置有阀座，阀座上配有一个与其密封配合的阀头；

电动执行器腔体中设置有电磁线圈，在电磁线圈的内腔中同轴设置有动铁芯和定铁芯，在动铁芯和定铁芯之间设置有弹簧，动铁芯固定于阀杆上，且动铁芯位于密封的背压腔中，阀杆穿过导磁板与阀头固定连接，阀杆上设置有连通阀门腔体和背压腔的导流通道。

进一步地，阀杆上设置有沿其轴向贯穿的阀杆内孔，阀杆邻近阀头的一端设置有贯穿其侧壁的第一导流孔，位于背压腔中的阀杆上设置有贯穿其侧壁的第二导流孔，第一导流孔、第二导流孔与阀杆内孔构成导流通道。

进一步地，动铁芯朝向定铁芯的一端设置有锥形凸台，定铁芯朝向动铁芯的一端设置有与锥形凸台对应的锥形凹孔，弹簧位于锥形凹孔内。动铁芯与定铁芯之间的接触面设计成锥形凸台与锥形凹孔配合的形式，增加了接触面积，也就增加了动铁芯与定铁芯之间的吸附力，从而增加了电动阀的可靠性；并且动铁芯与定铁芯吸附后，锥形的接触面能够防止其在径向上的窜动，保证了阀头与阀座对位准确，从而保证了阀头与阀座的密封性。

进一步地，在阀杆的顶部设置有缓冲件。缓冲件能够避免在动铁芯失去磁力被弹簧弹出以后接触到电动阀的其他部位产生噪音污染以及损坏电动阀。

进一步地，电动执行器腔体由导磁筒与导磁板合围而成。位于电磁线圈两端的导磁筒与导磁板均采用导磁材料制成，能够整合磁路，增强动铁芯和定铁芯的磁力，以提高电动阀的灵敏度和可靠性。

进一步地，定铁芯固定于导磁筒的顶面上，定铁芯内设置有供阀杆沿轴向移动的导向孔，动铁芯位于定铁芯的下方。定铁芯内的导向孔可以使阀杆始终沿着轴向垂直移动，以保证与阀杆连接为一体的阀头与阀座的准确配合，从而提高电动阀的可靠性。

进一步地，导磁筒上设置有插头，电磁线圈与二极管并联以后电连接于插头上。插头用于连接外部控制系统，来控制电磁线圈的通断电，从而控制电动阀内部介质通道的切换；并联的二极管用于保护电源。

进一步地，阀头与阀座通过锥面密封配合，阀座的两端均设置有能够与阀头密封配合的锥面。锥面密封性能好，不易堆积杂质，密封可靠性高；阀座两端均设置有锥面，可以根据电动阀的实际使用需求选择不同方向的锥面与阀体配合，从而增加了本电动阀的应用范围。

进一步地，形成阀门腔体的壳体上一体成型有若干安装耳，若干安装耳对称设置于壳体上，安装耳上设置有安装孔，安装孔内嵌装有金属环。与壳体一体成型的安装耳，使安装更加稳固；安装耳对称设置，使本电动阀可以不受安装方向的约束，增加本电动阀的应用范围；在安装孔内嵌装的金属环可以增强安装孔的强度，避免在装入连接件时挤裂安装孔。

本实用新型的有益效果为：本电动阀通过一个电磁线圈就能同时控制多个介质通道的换向，简化了结构，使得电动阀更加地轻量化，也就降低了电动阀出故障的概率。

在电磁线圈断电的情况下，当高压介质冲击阀头时，高压介质从阀杆上的导流通道进入到背压腔中，给位于背压腔中的动铁芯一个压力来平衡高压介质给予阀头的压力，由于动铁芯和阀头均处于同一种介质中，使得这两个相对的力始终相等，从而相互抵消，而另外阀头与阀座之间还有一个弹簧的弹力让其始终密封配合，使得本电动阀可以应用于高压介质中，不通电工况下，介质出入口关闭状态可承受的额定压力大，提高了本电动阀的可靠性。

