阀装置的制作方法

[0001]
本申请涉及电磁阀领域，尤其是涉及一种阀装置。


背景技术：

[0002]
现有技术中的电磁比例调节阀主要用于常温常压场合，适用的介质温度通常在120℃以下，适用的介质压力通常在6.3mpa以下。因此，由于适用的介质温度和压力范围较低，限制了产品在高温场合和/或高压场合的使用，导致电磁比例调节阀具有低适用性。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本申请提供一种阀装置，目的在于，一定程度上解决以上技术问题。
[0004]
本申请提供一种阀装置，所述阀装置包括：
[0005]
主体，形成有容纳部；
[0006]
阀芯机构，被容纳在所述容纳部内，并且所述阀芯机构的至少部分能够在所述容纳部内运动；
[0007]
第一开口部和第二开口部，二者均设置于所述主体，在所述阀芯机构的位置被设置为使得所述第一开口部和所述第二开口部导通的状态下，介质能够自所述第一开口部和所述第二开口部中的一者流向所述第一开口部和所述第二开口部中的另一者；所述阀装置的结构被设计为和/或所述阀装置的尺寸被设计为使得所述阀装置所能够导通的所述介质的温度小于或者等于350摄氏度，以及使得所述阀装置所能够导通的所述介质的压力小于或者等于cl2500磅级。
[0008]
优选地，所述主体包括：
[0009]
阀体机构，所述第一开口部和所述第二开口部形成于所述阀体机构，所述阀体机构形成有所述容纳部的第一部分；
[0010]
屏蔽机构，包括彼此连接的第一屏蔽构件和第二屏蔽构件，所述第一屏蔽构件和所述第二屏蔽构件共同限定所述容纳部的第二部分；所述屏蔽机构和所述阀体机构连接，使得所述容纳部的第一部分和所述容纳部的第二部分连通；
[0011]
所述介质流入所述第一开口部和所述第二开口部中的一者的方向与所述介质流出所述第一开口部和所述第二开口部中的另一者的方向彼此垂直；
[0012]
所述阀芯机构包括第一阀芯组件和第二阀芯组件，所述阀装置包括驱动机构，所述驱动机构经由所述第二阀芯组件驱动所述第一阀芯组件在所述容纳部内运动，使得所述第一阀芯组件的部分能够用于导通所述第一开口部和所述第二开口部，以及断开所述第一开口部和所述第二开口部之间的导通。
[0013]
优选地，所述第一屏蔽构件形成有第一圆筒部，所述第二屏蔽构件形成有第二圆筒部，所述第一圆筒部和所述第二圆筒部二者被安装为使得二者同轴；
[0014]
所述第一圆筒部和所述第二圆筒部二者形成有相同的内径，所述第一屏蔽构件和所述第二屏蔽构件在所述第一圆筒部的轴向方向上的长度与所述内径的比值被定义为所
述屏蔽机构的长径比；
[0015]
在所述第一屏蔽构件和所述第二屏蔽构件均以整体成型的工艺制造的情况下，所述长径比被设计为8至10。
[0016]
优选地，所述第一屏蔽构件在所述第一圆筒部的轴向方向上的一端的外侧部形成有沿着所述第一圆筒部的径向方向向外延伸的法兰部，所述法兰部与所述阀体机构对接；
[0017]
所述第一屏蔽构件的在所述第一圆筒部的轴向方向上的两端之间的外侧部形成有多个凸出的第一散热部，当所述第一屏蔽构件沿着所述第一圆筒部的轴向投影于垂直于所述第一圆筒部的轴向的平面时，所述散热部的投影与所述法兰部的投影重合或者所述第一散热部的投影落在所述法兰部的投影内。
[0018]
优选地，所述第一圆筒部的轴向方向被定义为第一方向，所述第一阀芯组件包括：
[0019]
通断构件，用于导通所述第一开口部和所述第二开口部，以及断开所述第一开口部和所述第二开口部之间的导通；
[0020]
阀杆构件，沿着所述第一方向延伸，所述阀杆构件的第一端与所述通断构件连通；
[0021]
运动构件，与所述阀杆构件的第二端连接，所述运动构件用于由所述第二阀芯组件驱动；
[0022]
