本發(fā)明涉及一種閥門，具體地涉及一種微型雙穩(wěn)態(tài)自鎖閥。

背景技術(shù)：

空間站微量氣體檢測系統(tǒng)需要配套一種工作介質(zhì)為氫氣的管路控制閥，該控制閥一般采用自鎖閥?，F(xiàn)有的自鎖閥閥體結(jié)構(gòu)對于工作介質(zhì)為氫氣的系統(tǒng)密封可靠性低；自鎖閥閥芯在永磁力的作用下會(huì)一直和閥體導(dǎo)向面接觸，閥芯動(dòng)作時(shí)金屬和金屬之間的摩擦力較大，容易產(chǎn)生磨損，產(chǎn)生多余物，影響密封性，磨損嚴(yán)重后閥芯會(huì)被卡死，不能動(dòng)作，壽命較短；而且現(xiàn)有自鎖閥質(zhì)量和體積較大，不能滿足使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種密封性能可靠、壽命長、質(zhì)量和體積較小的微型雙穩(wěn)態(tài)自鎖閥。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種微型雙穩(wěn)態(tài)自鎖閥，包括閥體、關(guān)線圈、開線圈、永磁鐵、閥芯、擋鐵、導(dǎo)線及外殼；所述擋鐵、閥芯依次設(shè)置在閥體的上部內(nèi)腔，所述開線圈、永磁鐵、關(guān)線圈沿軸向依次設(shè)置于閥體外部的凹槽中，其特殊之處在于，所述閥體包括通過真空電子束依次焊接為一體的閥座、下隔磁環(huán)、導(dǎo)磁環(huán)、上隔磁環(huán)和端頭；所述閥芯包括橡膠塊、減摩環(huán)和圓柱狀結(jié)構(gòu)的閥芯基體；所述橡膠塊嵌入式的設(shè)置在閥芯基體的底部，所述減摩環(huán)嵌入式的設(shè)置在閥芯基體的圓柱面上且凸出圓柱表面；所述擋鐵和閥體之間設(shè)置有O形橡膠密封圈作為冗余密封，確保自鎖閥長期在軌的密封可靠性；閥芯裝配完成后，所述擋鐵和閥體通過激光焊接連接為一體。

所述橡膠塊和閥芯基體可以采用橡膠硫化技術(shù)連接。

所述閥芯基體與閥體的徑向單邊間隙為0.05-0.07mm，所述減摩環(huán)與閥體的徑向單邊間隙為0.02-0.03mm。

為了防止閥芯和閥體金屬導(dǎo)向面直接接觸，出現(xiàn)卡滯、卡死現(xiàn)象，在閥芯導(dǎo)向面上安裝了兩處聚四氟乙烯減摩環(huán)。避免了閥芯動(dòng)作時(shí)和閥體之間產(chǎn)生金屬間摩擦，從而有效延長了自鎖閥的壽命。

所述橡膠塊可以采用氟醚橡膠制成。

自鎖閥整體結(jié)構(gòu)采用金屬全焊接結(jié)構(gòu)。減摩環(huán)的設(shè)置避免了自鎖閥閥芯在永磁力的作用下會(huì)一直和閥體導(dǎo)向面接觸，閥芯動(dòng)作時(shí)和閥體導(dǎo)向面產(chǎn)生的摩擦。閥芯與閥座配合形成密封副，控制介質(zhì)的流通和斷流；永磁鐵布置在關(guān)線圈和開線圈中間，為閥芯提供關(guān)閉力以保證閥芯密封介質(zhì)，同時(shí)當(dāng)閥門打開后為閥芯提供打開保持力。給開線圈通電閥門打開，給關(guān)線圈通電閥門關(guān)閉，線圈只需要接通不小于10ms的脈沖電壓信號，閥芯就可以動(dòng)作且保持在打開或關(guān)閉位置，從而實(shí)現(xiàn)低功耗目的。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：由于整體結(jié)構(gòu)采用金屬全焊接結(jié)構(gòu)，并且自鎖閥擋鐵和閥體之間加裝一道O形橡膠圈作為冗余密封，確保了自鎖閥長期在軌的密封可靠性。在閥芯導(dǎo)向面上安裝了兩處聚四氟乙烯減摩環(huán)，避免了閥芯和閥體之間金屬和金屬之間接觸摩擦，從而有效延長了自鎖閥的壽命。通過合理設(shè)計(jì)磁路結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)，與現(xiàn)有自鎖閥相比，具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的閥體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的閥芯結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1-閥體，2-關(guān)線圈，3-開線圈，4-永磁鐵，5-閥芯，6-O形橡膠密封圈，7-擋鐵，8-導(dǎo)線，9-外殼，11-閥座，12-下隔磁環(huán)，13-導(dǎo)磁環(huán)，14-上隔磁環(huán)，15-端頭，51-閥芯基體，52-橡膠塊，53-減摩環(huán)

