申请/专利权人：赵斌

申请日：2017-10-27

公开（公告）日：2020-10-16

公开（公告）号：CN109723897B

主分类号：F16K31/383(20060101)

分类号：F16K31/383(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.16#授权;2019.08.30#实质审查的生效;2019.05.07#公开

摘要：本发明提供的大通量常开和常闭电磁阀，由两个常温低压电磁阀和一个新型控制器组成，控制器中上下两端设置有活塞，上下活塞间设置有上下两个阀座及覆盖在阀座上的阀瓣，两活塞均有推杆，上阀座的上方和下阀座的下方各安置了一个圆板，推拉杆两端紧固在两圆板上，下圆板上另紧固一推杆，推杆的自由端可顶开下端阀座上的阀瓣，装配时下阀瓣处于开启状态，上阀瓣处于关闭状态，上电磁阀通电开启将压缩空气引入上活塞上腔推动活塞及其推杆、上下圆板下移，上圆板顶开了上阀瓣，下圆板上的推杆下移，允许下阀瓣下移而关闭，此后若使下电磁阀通电，则下开上闭。上电磁阀通电不要一秒钟，常开和常闭就建立，被控流体可长久不息地穿过常开阀的开启处流过，或通流后不久停下来或以极低速流动。阀瓣的常开，为流体驱动腔保持流体的源头压力，或维持驱动腔的微小泄漏。它与现有的一些常开和常闭电磁阀相比，有很多优点：耗电少，通量可做得很大，无泄漏，寿命长，不存在电磁线圈烧毁和易损件的更换问题。

主权项：1.一种大通量常开和常闭电磁阀，它由两个常温低压低功率电磁阀和一个控制器组合而成，控制器的上下两端的缸体内分别设置有上活塞和下活塞，两个所述电磁阀的入口分别与压缩空气罐的出气管相连接，两个所述电磁阀的出口分别与上下缸体内的上活塞的上腔和下活塞的下腔相连通，并分别与上下活塞缸壁相焊接；用于密封的两个波纹管，其中一个波纹管的上法兰与上活塞缸壁相焊接，下法兰与上活塞相固接的上活塞推杆的下端相焊接，并与其下的上定位圆盘熔焊在一起；其中另一个波纹管的下法兰与下活塞缸壁相焊接，上法兰与下活塞相固接的下活塞推杆的上端相焊接，并与下定位圆盘熔焊在一起；上定位圆盘的下面设置有上圆板，下定位圆盘的上面设置有下圆板，推拉杆的两端分别与上、下圆板相固接，在上、下圆板之间，以螺纹形式与上活塞缸体相固接且实施密封焊的上阀体中紧固着上阀座，以螺纹的形式与下活塞缸体相固接且实施密封焊的下阀体中紧固着下阀座，上阀座与下阀座均与上、下阀体实施密封焊，上阀座的密封面朝下，上阀瓣的定位推杆自下而上插入上阀座的中心孔中并伸出孔外与上圆板接触，上阀瓣在其下设置在上阀瓣与固定在上阀体上的弹簧座之间的弹簧推使下而闭合，上圆板与伸出孔外的上阀瓣的定位推杆端相接触，并传递给上阀瓣的定位推杆端来自下连接外筒上的弹簧力，因下弹簧推力小于上阀瓣下的弹簧推力，使上阀瓣处于关闭状态；从下阀座的设置来说，下阀座的密封面朝上，下阀瓣的定位圆杆自上而下插入下阀座中，下阀瓣的上端与下阀体相固接的弹簧座之间设置有圆柱螺旋弹簧，该圆柱螺旋弹簧紧压着下阀瓣的上端，推使下阀瓣向下却无法移动闭合，这是因为紧固在下圆板上的推杆顶着连接外筒，不许下阀瓣下移，紧固在连接外筒和连接内筒之间穿过下阀瓣横向孔的横栓使下阀瓣不得下移，从而下阀瓣处于开启状态，此时上圆板不与上定位圆盘接触，当上电磁阀通电后，上圆盘下移接触并推使上圆板、上阀瓣的定位推杆下移，使上阀瓣开启，与此同时，跟随上圆板移动的下圆板、推拉杆和推杆一起下移，连接外筒、横栓在下阀瓣上的弹簧的推动下使下阀瓣关闭，当上电磁阀停止供气时，进入上活塞腔的压缩空气经上活塞四周、上活塞下腔通腔壁外的孔泄漏出去，设置在上活塞下腔的圆柱螺旋弹簧推使上活塞回到原位，因上阀瓣上的弹簧力远远小于下阀瓣的闭合力，使上阀瓣维持开启状态，即上电磁阀通电不到一秒钟，上阀瓣可长时期开启；当下电磁阀通电时，下活塞推杆上移，推使下圆板、推拉杆、推杆、上圆板上移，使下阀瓣长期开启，上阀瓣长期关闭，进入驱动腔内的流体泄压，并可通过下阀瓣开启处，回流至贮存槽。

