电磁线圈和电磁阀的制作方法

1.本技术涉及控制阀制造技术领域，尤其是涉及一种电磁线圈和具有该电磁线圈的电磁阀。


背景技术：

2.相关技术中，70mpa储氢系统瓶阀，由于工作压力较高，其内部电磁阀通常采用先导式结构。电磁阀一般由电磁线圈、隔磁管、衔铁、挡铁、先导阀芯、主阀芯及复位弹簧等组成。传统的电磁线圈通常由线圈骨架、漆包线、磁轭、注塑外壳等组成，该类型的电磁线圈只能安装于瓶阀外部，体积较大安全性较差，线圈骨架的结构强度较低且需要增加单独的隔磁环材料，电磁力效率较低，且电磁线圈的整体结构较为复杂，存在改进的空间。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种电磁线圈，该电磁线圈的结构简单，能够安装于瓶阀内，安全性高，且漏磁率低。
4.根据本技术实施例的电磁线圈，包括：线圈骨架，线圈骨架为钢材料制成；漆包线，所述漆包线缠绕于所述线圈骨架外且与所述线圈骨架绝缘间隔开；pcb电路板，所述pcb电路板安装于所述线圈骨架，且所述pcb电路板与所述漆包线及外部导线电连接；限位件，所述限位件安装于所述线圈骨架且在所述线圈骨架的外周壁凸出设置。
5.根据本技术实施例的电磁线圈，电磁线圈能够安装于瓶阀内，利于减小瓶阀在外界碰撞下失效的风险，电磁线圈的结构简单，零部件的数量少，安装步骤较少，利于提高安装效率，且漆包线通过pcb板与外部导线相连，可以在有限的空间内实现高度集成化。
6.根据本技术一些实施例的电磁线圈，所述线圈骨架包括第一安装段和第二安装段，所述漆包线缠绕于所述第一安装段外，所述pcb电路板安装于所述第二安装段，所述第一安装段与所述第二安装段的连接处具有沿径向向外凸出的第一限位凸段。
7.根据本技术一些实施例的电磁线圈，所述第二安装段远离所述第一安装段的一端设有沿径向向外凸出的第二限位凸段，所述第二限位凸段朝向所述第二安装段的一端设有安装凹口，所述pcb电路板位于所述第一限位凸段和所述第二限位凸段之间，且所述pcb电路板的至少部分支撑于所述安装凹口内。
8.根据本技术一些实施例的电磁线圈，所述限位件包括钢球，所述线圈骨架的外周壁设有安装孔，所述钢球压装至所述安装孔内且所述钢球的至少部分凸出于所述安装孔外。
9.根据本技术一些实施例的电磁线圈，所述线圈骨架的外周壁设有真空镀膜，所述漆包线缠绕于所述真空镀膜外以与所述线圈骨架绝缘间隔开。
10.根据本技术一些实施例的电磁线圈，所述真空镀膜的厚度为l，满足：40μm≤l≤50μm。
11.根据本技术一些实施例的电磁线圈，所述pcb电路板通过聚氨酯胶粘接至所述线圈骨架。
12.本技术还提出了一种电磁阀。
13.根据本技术实施例的电磁阀，包括：第一挡铁、衔铁、阀壳体、密封活门和上述任一种实施例所述的电磁线圈，所述第一挡铁安装于所述阀壳体，所述密封活门、衔铁可活动地安装于所述阀壳体内且与所述第一挡铁在轴向上依次布置；其中所述密封活门具有沿轴向贯通的通气孔，所述衔铁适于在所述电磁线圈的作用下将所述通气孔的第一端选择性地敞开，所述阀壳体具有进气口和出气口，所述通气孔的第二端与所述出气口连通，且所述密封活门用于选择性地断开或封闭所述进气口和所述出气口。
14.根据本技术实施例的电磁阀，所述进气口设于所述阀壳体的第二端且沿所述阀壳体的径向向外敞开，所述出气口设于所述阀壳体的第二端且在所述阀壳体的端面上敞开，所述密封活门适于在所述密封活门与所述第一挡铁之间间隙和所述进气口的气压作用下连通所述进气口与所述出气口。
15.根据本技术实施例的电磁阀，还包括：第二挡铁和复位件，所述第二挡铁可活动地安装于所述衔铁与所述第一挡铁之间，所述复位件贯穿所述第二挡铁，且所述复位件的两端分别与所述衔铁与所述第一挡铁弹性连接。
16.所述电磁阀和上述的电磁线圈相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
