单线圈多铁芯燃气控制阀的探究

单线圈多铁芯燃气控制阀的探究

任立权 李志斌

绍兴艾柯电气有限公司 浙江绍兴 312300

摘要：针对目前市面上的燃气控制阀存在的不足与问题，本文主要介绍了单线圈多铁芯燃气控制阀的结构，优化后的燃气控制阀能大大降低生产成本。

关键词：单线圈、铁芯、控制阀、切断阀

1、目的

燃气控制阀是一种可动永磁体式的电磁比例系统，其PC主控器通过用户设置温度、进水温度、进水流量和出水温度四个输入变量，经过运算，输出电流在线圈中产生磁场力，推动球阀上下运动，调整阀口的通气面积，对燃气流量不断地进行细微的无级调节，使用户设置温度保持稳定。

切断阀是燃气控制阀中不可缺少的部件之一，现在市面上的切断阀常采用多个实心结构的铁芯，为了保证电磁铁的吸合力需要在每个铁芯上设置线圈，此类切断阀由于多线圈的存在，导致阀体体积较大，安装复杂，整体美观度差，且成本较高，且由于铁芯为实心结构，需要的吸合力较大，故能耗相对较高。

2、结构介绍

单线圈多铁芯燃气控制阀包括阀体，阀体内设有进气口与出气口，进气口的管路上设有切断阀，出气口的管路上设有比例阀。切断阀包括动铁芯组、静铁芯以及上导磁板，动铁芯组包括主动铁芯与从动铁芯，从动铁芯数量为一个，在满足磁力吸合的前提下也可以视情况需要设置多个从动铁芯。主动铁芯与从动铁芯的上方均设有静铁芯，静铁芯与上导磁板固定，上导磁板位于静铁芯的上方。主动铁芯与从动铁芯的外部均设有套管，套管的一端封闭，另一端开口，封闭端与静铁芯接触，开口端设有水平向外延伸的外沿，主动铁芯和从动铁芯能相对于套管上下运动。套管的外部设有导磁套圈，主动铁芯的导磁套圈外还设有线圈骨架，线圈骨架上缠绕有线圈绕组，线圈骨架的下部设有下导磁板，下导磁板与导磁套圈固定。仅在主动铁芯外设置线圈绕组，并通过主动铁芯将上导磁板磁化带动从动铁芯吸合，在切断阀性能不变的情况下，既节约了材料又简化了切断阀的结构，大大降低了生产成本，提高了生产效率。

主动铁芯与从动铁芯均包括中空的软磁柱体以及注塑体，注塑体为塑料材质的中空柱状结构，柱状结构的上顶面设有向外水平凸出的上翻边，柱状结构的下底面设有向外水平凸出的下翻边，软磁柱体套设在注塑体的外部，软磁柱体被夹持在上翻边和下翻边之间。将动铁芯设置成空心结构，并利用注塑体来代替部分软磁材料，降低了动铁芯的重量，使动铁芯更易被吸合。由于动铁芯重量的减轻，无需使用较大的吸合力，因此可以取消从动铁芯外部的线圈，利用主动铁芯配合，上导磁板即可带动从动铁芯吸合。

为了在断开时令动铁芯和静铁芯能够顺利分离，在主动铁芯和从动铁芯上分别设置回复弹簧。考虑到主动铁芯处的磁力较大，将主动铁芯上的回复弹簧设置在图2的下部，具有更大的回复力，而从动铁芯处的磁力相对较小，可以将其上的回复弹簧设置在图1所示的上部，具体结构如下：从动铁芯上的注塑体内壁的上部宽度大于内壁的下部宽度，内壁宽度的变化处形成台阶，在台阶与套管封闭端安装有第二回复弹簧；主动铁芯上的注塑体的底部设有宽度小于柱状结构的延伸部，延伸部与柱状结构一体成型，延伸部的底面向外延伸形成卡盘，卡盘处还设有顶盖，顶盖与卡盘卡接，在套管的外沿与顶盖之间装有第一回复弹簧。

主动铁芯处的电磁吸合力较大，为避免在吸合时由于碰撞对软磁体产生损坏，在主动铁芯的顶部和静铁芯之间设有缓冲垫，缓冲垫安装在注塑体的中空部，缓冲垫的设置可以有效吸收主动铁芯被吸合时的冲击力，减轻了主动铁芯的劳损，同时也减轻了主动铁芯吸合时产生的噪音。

图1

图2

（动铁芯组1，主动芯体11，从动铁芯12，软磁柱体13，注塑体14，台阶15，延伸部16，卡盘17，顶盖18，上导磁板21，下导磁板22，第一回复弹簧31，第二回复弹簧32，静铁芯4，线圈绕组 5，线圈骨架51，套管6，导磁套圈7，燃气控制阀8，进气口81，出气口82，切断阀83，比例阀84，缓冲垫9。）

3、总结

铁芯的结构设置使重量得以大幅度降低，去除从动铁芯上的线圈，仅仅利用主动铁芯上的线圈，并配合通过主动铁芯将上导磁板磁化带动从动铁芯吸合，在切断阀性能不变的情况下，既节约了材料又简化了切断阀的结构，大大降低了企业的生产成本，提高了生产效率；同时由于只设一个线圈绕组，使切断阀的能耗得到了进一步的降低，节约了成本。

参考文献

1. 张香炜, 冯良, 姜娣. 燃气比例阀的控制方案分析[J]. 煤气与热力, 2009.

2. 刘军, 范咏峰. 切断阀采用电磁阀达到相对连续控制的探讨[J]. 石油化工自动化, 2009.

3. 刘桦. 动磁铁与动铁芯燃气比例阀出气压力的研究[J]. 家电科技, 2019.