全文数据：大通量零能耗常开常闭电磁阀技术领域本发明涉及电磁，特别是大通量零能耗常开常闭电磁阀电磁阀在工业上得到了广泛的应用，它可以瞬时开启来释放压力介质，防止系统超压，它也可以将来自某种压力容器的流体引入到活塞缸里去推动活塞做功，使活塞推拉杆移动，齿条移动，让大尺寸球阀或大尺寸闸阀等的开启和关闭，电磁阀是控制流体流动的重要设备。背景技术目前使用在核电站为大尺寸蒸汽隔离阀球阀的控制单元大多是美国制造的常开和常闭电磁阀，这些控制单元，因长期通电保持常开和常闭，不能长期工作，不能与被控阀同寿，需定期更换线圈和一些易损件。如美国制造的使用在***核电站安装在MSIV和MFIV上的常开和常闭电磁阀需定期更换电磁线圈，因是有泄漏电磁阀，需定期更换某些抗泄漏件和耐磨件。因长期通电，温度升高损坏漆包线上的漆使线圈短路，烧毁电磁线圈，尽最大可能减少电功率，以减少线圈的热量释放，减少流体的通流截面积，减少电功率。以安装在MSIV和MFIV上的常开和常闭电磁阀，孔径仅为3.5毫米，并将通孔设置在电磁拉杆定向孔的径向孔壁上，其拉杆制成粗细交替段，小直径段的直径为3.3毫米，通电后拉杆轴向移动，使拉杆小直段对准径向通入拉杆定向孔的两个流体进出孔，使进入定向孔的流体转向流出孔流至驱动腔内。因为纵向移动，相对移动件间滑动间隙的存在是必不可少的，因此滑动件拉杆的上下端存在空间，仅管进出孔上下部的拉杆上设置有O型密封橡胶圈，因滑动磨损和滑动必不可少的间隙，流体不可避免地要渗漏到因拉杆上移后下部留下的空间中，空间有流体后，如不清除必然会阻止拉杆的再次下移，这样不得对下空间开出第三个径向孔，将泄漏到该空间的流体回流至贮油槽该驱动流体采用的是油，油是有利于滑动和减少磨损的一个措施。国内现有的一些常开电磁阀，使用的时间相对美制产品使用的时间更短，带来的麻烦更多，对现有核电站来说，均不被采用。目前国内尚无产家提供类似美国制造的安装在MSIV和MFIV上的常开和常闭电磁阀，更无类似零件去更换那些电磁阀零件。发明内容本发明提供的大通量零能耗常开和常闭电磁阀，它由两个常温低压低功率的电磁阀和一个新型控制器组合而成，控制器的上下两端的缸体内设置有活塞，常温低压电磁阀的入口与压缩空气罐的出气管相连接，二阀的出口分别与上下缸体内的上活塞的上腔和下活塞的下腔相连通，二者均与活塞缸壁相焊接，用于密封的两个波纹管，其一的上法兰与上活塞缸壁相焊接，下端法兰与上活塞相固接的活塞推杆的下端相焊接，并与定位圆盘熔焊在一起；其二的下法兰与下活塞缸壁相焊接，上端法兰与下活塞相固接的活塞推杆的上端相焊，并与其定位圆盘熔焊在一起；上定位圆盘的下面设置有圆板，下定位圆盘的上面设置有下圆板，推拉杆的两端，分别与上下两个圆板相固接，在上下两圆板之间，即以螺纹形式与上活塞缸体相固接且实施密封焊的上阀体中紧固着上阀座，以螺纹的形式与下活塞缸体相固接且实施密封焊的下阀体中紧固着下阀座，均与阀体实施密封焊上阀座的密封面朝下，阀瓣的定位推杆，自下而上插入上阀座的中心孔中，并伸出孔外，与上圆板接触，阀瓣在其下的设置在阀瓣与固定在上阀体上的弹簧座之间的弹簧的推使下而