第一限位构件和第二限位构件，设置于所述阀杆构件，所述第一限位构件和所述第二限位构件之间限定有第一安装空间；
[0023]
第一复位构件，设置于所述第一安装空间，所述第一复位构件用于在所述通断构件导通所述第一开口部和所述第二开口部的状态下，为所述通断构件提供复位至使得所述通断构件断开所述第一开口部和所述第二开口部之间的导通的状态的趋势。
[0024]
优选地，所述第一限位构件相对于所述第二限位构件靠近所述运动构件；
[0025]
所述第一限位构件包括：
[0026]
安装端部，所述安装端部参与对所述第一安装空间的限定；
[0027]
附接部，所述附接部套设于所述阀杆构件的部分的外侧部；
[0028]
多个第二散热部，设置于所述附接部的外侧部，并朝向所述屏蔽机构延伸以与所述屏蔽机构接触；
[0029]
所述第一阀芯组件还包括导向构件，所述导向构件套设于所述通断构件的部分的外侧部、所述第二限位构件的外侧部以及所述第一复位构件的外侧部，并与所述附接部连接。
[0030]
优选地，所述驱动机构形成为套设于所述第二屏蔽构件的外侧部的电磁线圈组件，所述第二阀芯组件包括：
[0031]
磁化构件，设置于所述第二屏蔽构件，所述磁化构件用于在所述电磁线圈组件得电时被所述电磁线圈组件磁化以及用于在所述电磁线圈组件断电时消除磁性，在所述磁化构件被磁化的状态下，具有磁性的所述磁化构件能够驱动所述运动构件靠近所述磁化构件；
[0032]
信号发生构件，沿着所述第一方向延伸，并与所述运动构件连接并贯穿所述磁化构件及所述第二屏蔽构件；
[0033]
信号系统和控制系统，所述信号发生构件与所述信号系统配合以向所述控制系统反馈所述运动构件的位置，使得所述控制系统能够通过调控所述电磁线圈组件而调控所述
运动构件的位置。
[0034]
优选地，屏蔽机构还包括第三屏蔽构件，所述信号发生构件的位于所述第二屏蔽构件的外部的部分被容纳在所述第三屏蔽构件内；
[0035]
所述信号系统包括沿着所述第一方向套设在所述第三屏蔽构件的外侧部的至少两个线圈构件，至少两个所述线圈构件将因所述信号发生构件运动而产生的感应电压分别反馈至所述控制系统进行处理，以确定所述运动构件的位置。
[0036]
优选地，所述运动构件与所述磁化构件之间还设置有第二复位构件，所述第二复位构件用于在所述运动构件靠近所述磁化构件的状态下，提供所述运动构件远离所述磁化构件的趋势。
[0037]
优选地，所述第三屏蔽构件与所述第二屏蔽构件形成为一体结构；所述电磁线圈组件的功率被设计为800w至1500w；所述阀体机构和所述屏蔽机构均由锻造奥氏体不锈钢形成。
[0038]
本申请提供的阀装置，所能够导通的介质的温度小于或者等于350摄氏度，且所能够导通的介质的压力小于或者等于cl2500磅级，提高了阀装置适用的介质温度和压力范围，因此提高了阀装置的适用性，因此一定程度上解决了现有技术中由于适用的介质温度和压力范围较低，限制了产品在高温场合和/或高压场合的使用，导致电磁比例调节阀具有低适用性。
[0039]
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0041]
图1示出了阀装置的剖视图的示意图；
[0042]
图2示出了阀装置的信号发生构件和信号发生系统的配合的示意图。
[0043]
附图标记：
[0044]
1-阀体机构；2-通断构件；3-导向套；4-对开环；5-弹簧座；6-第一弹簧；7-中口组件；10-中法兰垫片；11-弹簧罩；12-电磁线圈组件；13-动铁芯；14-静铁芯；15-信号发生构件；16-信号发生系统；17-电连接器；18-第一外壳；19-阀杆；20-屏蔽机构；
[0045]
21-第二外壳；22-次级线圈；23-电气接口；24-初级线圈；25-第三屏蔽构件。
具体实施方式