附图说明

图1为电动阀的爆炸图。

图2为电动阀第一种应用结构示意图。

图3为电动阀第二种应用结构示意图。

图4为电动阀第三种应用结构示意图。

其中，1、电动执行器腔体；2、阀门腔体；21、介质进口；22、介质出口；23、安装耳；231、安装孔；232、金属环；3、阀座；4、阀头；5、阀杆；51、导流通道；511、第一导流孔；512、第二导流孔；513、阀杆内孔；6、动铁芯； 61、锥形凸台；7、定铁芯；71、锥形凹孔；72、导向孔；8、电磁线圈；9、导磁板；91、密封垫；10、弹簧；11、缓冲件；12、导磁筒；13、插头；14、背压腔。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该电动阀包括通过底部设置有密封垫91的导磁板9密封隔开的电动执行器腔体1和供介质流过的阀门腔体2。在阀门腔体2上根据需要设置有介质进口21和介质出口22，介质进口21与介质出口22之间形成介质通道，根据不同介质进口与不同介质出口之间的排列组合，可以形成不同的介质通道，为了方便对每一个介质通道进行通断控制，在每一个介质通道上均嵌装有一个阀座3，阀座3上配有一个与其密封配合的阀头4，通过控制阀头4与阀座3之间间隔的距离来控制该介质通道的通断。

阀座3的中心位置加工有一个贯穿的孔，该孔的两端为向外张开的锥面，即喇叭口。阀头4上有与阀座3上的喇叭口对应的锥面，该配合的锥面在阀座3 与阀头4贴紧后即能够达到密封的效果。所以保证阀头4与阀座3的充分接触是保证本电动阀密封性的关键。

阀头4固定套接于阀杆5上，阀杆5穿过导磁板9通入到电动执行器腔体1 中。电动执行器腔体1中固定有一个电磁线圈8，电磁线圈8的绕组情况与产生磁力的关系等情况均为现有技术中很成熟的技术，此处不再赘述。为了整合电磁线圈8的磁路，合围成电动执行器腔体1的导磁板9和导磁筒12均采用导磁材料制成，比如铁素体材料。

导磁板9、导磁筒12和阀门腔体2通过螺钉连接为一体，在导磁板9与阀门腔体2之间夹装有橡胶材质的密封垫91，密封垫91中部有供阀杆5通过的孔。在导磁筒12上安装有与外部电连接的插头13。电磁线圈8与二极管并联以后电连接于插头13上。插头13与外部控制系统连接，用于控制电磁线圈8中电流的通断。

在电磁线圈8的内腔中同轴设置有动铁芯6和定铁芯7，使电磁线圈8通电时，动铁芯6和定铁芯7均能够被磁化。定铁芯7固定于电动执行器腔体1中，动铁芯6通过过盈配合固定套接在阀杆5上，使阀头4在阀杆5的带动下跟随动铁芯6的移动而移动。

动铁芯6朝向定铁芯7的一端设置有锥形凸台61，定铁芯7朝向动铁芯6 的一端设置有与锥形凸台61对应的锥形凹孔71。弹簧10为压簧，其套在阀杆 5上，并位于锥形凹孔71中，定铁芯7与动铁芯6在电磁线圈8未通电时，对弹簧10有挤压，弹簧10受到的挤压力与定铁芯7与动铁芯6之间的装配距离呈反比，阀头4便是通过弹簧的该挤压力与阀座3密封配合。

电磁线圈8通电时，电生磁，定铁芯7和动铁芯6均处于电磁线圈8产生的磁场中，被磁化，根据安培定则可知定铁芯7和动铁芯6相对的一端磁极相反，产生吸引力，定铁芯7吸引动铁芯6，进一步压缩弹簧10，阀头4跟随动铁芯6发生移动，从而改变介质通道的通断状态。断电以后，被压缩的弹簧10 将动铁芯6弹回原位。为防止动铁芯6被弹回过程中撞击导磁筒12，产生噪音和振动甚至损毁电动阀，在动铁芯6顶部与导磁筒12之间固定有缓冲件11，缓冲件11为橡胶垫，用于吸收被弹簧10弹起的动铁芯6的动量。

阀杆5为圆柱杆，阀杆5上设置有沿其轴向贯穿的阀杆内孔513，即阀杆5 是截面为环形形状的柱体。阀杆5邻近阀头4的一端设置有贯穿其侧壁的第一导流孔511，位于背压腔14中的阀杆5上设置有贯穿其侧壁的第二导流孔512，第一导流孔511、第二导流孔512与阀杆内孔513构成导流通道51。导流孔511 的具体位置需根据电动阀的实际使用环境设计不同的位置，其目的是在关闭的介质通道上，将冲击阀头4的介质通过导流通道51引入到背压腔14中，使阀头4、阀杆5以及动铁芯6形成的整体结构两端均受到同一种介质相对的压力，从而平衡掉介质对阀头4的冲击力，避免电动阀在介质的冲击作用下失效。

动铁芯6和定铁芯7的外圆柱面上均紧密套接有O型密封圈，O型密封圈通过动铁芯6或定铁芯7与缠绕电磁线圈8的骨架之间的挤压而密封，从而在两个O型密封圈之间的柱体空间内形成背压腔14。

