专利名称：低压损的燃气电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及阀门，更具体地说，本实用新型涉及一种控制燃气开闭的电磁阀。
现有电控燃气阀门主要有以下几种型式直提式电磁阀该种阀门为直提双稳态或单稳态结构。它是由电磁线圈、永久磁铁(仅限双稳态阀)、静铁芯、动铁芯、弹簧、阀盖、阀体、密封胶垫等组成。由于其阀体口径及阀瓣开启高度的限制，只能适用于管径较小，流量、压力较低的场合。如果制成大口径、大流量的阀门，其功耗、管道压力损失将成倍增加。因此，不适用于有较低功耗、有防爆要求、低压力、大流量供气场合的自动化控制中。
电动执行器驱动的球阀、蝶阀、闸板阀等阀门该种阀门尽管解决了大流量下的低压力损失问题，但因其功耗极大，所以不能满足低功耗要求。由于此类阀门的结构特性，造成阀门容易漏气这一共同缺点，在燃气场合，存在发生事故的隐患。
综上所述，现有燃气自动化控制中所用电控燃气阀门存在以下缺点一、阀门制作成本高；二、密封性差；三、耗电量大；四、受交流电停电的影响很大；五、压力损失较大；六、在对电源有特殊要求的场合不易实现自动控制。
本实用新型的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种低成本、高可靠性、不受交流电影响、密封性良好、大口径、大流量、在低压力管道中具有很低压力损失、有防爆性能的低功耗燃气电磁阀。
为了实现本实用新型的目的，采用下述技术方案。
本实用新型的低压损的燃气电磁阀包括静铁芯、永久磁铁、动铁芯、密封圈A、复位弹簧、阀盖、密封圈B、阀体，其特征是，所述阀盖内设置有密封胶柱、膜片组件，所述动铁芯与膜片组件通过塔簧进行柔性联接，所述膜片组件的外边缘嵌于阀盖与阀体之间，所述膜片组件上设置有先导阀口；阀口的直径与阀门公称直径之比值为1～2，阀体腔室的直径与阀口直径之比值为1.5～4，阀瓣有效开启高度为7～30mm。
所述阀盖的上方设置有防爆线圈组件；静铁芯、永久磁铁、动铁芯置于所述防爆线圈组件内。所述阀口的直径与阀门公称直径之比值最好为1.3～1.8，以1.5为最佳。所述阀体腔室的直径与阀口直径之比值最好为2～2.5，以2.2为最佳。所述阀瓣的有效开启高度最好为10～18mm，以13mm为最佳。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型阀门处于开启状态下的结构示意图；图2是本实用新型阀门处于关闭状态下的结构示意图。
在图中，本实用新型阀门的主要零部件包括1-防爆线圈组件、2-静铁芯、3-永久磁铁、4-动铁芯、5-密封圈A、6-复位弹簧、7-密封胶柱、8-塔簧、9-阀盖、10-膜片组件、11-密封圈B、12-阀体、13-先导阀口、14-膜片组件气孔、5-阀瓣；H-阀瓣15的有效开启高度、D1-阀口直径、D2-阀体12的腔室直径、D3-阀门公称直径、气室A-膜片组件10与阀盖9之间的空间、气室B-膜片组件10与阀体12之间的空间。
静铁芯2、永久磁铁3、动铁芯4等置于防爆线圈组件1内。防爆线圈组件1位于阀盖9的上部，并且两者通过静铁芯2联接，静铁芯2与阀盖9的密封由密封圈5实现。动铁芯4的一部分置于静铁芯2的内部，复位弹簧6、密封胶柱7、膜片组件10位于阀盖9内部。动铁芯4与膜片组件10通过塔簧8进行柔性联接。阀盖9与阀体12由密封圈11密封。膜片组件10的外边缘嵌于阀盖9与阀体12之间压紧。
阀瓣15的有效开启高度H为7～30mm，最好为10～18mm，以13mm为最佳；阀口直径D1与阀门公称直径D3之比值在1～2之间，最好为1.3～1.8，以1.5为最佳；阀体腔室直径D2与阀口直径D1之比值在1.5～4之间，最好为2～2.5，以2.2为最佳。
通过上述结构及相关尺寸的合理设计，使得气体流经本阀门后的压力损失达到200Pa，同时功耗也保持在20W以下。
当向防爆线圈组件1通入正向脉冲电流后，防爆线圈组件1产生一个指向永久磁铁3位置的磁场。在该磁场与永久磁铁3作用下，动铁芯4克服复位弹簧6被压缩产生的反向弹力，向永久磁铁3方向移动，最终被永久磁铁3吸牢。脉冲电流消失后，动铁芯4保持现有状态不变。在动铁芯4向永久磁铁3方向移动的过程中，位于动铁芯4上的密封胶柱7与膜片组件10上的先导阀口13产生间隙，使气室A中的气体通过先导阀口13排出，在气室B中的气体压力与塔簧8拉力的共同作用下，将膜片组件10随动铁芯4一起向同方向移动，最终打开阀门，并保持开启状态。