17.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
18.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本技术实施例的电磁线圈的截面图；
20.图2是根据本技术实施例的电磁线圈的结构示意图；
21.图3是根据本技术实施例的电磁线圈的结构示意图(另一个视角)。
22.图4是根据本技术实施例的电磁阀的剖视图；
23.图5是根据本技术实施例的电磁阀的结构示意图；
24.附图标记：
25.电磁阀100，
26.电磁线圈1，
27.线圈骨架11，第一安装段111，第二安装段112，第一限位凸段113，第二限位凸段114，安装凹口115，支撑平面116，限位平面117，漆包线12，pcb电路板13，限位件14，外部导线15，
28.第一挡铁2，第二挡铁3，衔铁4，阀壳体5，通气孔51，进气口52，出气口53，密封活门6，复位件7。
具体实施方式
29.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
30.下面参考图1-图3描述根据本技术实施例的电磁线圈1，该电磁线圈1的线圈骨架11的结构强度较大，能够承受较大的压力，可安装于瓶阀内，且电磁线圈1的结构简单，利于减小零部件的数量，安装方便。
31.如图1-图3所示，根据本技术实施例的电磁线圈1，包括：线圈骨架11、漆包线12和pcb电路板13。
32.其中，线圈骨架11为钢材料制成，如线圈骨架11采用高强度奥氏体316l系列不锈钢材料，要求ni含量≥13％，屈服强度≥600mpa，由此，可极大地增加线圈骨架11的结构强度，提升线圈骨架11的结构稳定性，确保线圈骨架11良好的耐氢脆性能和机械性能。
33.需要说明的是，线圈骨架11作为电磁线圈1的主体结构，起到对电磁线圈1的其他部件进行安装和支撑的作用，本技术中将线圈骨架11采用钢材料制成，可使得电磁线圈1的整体结构强度较大，从而使得电磁线圈1能够安装于瓶阀内，且不会在瓶内压力的作用下发生严重的变形，结构稳定性较佳。
34.其次，将线圈骨架11采用钢材料制成，可不需单独增设隔磁件，如现有技术中的线圈骨架11为尼龙、pbt(聚对笨二甲酸丁二醇酯)等制成，需要设置单独的隔磁管。由此，本技术中的电磁线圈1的结构更加简单，零部件的数量更少，安装步骤较少，利于提高安装效率，且利于降低电磁线圈1的整体结构尺寸。
35.漆包线12缠绕于线圈骨架11外且与线圈骨架11绝缘间隔开，漆包线12缠绕于线圈骨架11外能够在通电时产生磁场，从而使得电磁线圈1能够产生驱动衔铁4运动的磁性力。其中，漆包线12与线圈骨架11的金属层间隔开，能够避免漆包线12与线圈骨架11存在短路的问题，提高电磁线圈1结构设计的合理性。
36.pcb电路板13安装于线圈骨架11，且pcb电路板13与漆包线12电连接，且pcb板与外部导线15电连接，可以理解的是，漆包线12具有电流输入端和电流输出端，且如图1和图3所示，在pcb电路板13上连接有两条外部导线15，且两条外部导线15通过pcb电路板13分别与漆包线12的电流输入端和电流输出端电连接，以利于实现漆包线12的电流输入和输出，从而使得漆包线12能够产生有效的电磁场对电磁阀100的衔铁4进行磁性驱动。本技术中，采用pcb电路板13过渡作为漆包线12的引出方式，可以在有效的空间内实现高度集成化，利于减小电磁线圈1的整体结构占用的安装空间，减低电磁阀100的布置难度。
37.限位件14安装于线圈骨架11，且在线圈骨架11的外周壁凸出设置，限位件14可在电磁线圈1安装的过程中起到限位和防错的作用，由此，在将电磁线圈1安装于电磁阀100时利于提高电磁线圈1的安装效率，且可在电磁线圈1安装稳定后避免电磁线圈1与电磁阀100的本体相对滑动，提高电磁线圈1安装的稳定性。