为了使得本电动阀的安装不受方向的限制，在构成阀门腔体2的壳体一体成型有安装耳23，安装耳23呈180°对称分布，均与介质进口21或介质出口 22平行，安装耳23上开有安装孔231。由于通常形成阀门腔体2的壳体为模具成型的塑料件，为了防止安装时连接件挤裂安装耳23，在安装孔231内嵌装有金属环232，以增加安装孔232的强度。

如图2所示，为本电动阀应用的实施例1，该电动阀主要用于控制介质的通断，动铁芯6位于定铁芯7的下方。阀门腔体2上仅包含一个介质进口21和一个介质出口22，介质进口21位于介质出口22的下端，阀头4与阀座3上端的喇叭口密封配合，此种电动阀仅用于控制介质的通断。

在电磁线圈8未通电时，阀头4与阀座3组成的阀门处于关闭状态，高压介质从介质进口21进入，被阀头4阻挡其进一步前进，此时由于介质内部的高压会对阀头4的底面施加一个向上的压力，但高压介质同时又会通过位于阀头4 底部的第一导流孔511进入到背压腔14中，高压介质也会对位于背压腔14中的动铁芯6的顶面施加一个向下的压力，从而几乎平衡掉高压介质对阀头4施加的力，并且这两个力不管高压介质的内部的压力多高，其始终是几乎相等，避免了高压介质冲开阀头4导致阀门失效。

当电磁线圈8通电时，定铁芯7和动铁芯6被磁化，定铁芯7吸引动铁芯6 并吸附在一起，同时压缩弹簧10，背压腔14中的介质被挤压回阀门腔体2中，此时阀门打开，介质从介质出口22流出。

如图3所示，为本电动阀应用的实施例2，该电动阀的主要用于切换介质的流向，动铁芯6位于定铁芯7的下方。A口为介质进口21，B口和C口为介质出口22。A口和B口构成第一介质通道，该通道上的阀头4与阀座3上端的喇叭口配合，断电状态时，该阀门关闭；A口和C口为第二介质通道，该通道上的阀头4与阀座3下端的喇叭口配合，断电状态下，该阀门打开。

在断电状态下，高压介质从A口进入，从C口流出，高压介质对第一介质通道上的阀头4的底面施加一个向上的压力。第一导流孔511设置在第一介质通道上的阀座与第二介质通道上的阀座之间，第一导流孔511将高压介质导入到备压腔14中，原理同实施例1，平衡掉高压介质对第一介质通道上的阀头4 的施力。

在通电状态下，定铁芯7吸附动铁芯6，带动阀杆5上移，使的第一介质通道打开，第二介质通道关闭，介质从B口流出，从而改变了介质流向，同时背压腔14中的介质被挤出。再断电时，动铁芯6被弹簧弹回原位，第一介质通道关闭，第二介质通道打开，介质又再次进入到备压腔14中，保护本电动阀，防止其失效，从而通过通断电即可控制介质的流向。

如图4所示，为本电动阀应用的实施例3，该电动阀的主要用于切换介质的进向，动铁芯6位于定铁芯7的上方。A口为介质出口22，B口和C口为介质进口21。B口和A口构成第一介质通道，该通道上的阀头4与阀座3下端的喇叭口配合，断电状态时，该阀门关闭；C口和A口为第二介质通道，该通道上的阀头4与阀座3上端的喇叭口配合，断电状态下，该阀门打开。

在断电状态下，C口连接的介质管道上的高压介质从C口进入，从A口流出；B口连接的介质管道上的介质从B口进入，被第一介质通道上阀头4阻挡无法到达A口。由于第一介质通道上的阀头4的上下两端均与介质接触，可以通过控制两个介质进口通入的介质的压力接近相等来避免本电动阀失效。

但由于阀杆5是需要上下移动的，所以阀杆5与导磁板9以及与定铁芯7 之间均存在间隙，从B口进入的介质会通过阀杆5与导磁板9以及定铁芯7之间的间隙进入到备压腔14中，第二导流孔512能够及时地将介质导入到第二介质通道中，给备压腔14排压。

在通电状态下，定铁芯7吸附动铁芯6，带动阀杆5下移，使的第一介质通道打开，第二介质通道关闭，B口连接的介质管道上的介质从B口进入，从A 口流出，从而改变了介质的进向。再断电时，动铁芯6被弹簧弹回原位，第一介质通道关闭，第二介质通道打开，从而通过通断电即可控制介质的进向。