[0046]
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术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，都属于本申请保护的范围。
[0047]
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0048]
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0049]
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
[0050]
本实施例提供的阀装置包括阀体机构、屏蔽机构和阀芯机构，以下将具体描述前述部件的连接关系和工作原理。
[0051]
在实施例中，阀体机构1形成有第一开口部和第二开口部，其中，第一开口部可以形成为介质入口，第二开口部可以形成为介质出口。如图1所示，如前面所描述的，图1中的箭头的指向可以为介质流入的方向，即水平向右开口的开口部形成为前述的介质入口，而竖直向下的开口部形成为前述的介质出口。作为一种选择，介质入口和介质出口可以均形成为图示中的阶梯孔形状，进一步地，作为一种优选的实施方式，介质入口的轴线的延伸方向和介质出口的延伸方向可以彼此垂直，结果，这样的介质入口和介质出口的布置使得阀装置形成为“角式结构”，这样相对于直流型结构，尤其能够降低阀装置布置时的占用空间，也有利于阀装置的安装和拆卸。
[0052]
仍然参见图1，阀体机构1的内部形成有沿着竖直方向延伸的流道(即容纳部的第一部分)，该流道可以沿着竖直方向延伸。在不考虑阀芯机构的情况下，介质入口和介质出口可以经由该流道连通。作为一种有利的实施方式，流道可以大致地形成为阶梯孔形状，并可以与介质出口同轴布置，归因于这样的布置方式，阀体机构1的加工尤其便捷，无需重复定位不同阶梯孔的轴线的位置。
[0053]
阀体机构1的上端面可以与屏蔽机构20形成密封对接，以下将进行具体的描述。
[0054]
继续参见图1，屏蔽机构20可以包括自下而上的三部分，这三部分可以分别被定义为第一屏蔽构件、第二屏蔽构件和第三屏蔽构件25。第一屏蔽构件的下端可以与阀体机构1的上端面形成对接，具体而言，第一屏蔽构件的下端可以形成有沿着水平方向扩展的法兰部，在法兰部与阀体机构1的上端面形成对接后，利用中口组件7将这两者连接，具体地，中空组件可以包括彼此配合的中口螺母、中口垫片和双头螺柱，三者将法兰部和阀体机构1的上端面连接，此外法兰部和阀体机构1的上端面之间设置有中法兰垫片10，用于对法兰部与阀体机构1的上端面的连接处进行密封。
[0055]
在实施例中，第一屏蔽构件形成有第一圆筒部，以上法兰部与阀体机构1的连接，使得第一圆筒部与上述流道连通，并且第一圆筒部可以和流道同轴设置，由此便于装配定位，同时有利于阀装置在流通高压介质时受力相对均匀。第二屏蔽构件可以形成有第二圆筒部，第二屏蔽构件的下端可以与第一屏蔽构件的上端形成密封对接。仍然参见图1，第一屏蔽构件的上端可以形成有压接部，压接部可以与第二屏蔽构件的下端对接，并通过形成
在压接部外侧部的耳部将压接部安装在下述电磁线圈组件12的外罩。而这一配合中，第二屏蔽构件的下端形成有固定环，该固定环被压接部和下述电磁线圈组件12的外罩所共同限定，并且固定环的面对下述电磁线圈组件12的外罩的一侧可以设置有密封垫片，由此在这一配合中，形成了第一屏蔽构件和第二屏蔽构件的密封对接。
[0056]
