本發(fā)明屬于減壓閥，具體涉及一種自鎖式減壓閥。

背景技術(shù)：

1、壓力控制是衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，例如電推進(jìn)系統(tǒng)中將高壓氙氣輸出為低壓氙氣給推力器輸出微小流量氙氣，雙組元推進(jìn)系統(tǒng)中將高壓氦氣輸出為低壓恒定壓力給貯箱增壓，這些工況下都會(huì)用到減壓閥，且對(duì)減壓閥有較高要求，例如要求減壓閥體積小、質(zhì)量輕、輸出壓力精度高、壽命長(zhǎng)、具有自鎖功能等，以此來(lái)提高推進(jìn)系統(tǒng)的控制精度與可靠性。但是由于材料和結(jié)構(gòu)等原因，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥門無(wú)法滿足上述使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種自鎖式減壓閥，利用線圈組件驅(qū)動(dòng)平面閥芯產(chǎn)生位移，使閥門處于開或關(guān)狀態(tài)，利用膜片感受壓力變化并帶動(dòng)錐形閥芯穩(wěn)定閥門出口壓力，滿足將進(jìn)口的高壓氣體降低至某一個(gè)需要的出口壓力，并能在進(jìn)口壓力及流量變化時(shí)，保持出口壓力不變。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種自鎖式減壓閥，包括入口接頭、自鎖單元、密封頭和減壓?jiǎn)卧肟诮宇^上設(shè)有進(jìn)氣口，自鎖單元包括自鎖殼體以及設(shè)置在自鎖殼體內(nèi)部的線圈組件、軟磁環(huán)、軟磁桿、平面閥芯底座和平面閥芯，線圈組件設(shè)置在自鎖殼體和軟磁環(huán)之間，軟磁環(huán)伸出自鎖殼體后與入口接頭連接，軟磁桿設(shè)置在軟磁環(huán)內(nèi)部貫通的腔體內(nèi)，且軟磁桿沿著軟磁環(huán)內(nèi)壁有一定的移動(dòng)行程，線圈組件控制軟磁桿的移動(dòng)，平面閥芯底座固定設(shè)置在軟磁桿內(nèi)部貫通的腔體內(nèi)，平面閥芯底座內(nèi)部設(shè)有貫通的氣道，平面閥芯底座遠(yuǎn)離入口接頭的一端連接平面閥芯；

3、密封頭固定連接在自鎖殼體遠(yuǎn)離入口接頭的一端，密封頭中部設(shè)有貫通的氣道，軟磁桿帶著平面閥芯移動(dòng)的距離使平面閥芯密封壓在密封頭的氣道入口或者遠(yuǎn)離氣道入口一定距離；

4、減壓?jiǎn)卧p壓殼體以及設(shè)置在減壓殼體內(nèi)部的減壓結(jié)構(gòu)，減壓殼體與密封頭固定連接，且在減壓殼體上設(shè)有出氣口，出氣口與減壓結(jié)構(gòu)形成的減壓氣道連接。

5、優(yōu)選的，所述減壓結(jié)構(gòu)包括錐形閥芯、副彈簧、閥座組件、膜片和膜片位移控制組件，副彈簧一端連接在靠近所述密封頭氣道的所述減壓殼體內(nèi)壁，另一端與錐形閥芯連接，閥座組件固定在減壓殼體內(nèi)壁，副彈簧控制錐形閥芯的錐形外壁壓在閥座組件上，閥座組件中部設(shè)有貫通的氣道，錐形閥芯遠(yuǎn)離副彈簧一端的閥芯桿可活動(dòng)的穿過閥座組件與膜片接觸，膜片邊沿固定連接在減壓殼體內(nèi)壁，膜片位移控制組件連接在減壓殼體內(nèi)部且與膜片另一側(cè)接觸，控制膜片產(chǎn)生位移，在閥座組件和膜片之間的減壓殼體上設(shè)置所述出氣口。

6、進(jìn)一步優(yōu)選，所述閥座組件包括密封錐和錐形閥芯閥座，密封錐設(shè)置在錐形閥芯閥座內(nèi)，密封錐靠近所述錐形閥芯的一側(cè)中部設(shè)有與錐形閥芯的錐形外壁匹配的通孔，在錐形閥芯閥座中部設(shè)有變徑通孔，變徑通孔靠近密封錐的一側(cè)孔徑大，遠(yuǎn)離密封錐的一側(cè)內(nèi)壁與所述錐形閥芯的閥芯桿外壁貼合，在變徑通孔的大孔徑段與錐形閥芯閥座靠近所述膜片的外壁之間設(shè)有若干個(gè)氣道。