闭合，上圆板与伸出孔外的阀瓣定位推杆端相接触，并传递给阀瓣推杆端来自下连接外筒上的弹簧力，因下弹簧推力小于上阀瓣下的弹簧推力，使上阀瓣处于关闭状态，从下阀座的设置来说，下阀座的密封面朝上，阀瓣的定位圆杆自上而下插入阀座中，阀瓣的上端与下阀体相固接的弹簧座之间，设置有圆柱螺旋弹簧，该弹簧紧压着阀瓣的上端，推使阀瓣向下，却无法移动闭合，是因为紧固在下圆板上的推杆，顶着连接外筒，不许下移，紧固在连接外筒之间穿过阀瓣的横栓使阀瓣不得下移，从而下阀瓣处于开启状态，此时上圆板不与上定位圆盘接触，当上电磁阀通电后，上圆盘下移接触并推使上圆板、上阀瓣的定位推杆下移，使上阀瓣开启，如此同时，跟随上圆板移动的下圆板、推拉杆和推杆一起下移，连接外筒、横栓，在阀瓣上的弹簧的推动下，使下瓣关闭，当上电磁阀停止供气时，进入上活塞腔的压缩空气，经活塞四周、活塞下腔通腔壁外的孔泄漏出去，设置在活塞下腔的圆柱螺旋弹簧推使活塞回到原位，因上阀瓣上的弹簧力远远小于下阀瓣的闭合力，使上阀瓣维持开启状态，即上电磁阀通电不到一秒钟，上阀瓣可长时期开启；当下电磁阀通电时，下活塞推杆上移，推使下圆板、推拉杆、推杆、上圆板上移，使下阀瓣长期开启，上阀瓣长期关闭，进入驱动腔内的流体泄压，并可通过下阀开启处，回流至贮存槽。本发明的最大优点是：通电不到一秒钟，可让阀瓣常开和常闭很长时间，可与被控装置同寿，几年几十年，假定需要的话。它一方面，在工作的长时里，不损耗电能，不需要更换电磁线圈，其通流量可以做到很大，可为特大活塞腔快速提供压力介质流来驱动活塞上下移动。大通量零能耗常开常闭电磁阀的工作原理说明如下。如图1所示，当电磁阀[41]通电时，电磁线圈产生的电磁力，使金属圆盘[43]向下移动，带动与其相固接的拉杆[39]下移，与拉杆[39]相连接的阀瓣[40]下移，离开了阀座，压缩空气经阀瓣[40]的开启处进入到上活塞[35]的上腔，推使活塞[35]向下移动，活塞推杆[31]推使定位圆盘[30]向下移动，紧接着上圆板[28]下移、推使上阀瓣[26]下移，来自压力容器的流体，经过阀瓣[26]开启处流向驱动腔，与此同时，与上下两圆板相固接的推拉杆[12]及下端的圆板[9]向下移动，下圆板[9]的向下移动使与其相固接的推杆[11]跟随下移，推杆[11]下移的过程中，连接外筒[14]在双弹簧[19]、[20]作用下下移，紧固在连接外筒[14]和连接内筒[18]的横栓[15]下移，推使阀瓣[16]关闭，上下阀瓣的一开一关是同步的瞬时的，自电磁阀[41]通电起至阀瓣[26]开启和阀瓣[16]关闭，时间间隔是很小的，当阀瓣[26]和阀瓣[16]开启和关闭之后，即可使电磁阀[41]断电，因电磁阀的功率小，通电时间短，不存在电磁线圈的烧毁问题，加之电磁阀是无泄漏型电磁阀，也不存在泄漏问题。