出于类似的目的，第二屏蔽构件形成的第二圆筒部可以与上述第一筒部同轴，此外第二圆筒部还可以与上述第一筒部并具有相同的内径，如此布置除了有利于装配定位和阀装置受力均匀外，也同样避免了下述的动铁芯13在屏蔽组件内运动时出现不必要的刮擦。在实施例中，动铁芯13可以在第一圆筒部和第二圆筒部内延伸并且具有与前述内径相适配的外径，动铁芯13的下端可以通过阀杆19连接通断构件2。通断构件2可以被布置于上述流道内，图1中示出的是介质入口和介质出口被关断的状态，这种状态下，通断构件2的下端抵接在介质出口的上方开口处。
[0057]
在通断构件2和动铁芯13之间的空间内，阀杆19上可以设置有弹簧座5(第二限位构件)，其可以通过安装在阀杆19上的对开环4承载。阀杆19上还可以设置有弹簧罩11(第一限位构件)，弹簧罩11可以形成有附接部，附接部可以形成为管状并套设在阀杆19的部分的外侧部，附接部的下端连接有弹簧罩11的安装端部，由此第一弹簧6可以被阀杆19贯穿并且第一弹簧6的两端可以分别抵接与弹簧座5的上端和弹簧罩11的安装端部的下端。也就是说，第一弹簧6可以以被压缩的状态设置，由此确保通断构件2的关断效果可靠。
[0058]
作为一种有利的实施方式，附接部的外侧部可以设置有多个条状的散热肋，如图1所示，在同一平面上的散热肋可以形成为圆周排布，在此基础上，每一组圆周排布的散热肋在图1所示的竖直方向上可以等间距排布，每一散热肋还均可以沿着第一圆筒部的径向延伸并与第一圆筒部接触。由此，一方面，高温介质的热量可以依次经由通断构件2、阀杆19、附接部和多个散热肋传递到第一屏蔽构件，由于第一屏蔽构件的外侧部暴露在外界环境中，热量得以被散发到外界环境当中，另一方面，相比于环形的散热板，在同一平面上的多个散热肋能够提供更多的散热面积，使得前述散热过程更为高效。归因于这里的散热肋的设置，阀装置获得了允许更高的温度的介质流通的能力。当然，前述的实施方式中，散热板可以令附接部的加工过程相对被简化，在实际应用中，也可以为了简化加工将散热部设置为散热板，或者采用散热板与散热肋结合设置的折中设置方式。
[0059]
在此基础上，第一屏蔽构件的位于其竖直方向上的两端的外侧部还可以形成有结构与前述散热部结构相似的散热部，例如散热肋，进一步增强阀装置的散热能力。有利的是，设置在第一屏蔽构件的外侧部的散热肋被设计为当将第一屏蔽构件沿着竖直方向投影到垂直于竖直方向的平面上时，散热肋的投影落在法兰部的投影内(当散热部形成为散热环时，除了散热环的投影落在法兰部的投影内，还可以是散热环的投影与法兰部的投影重合)，这里所说的法兰部的前述投影，是指忽略法兰部与前述双头螺柱配合的通孔的情况下，法兰部所呈现在前述平面上的投影。因此可以理解的是，当散热肋以与前述的与附接部连接的散热肋相同的方式延伸时，即沿着第一圆筒部的径向延伸时，散热肋的直径小于法兰部的直径，这使得散热肋尽可能在第一屏蔽构件的在横向上已经占据的跨度内延伸，因此得以确保第一屏蔽构件在结构上兼顾散热能力和紧凑程度。
[0060]
在实施例中，导向套3可以套设于通断构件2的部分的外侧部、弹簧座5的外侧部以及第一弹簧6的外侧部，并与附接部连接，由此在自身得到可靠安装的情况下，能够为通断
构件2的运动进行导向，确保通断构件2的动作平稳，并增加运动构件、阀杆19和通断构件2三者的装配结构在角式构造的介质入口和介质出口的布置方式下面对图示水平流体施力时的刚度。作为一种有利的实施方式，导向套3可以进一步被设置为，当沿着介质入口观察时，导向套3的下端能够被观察到，这种状态下，导向套3也参与对介质入口和介质出口之间的导通程度的限制。
[0061]
在以上描述的特征的基础上，静铁芯14可以设置在第二圆筒部的上端，其可以被套设在第二屏蔽构件的外侧部的电磁线圈组件12，电磁线圈组件12通过电连接器17获得电能供应并且外侧部设置有用于保护电磁线圈组件12的第一外壳18，在电磁线圈组件12得电的状态下，静铁芯14被磁化，从而吸引动铁芯13朝向静铁芯14运动，这一过程将在随后的描述中详细说明。在实施例中，电磁线圈组件12的功率可以被设计为800w至1500w，这样的功率范围可以看作为大功率，尤其适用于对高压介质的导通程度的调节。