当需要关闭阀门时，可向防爆线圈组件1通入反向脉冲电流。防爆线圈组件1产生一个背向永久磁铁3位置的磁场。在该磁场与复位弹簧6作用下，动铁芯4背向永久磁铁3方向移动。脉冲电流消失后，动铁芯4在复位弹簧6作用下保持现有状态不变。在动铁芯4移动的过程中，同时位于动铁芯4上的密封胶柱7将膜片组件10上的先导阀口13封闭。使气室B中的气体通过膜片组件10上的气孔14向气室A中通入，在气室A中气体压力与复位弹簧6压力共同作用下，将膜片组件10随动铁芯4一起向同方向移动，最终关闭阀门，并保持闭合状态。
本实用新型的阀门主要应用于燃气管道的用气、配气自动化控制系统中，尤其适用于需要以电池为主电源供电，并且需要有较低功耗、有防爆要求、低压力、大流量供气场合的自动化控制的领域。
本实用新型的阀门与现有技术相比有如下有益效果。
1.该阀体由于有足够大的储气空间及阀瓣有足够的开启高度，从而克服了已有阀门阀体储气空间较小、阀瓣开启高度小，流阻较大的缺陷。
2.先导加直提方式的采用，使得阀门在0.0-0.5MPa的管道压力下，仍能将膜片提升足够的高度，以保持阀门的良好通气状态。加之阀门具有较大的储气空间及阀瓣足够的开启高度，使压损能够低于200Pa。
3.先导加直提结构的采用，克服了以往直提式电磁阀门大功耗的缺点，与同等口径的电控阀门功耗相比，本阀门的功耗大幅度降低，可降低2/3以上。
4.由于采用双稳态，在阀门开启状态、关闭状态下均不带电，从而达到节能目的。
5.本产品由于采用mIIT4的防爆级别形式，使得在使用现场更加安全可靠。
权利要求1.一种低压损的燃气电磁阀，包括静铁芯、永久磁铁、动铁芯、密封圈A、复位弹簧、阀盖、密封圈B、阀体，其特征是，所述阀盖内设置有密封胶柱、膜片组件，所述动铁芯与膜片组件通过塔簧进行柔性联接，所述膜片组件的外边缘嵌于阀盖与阀体之间，所述膜片组件上设置有先导阀口；阀口的直径与阀门公称直径之比值为1～2，阀体腔室的直径与阀口直径之比值为1.5～4，阀瓣有效开启高度为7～30mm。
2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征是，所述阀盖的上方设置有防爆线圈组件；静铁芯、永久磁铁、动铁芯置于所述防爆线圈组件内。
3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征是，所述阀口的直径与阀门公称直径之比值为1.3～1.8。
4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征是，所述阀口的直径与阀门公称直径之比值为1.5。
5.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征是，所述阀体腔室的直径与阀口直径之比值为2～2.5。
6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征是，所述阀体腔室的直径与阀口直径之比值为2.2。
7.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征是，所述阀瓣的有效开启高度为10～18mm。
8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征是，所述阀瓣的有效开启高度为13mm。
专利摘要本实用新型公开了一种低压损的燃气电磁阀,它包括静铁芯、永久磁铁、动铁芯、密封圈A、复位弹簧、阀盖、密封圈B、阀体,所述阀盖内设置有密封胶柱、膜片组件,所述动铁芯与膜片组件通过塔簧进行柔性联接,所述膜片组件的外边缘嵌于阀盖与阀体之间,所述膜片组件上设置有先导阀口。本实用新型具有大口径、低压损、低功耗、双稳态等特点,可广泛应用于燃气管道的自动化控制系统中。
文档编号F16K1/00GK2398484SQ9924861
公开日2000年9月27日 申请日期1999年9月29日 优先权日1999年9月29日
发明者李文, 廉建铁, 田国印 申请人:天津市三星技术开发有限责任公司, 天津市新巨升电子工业有限责任公司