当小功率电磁阀关闭后，阀瓣[26]和阀瓣[16]仍自动维持开启和关闭，原因是，当阀瓣[26]处开启状态后，阀瓣[16]处于关闭状态，关闭状态的阀瓣[16]在压力介质来自压力容器的流体的作用下，使阀瓣[16]获得一个可观的密封压力，开启后的阀瓣[26]在圆柱螺旋弹簧[24]和[25]的作用下，有推使阀瓣[26]关闭的力量，因通过推杆[12]、下圆板[9]、推拉杆[12]、上圆板[28]给上阀瓣的定位推杆上的下阀瓣的闭合力，远大于上阀瓣下的二弹簧[24]和[25]的作用力，而使上阀瓣处于常开状态，只有根据需要截断来自压力容器的介质流时，使下端电磁阀[55]通电，活塞推杆[4]在强有力的推使下上移，才能克服压力介质对阀瓣[16]的向下作用力，而使阀瓣[16]开启与此同时使阀瓣[26]关闭，将进入驱动腔的流体返回至贮存流体槽。附图说明图1是表示大通量零能耗常开和常闭电磁的结构简图具体实施方式本发明提供的大通量零能耗常开和常闭电磁阀，由两个常温低压低功率电磁阀[41]、[54]和新型控制器组合而成，两常温低压低功率电磁阀[41]、[54]的结构如图1左上角所示的结构，其中阀瓣[40]覆盖在阀座上，阀瓣[40]、拉杆[39]和金属圆盘[43]固接在一起；新型控制器的上下两端的缸体[47]和[53]分别以螺纹的方式旋固在上阀体[49]和下阀体[51]上，并施以密封焊，缸内分别设置有活塞[35]和[3]，电磁阀的入口管嘴[42]和下电磁阀的入口管嘴均与压缩空气供给管相连接，上出口管嘴与控制器的上缸体内的活塞[35]的上空腔相通，下出口管嘴与下活塞[2]的下腔相通，分别与缸体[47]和[53]的缸壁相焊接，活塞推杆[31]的上端使用螺母旋固在活塞[35]上，下活塞推杆[4]的下端使用螺母旋固在活塞[3]上，上下缸盖[38]和[1]分别以螺纹的方式旋固在上缸体[47]和下缸体[53]上，并实施密封焊，波纹管[32]的上法兰与管接头[33]熔焊在一起，管接头[33]与活塞[35]的缸体[47]相焊接，活塞推杆[31]的下端与波纹管[32]的下端法兰相焊接，下端法兰与定位圆盘[30]熔焊在一起；波纹管[7]的下法兰与管接头[5]熔焊在一起，管接头[5]与活塞[2]的缸体[53]相焊接，活塞推杆[4]的上端与波纹管[7]的上端法兰相焊接，上端法兰与定位圆盘[8]熔焊在一起，活塞[35]、活塞推杆[31]和定位圆盘[28]可同时下移，使用螺母[29]将推拉杆[12]固接在圆板[28]上，推拉杆[12]的下端以螺纹的形式，旋固在下圆板[9]上；上阀座[27]紧固在上阀体[49]中，并施以密封焊，阀瓣[26]的定位推杆插在阀座[26]的中心孔内，预紧弹簧[24]和[25]，被设置在阀瓣[26]和弹簧座[23]之间，弹簧座[23]以螺纹的方式旋固在上阀体[49]中，并施以密封焊，下阀座[13]紧固在下阀体[51]中，并施以密封焊，阀瓣[16]的定位杆插在阀座[13]的中心孔内，预紧弹簧[19]和[20]，被设置在上弹簧座[22]和下弹簧座[50]之间，弹簧座[22]以螺纹的方式旋固在下阀体[51]中，并施以密封焊，下弹座[50]通过铆钉[17]与连接内筒[18]、连接外筒[14]紧固在一起，上下活塞缸体[47]、[53]分别以螺纹连接的形式与上阀体[49]、下阀体[51]旋固在一起，上阀体[49]和下阀体[51]也以螺纹连接的方式旋固在一起，均施以密封焊。