[0062]
在实施例中，信号发生构件15沿着竖直方向延伸，并贯穿第二屏蔽构件，使得信号发生构件15的上端部位于第二屏蔽构件的外部，而这一上端部可以被容纳在于第二屏蔽构件连接的第三屏蔽构件25内。参见图2，图2示出了信号发生构件15和信号发生系统16的配合过程，以下将进行具体描述。第三屏蔽构件25的外侧部套设有次级线圈22和初级线圈24，当信号发生构件15的上端部在第三屏蔽构件25内运动时，两个线圈内产生感应电压，两个感应电压通过套设在两个线圈的外侧部的第二外壳21上电气接口23反馈给控制系统，控制系统通过比对两个感应电压例如求得两个感应电压之差来判断信号发生构件15的位置，进而确定阀芯机构的位置，即阀位。由于两个感应电压直接输入到控制系统，这种采用模拟信号的输出方式，对阀位的实时调节是有利的。
[0063]
进一步地，静铁芯14的被信号发生构件15贯穿的孔部可以形成为阶梯孔，从而该阶梯孔能够以相对紧凑的方式容纳第二弹簧，该第二弹簧可以套设在信号发生构件15的外侧部，并在图1所示的介质入口和介质出口关断的状态下，处于自然状态，这一弹簧的作用在于，当通断构件2开启至某一程度时，该弹簧开始压缩，以进一步为通断构件2提供增大开度的阻力，从而增加阀装置的安全性能。
[0064]
在以上所描述的阀装置的结构的情况下，阀装置能够被设计为使得阀装置所导通的介质的温度小于或者等于350摄氏度，以及使得阀装置所能够导通的介质的压力小于或者等于cl2500磅级。由此使得阀装置能够应对高温介质和/或高压介质，适用性得以显著提高。以下将进一步描述用力与实现前述设计方式的有利操作。
[0065]
在实施例中，如在先描述所提及的，第一圆筒部和第二圆筒部二者形成有相同的内径，第一屏蔽构件和第二屏蔽构件在第一圆筒部的轴向方向上的长度与内径的比值可以被定义为屏蔽机构20的长径比，在第一屏蔽构件和第二屏蔽构件均以整体成型的工艺制造的情况下，长径比被设计为8至10。首先，第一屏蔽构件和第二屏蔽构件均以整体成型的工艺制造(第三屏蔽构件25与第二屏蔽构件形成为一体结构，这种情况下，第二屏蔽构件和第三屏蔽构件25可以在加工过程中看做单个构件)，有效地确保单个构件的整体性，进而确保阀装置的可靠性。此外，在整体成型这一条件下，长径比小于8将使得获得的屏蔽组件的尺寸难以满足设计要求，而长径比大于10，则一方面，较小的内径将使得加工难度出现明显上升，另一方面，较长的长度又会增加加工过程中不良品的概率并且不利于成品的刚度的保持。作为一种有利的选择，阀体机构1和屏蔽机构20均由锻造奥氏体不锈钢形成。
[0066]
在实施例中，当电磁线圈组件12得电时，静铁芯14被磁化以吸引动铁芯13靠近，使得通断构件2上移以导通介质入口和介质出口，这个过程中，下方的第一弹簧6进一步被压缩(上方的第二弹簧可能被压缩)，当静铁芯14产生的吸引力，与其下方的一系列构件(即动铁芯13、阀杆19和通断构件2等)的重力以及弹簧的弹力二者之和相等时，通断构件2保持静止以保持固定的开度，这一运动过程后通断构件2的位置被信号发生构件15与信号发生系统16的上述配合所产生的感应电压信号反馈到控制系统，由控制系统根据实际需要进一步对电磁线圈组件12内的电流进行调节，以改变通断构件2的位置。如此实现快速相应的实时调节实质上可以形成为电磁比例调节阀的阀装置开度的过程。
[0067]
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是在本申请的创新构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。