38.根据本技术实施例的电磁线圈1，电磁线圈1能够安装于瓶阀内，利于减小瓶阀在外界碰撞下失效的风险，电磁线圈1的结构简单，零部件的数量少，安装步骤较少，利于提高安装效率，且漆包线12通过pcb板与外部导线15相连，可以在有限的空间内实现高度集成化。
39.在一些实施例中，如图2所示，线圈骨架11包括第一安装段111和第二安装段112，第一安装段111的端部与第二安装段112的端部相连。漆包线12缠绕于第一安装段111外，第一安装段111与第二安装段112的连接处具有沿径向向外凸出的第一限位凸段113。且如图2所示，第一安装段111背离第二安装段112的一端具有沿径向向外凸出的第三限位凸段，第三限位凸段的径向尺寸与第一限位凸段113的径向尺寸相同，漆包线12缠绕于第一安装段111上且位于第一限位凸段113和第三限位凸段之间，以使漆包线12在线圈骨架11上的位置相对稳定。
40.其中，pcb电路板13安装于第二安装段112，且pcb电路板13与漆包线12在线圈骨架11的轴向上间隔开设置，且可通过贯穿第一限位凸段113的线束将pcb电路板13与漆包线12实现电连接，这样，pcb电路板13的安装和漆包线12的缠绕可分别单独进行，二者的装配过程不会发生相互干涉。
41.在一些实施例中，第二安装段112远离第一安装段111的一端设有沿径向向外凸出的第二限位凸段114，第二限位凸段114朝向第二安装段112的一端设有安装凹口115，pcb电路板13位于第一限位凸段113和第二限位凸段114之间，且pcb电路板13的至少部分支撑于安装凹口115内。
42.如图3所示，安装凹口115具有支撑平面116和限位平面117，pcb电路板13的至少部分支撑于支撑平面116上，以使pcb电路板13与支撑平面116具有较大的接触面，从而使得pcb电路板13能够稳定地安装于第二安装段112上，且如图3所示，pcb电路板13的两端分别抵压于限位平面117和第一限位凸段113，由此，可防止pcb电路板13在线圈骨架11上沿轴向晃动，提高电磁线圈1结构的稳定性。
43.其中，pcb电路板13通过聚氨酯胶粘接至线圈骨架11，也就是说，在将pcb电路板13安装于第二安装段112后，可将pcb电路板13与支撑平面116通过胶粘连接，以使二者固定连接，固定方式简单，易于实现，利于降低安装难度和安装成本。外部导线15和pcb电路板13为焊接相连，且在外部导线15与pcb电路板13焊接完成后，可采用耐高温胶带缠绕进行绝缘保护。
44.在一些实施例中，限位件14包括钢球，如限位件14可采用316l不锈钢限位球，线圈骨架11的外周壁设有安装孔，钢球压装至安装孔内，以使钢球稳定地安装于安装孔内，避免钢球从安装孔内自动脱出，且钢球的至少部分凸出于安装孔外，这样，在将线圈骨架11与电磁阀100的阀壳体5固定相连时，钢球凸出于安装孔外的部分能够与阀壳体5进行限位配合，以防止电磁线圈1在阀壳体5内发生转动，且通过钢球的设置可利于电磁线圈1快速地安装至目标位置，从而提高电磁线圈1的安装效率。
45.也就是说，限位件14通过过盈配合尺寸，压入不锈钢限位球，以用于在防止装配过程中，线圈骨架11在电磁阀100的阀壳体5内旋转，避免出现造成短路的情况。
46.在一些实施例中，线圈骨架11的外周壁设有真空镀膜，漆包线12缠绕于真空镀膜外以与线圈骨架11绝缘间隔开。也就是说，本技术中的线圈骨架11的内部为钢材料制成具有较大的结构强度，而线圈骨架11的外周壁具有绝缘材料，以避免漆包线12与线圈骨架11的内部结构电流导通出现短路的情况，保证电磁线圈1的安全使用，且使得电磁阀100的绝缘电阻满足实际和法规的要求。
47.其中，真空镀膜的厚度为l，满足：40μm≤l≤50μm。如将l设置为43μm，或者l设置为