权利要求：1.一种大通量零能耗常开和常闭电磁阀，它由两个常温低压低功率的电磁阀和一个新型控制器组合而成，控制器的上下两端的缸体内设置有活塞，常温低压电磁阀的入口与压缩空气罐的出气管相连接，二阀的出口分别与上下缸体内的上活塞的上腔和下活塞的下腔相连通，二者均与活塞缸壁相焊接，用于密封的两个波纹管，其一的上法兰与上活塞缸壁相焊接，下端法兰与上活塞相固接的活塞推杆的下端相焊接，并与定位圆盘熔焊在一起；其二的下法兰与下活塞缸壁相焊接，上端法兰与下活塞相固接的活塞推杆的上端相焊，并与其定位圆盘熔焊在一起；上定位圆盘的下面设置有圆板，下定位圆盘的上面设置有下圆板，推拉杆的两端，分别与上下两个圆板相固接，在上下两圆板之间，即以螺纹形式与上活塞缸体相固接且实施密封焊的上阀体中紧固着上阀座，以螺纹的形式与下活塞缸体相固接且实施密封焊的下阀体中紧固着下阀座，均与阀体实施密封焊上阀座的密封面朝下，阀瓣的定位推杆，自下而上插入上阀座的中心孔中，并伸出孔外，与上圆板接触，阀瓣在其下的设置在阀瓣与固定在上阀体上的弹簧座之间的弹簧的推使下而闭合，上圆板与伸出孔外的阀瓣定位推杆端相接触，并传递给阀瓣推杆端来自下连接外筒上的弹簧力，因下弹簧推力小于上阀瓣下的弹簧推力，使上阀瓣处于关闭状态，从下阀座的设置来说，下阀座的密封面朝上，阀瓣的定位圆杆自上而下插入阀座中，阀瓣的上端与下阀体相固接的弹簧座之间，设置有圆柱螺旋弹簧，该弹簧紧压着阀瓣的上端，推使阀瓣向下，却无法移动闭合，是因为紧固在下圆板上的推杆，顶着连接外筒，不许下移，紧固在连接外筒之间穿过阀瓣的横栓使阀瓣不得下移，从而下阀瓣处于开启状态，此时上圆板不与上定位圆盘接触，当上电磁阀通电后，上圆盘下移接触并推使上圆板、上阀瓣的定位推杆下移，使上阀瓣开启，如此同时，跟随上圆板移动的下圆板、推拉杆和推杆一起下移，连接外筒、横栓，在阀瓣上的弹簧的推动下，使下瓣关闭，当上电磁阀停止供气时，进入上活塞腔的压缩空气，经活塞四周、活塞下腔通腔壁外的孔泄漏出去，设置在活塞下腔的圆柱螺旋弹簧推使活塞回到原位，因上阀瓣上的弹簧力远远小于下阀瓣的闭合力，使上阀瓣维持开启状态，即上电磁阀通电不到一秒钟，上阀瓣可长时期开启；当下电磁阀通电时，下活塞推杆上移，推使下圆板、推拉杆、推杆、上圆板上移，使下阀瓣长期开启，上阀瓣长期关闭，进入驱动腔内的流体泄压，并可通过下阀开启处，回流至贮存槽。

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