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

如圖1、圖2所示一種微型雙穩(wěn)態(tài)自鎖閥，包括閥體1、關(guān)線圈2、開線圈3、永磁鐵4、閥芯5、擋鐵7、導(dǎo)線8及外殼9；外殼9包裹在閥體1和閥芯5的外部，所述擋鐵7、閥芯5依次設(shè)置在閥體1的上部內(nèi)腔，所述開線圈3、永磁鐵4、關(guān)線圈2沿軸向依次設(shè)置于閥體1外部的凹槽中；所述閥體1包括通過真空電子束依次焊接為一體的閥座11、下隔磁環(huán)12、導(dǎo)磁環(huán)13、上隔磁環(huán)14和端頭15；所述閥芯5包括橡膠塊52、減摩環(huán)53和圓柱狀結(jié)構(gòu)的閥芯基體51；所述橡膠塊52嵌入式的設(shè)置在閥芯基體51的底部，所述減摩環(huán)53嵌入式的設(shè)置在閥芯基體51的圓柱面上且凸出圓柱表面；所述擋鐵7和閥體1之間設(shè)置有O形橡膠密封圈6作為冗余密封，確保自鎖閥長期在軌的密封可靠性；所述擋鐵7和閥體1通過激光焊接連接為一體。

橡膠塊52和閥芯基體51采用橡膠硫化技術(shù)連接。

閥芯基體51與閥體1的徑向單邊間隙為0.05-0.07mm，所述減摩環(huán)53與閥體1的徑向單邊間隙為0.02-0.03mm。

為了防止閥芯5和閥體1金屬導(dǎo)向面直接接觸，出現(xiàn)卡滯、卡死現(xiàn)象，在閥芯5導(dǎo)向面上安裝了兩處聚四氟乙烯減摩環(huán)53。避免了閥芯5動(dòng)作時(shí)和閥體1之間產(chǎn)生金屬間摩擦，從而有效延長了自鎖閥的壽命。

橡膠塊52采用氟醚橡膠制成。

自鎖閥整體結(jié)構(gòu)采用金屬全焊接結(jié)構(gòu)，金屬零件通過焊縫連接成一體，減摩環(huán)53的設(shè)置避免了自鎖閥閥芯5在永磁力的作用下和閥體1導(dǎo)向面接觸，避免了閥芯5動(dòng)作時(shí)和閥體1導(dǎo)向面產(chǎn)生的摩擦。永磁鐵4布置在關(guān)線圈2和開線圈3中間，為閥芯5提供關(guān)閉力以保證閥芯5密封介質(zhì)，同時(shí)當(dāng)閥門打開后為閥芯5提供打開保持力。閥芯5與閥座11配合形成密封副，控制介質(zhì)的流通和斷流；給開線圈3通電閥門打開，給關(guān)線圈2通電閥門關(guān)閉，線圈只需要接通不小于10ms的脈沖電壓信號，閥芯5就可以動(dòng)作且保持在打開或關(guān)閉位置，從而實(shí)現(xiàn)低功耗目的。

本發(fā)明實(shí)施例中閥座11通徑0.3mm，工作壓力0～3MP，工作溫度-40℃～150℃，質(zhì)量不大于50g，動(dòng)作壽命20萬次以上。微型雙穩(wěn)態(tài)自鎖閥工作可靠，性能穩(wěn)定，功耗低，質(zhì)量和體積小，壽命長，密封可靠，能夠滿足系統(tǒng)需求。