46μm，再l设置为48μm。由此，将真空镀膜的厚度设置在上述厚度范围内时，可保证真空镀膜能够对线圈骨架11的内部和漆包线12起到很好的绝缘作用，从而保证电磁线圈1能够合理、安全地电流导通，且避免真空镀膜的厚度过大造成镀膜的浪费，降低镀膜的成本。
48.本技术还提出了一种电磁阀100。
49.如图4和图5所示，根据本技术实施例的电磁阀100，包括第一挡铁2、衔铁4、阀壳体5、密封活门6和上述任一种实施例所述的电磁线圈1。
50.其中，如图4所示，第一挡铁2安装于阀壳体5，密封活门6、衔铁4可活动地安装于阀壳体5内且与第一挡铁2在轴向上依次布置；其中密封活门6具有沿轴向贯通的通气孔51，衔铁4适于在电磁线圈1的作用下将通气孔51的第一端选择性地敞开，阀壳体5具有进气口52和出气口53，通气孔51的第二端与出气口53连通，且密封活门6用于选择性地断开或封闭进气口52和出气口53。
51.需要说明的是，在电磁线圈1通电产生磁场时，衔铁4在磁场力的作用下朝向第一挡铁2运动，且在运动至一定程度后，衔铁4将通气孔51的第一端(如图5中左端)打开，此时，出气口53处的气流从通气孔51中朝向衔铁4和第一挡铁2之间的间隙，此时，先衔铁4和第一挡铁2之间间隙的压力逐渐地变化，且由于进气口52处的压力与出气口53存在压力差，使得衔铁4和第一挡铁2之间间隙的压力也与进气口52处的压力存在压力差，进而使得密封活门6在该压力差的作用下朝向衔铁4运动，使得密封活门6将进气口52与出气口53连通，从而实现电磁阀100的开启。
52.本技术中的电磁阀100通过设置上述实施例中的电磁线圈1，可使得电磁阀100能够安装于瓶阀内，不会出现瓶阀在外界碰撞下失效的风险，且电磁线圈1的结构简单，利于减少电磁阀100的部件数量，减少电磁阀100的空间布置难度，且漆包线12通过pcb板与外部导线15相连，可以在有限的空间内实现高度集成化，提升电磁阀100的整体性能。
53.在一些实施例中，进气口52设于阀壳体5的第二端且沿阀壳体5的径向向外敞开，出气口53设于阀壳体5的第二端且在阀壳体5的端面上敞开，密封活门6适于在密封活门6与第一挡铁2之间间隙和进气口52的气压作用下连通进气口52与出气口53。
54.也就是说，如图4和图5所示，进气口52设于阀壳体5的右端的外周壁，且进气口52为多个，多个进气口52在阀壳体5的周向上间隔开布置，出气口53设于阀壳体5的右端的端面上且敞开设置，在衔铁4将通气孔51打开后，密封活门6在气压作用下朝左移动，以使多个进气口52在周向上同时与出气口53连通，从而实现电磁阀100的开启。
55.在一些实施例中，电磁阀100，还包括：第二挡铁3和复位件7，第二挡铁3可活动地安装于衔铁4与第一挡铁2之间，复位件7贯穿第二挡铁3，且复位件7两端分别与衔铁4与第一挡铁2弹性连接。
56.如图4所示，第二挡铁3位于第一挡铁2和衔铁4之间，且第二挡铁3能够在衔铁4的推动下朝向第一挡铁2运动，复位件7能够对衔铁4起到弹性复位的作用，以使衔铁4恢复到将通气孔51封闭的位置。可以理解的是，在进气口52的压力和出气口53的压力相同或压差较小时，复位件7利于自身的弹性力将衔铁4推动至初始位置。
57.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。
58.在本技术的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
59.在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
60.在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
61.在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
63.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。