7、進(jìn)一步優(yōu)選，所述膜片位移控制組件包括壓緊盤、支撐盤、主彈簧、主彈簧座和主彈簧旋套，壓緊盤固定壓在所述減壓殼體內(nèi)壁，所述膜片的邊沿夾緊在壓緊盤與減壓殼體內(nèi)壁之間，主彈簧旋套與減壓殼體內(nèi)壁連接，主彈簧套接在主彈簧座靠近膜片的一側(cè)，主彈簧一端連接在主彈簧座上，另一端與支撐盤一側(cè)中部的凹陷處連接，支撐盤另一側(cè)中部的凸起處穿過壓緊盤中部的孔，與膜片接觸，主彈簧座的另一端外壁與主彈簧旋套連接。

8、進(jìn)一步優(yōu)選，所述膜片位移控制組件還包括鎖緊螺母，鎖緊螺母螺紋連接在所述主彈簧座外壁，并與所述主彈簧旋套接觸。

9、進(jìn)一步優(yōu)選，所述線圈組件包括關(guān)線圈、開線圈和鎖閉磁環(huán)，關(guān)線圈套在所述軟磁環(huán)靠近所述平面閥芯的一側(cè)，開線圈套在軟磁環(huán)靠近所述入口接頭的一側(cè)，鎖閉磁環(huán)套在關(guān)線圈和開線圈之間的軟磁環(huán)上，關(guān)線圈、開線圈分別通過關(guān)線圈導(dǎo)線和開線圈導(dǎo)線連接外部電源。

10、進(jìn)一步優(yōu)選，在所述軟磁環(huán)內(nèi)壁、靠近所述平面閥芯的一側(cè)固定設(shè)有軟磁座，所述軟磁桿通過軟磁座進(jìn)行移動(dòng)位置的限位。

11、進(jìn)一步優(yōu)選，所述平面閥芯底座內(nèi)部的氣道為t型，平面閥芯底座與所述軟磁座之間設(shè)有與平面閥芯底座的t型氣道連通的間隙，所述平面閥芯部分嵌入到平面閥芯底座內(nèi)。

12、進(jìn)一步優(yōu)選，在所述軟磁環(huán)內(nèi)部腔體靠近所述入口接頭的一端設(shè)有過濾網(wǎng)。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種自鎖式減壓閥，優(yōu)點(diǎn)在于：

14、1、給開線圈或關(guān)線圈施加一定的電壓來(lái)使平面閥芯產(chǎn)生位移，從而達(dá)到閥門開或關(guān)的效果，鎖閉磁環(huán)使閥門保持開或關(guān)狀態(tài)，利用膜片感受出口壓力變化并帶動(dòng)錐形閥芯穩(wěn)定閥門出口壓力，滿足將進(jìn)口的高壓氣體降低至某一個(gè)需要的出口壓力，并能在進(jìn)口壓力及流量變化時(shí)，保持出口壓力不變。

15、2、閥門開度取決于主彈簧和副彈簧剛度值，結(jié)構(gòu)和形式一定的情況下，采用調(diào)節(jié)主彈簧壓縮量方式即可使閥門得到壓力與流量調(diào)節(jié)能力。

16、3、閥門具有自鎖功能，閥門出口無(wú)壓力爬升風(fēng)險(xiǎn)，可靠性高。

17、4、采用主彈簧驅(qū)動(dòng)膜片產(chǎn)生位移調(diào)節(jié)閥門出口壓力，采用副彈簧壓緊錐形閥芯調(diào)節(jié)錐形閥芯與密封錐之間開度，此結(jié)構(gòu)具有良好的運(yùn)動(dòng)剛性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，因此閥門具有響應(yīng)快、可靠性高和壽命高等優(yōu)點(diǎn)。

18、5、閥門結(jié)構(gòu)集成一體，質(zhì)量輕、體積小。

技術(shù)特征：

1.一種自鎖式減壓閥，其特征在于，包括入口接頭(26)、自鎖單元、密封頭(13)和減壓?jiǎn)卧肟诮宇^(26)上設(shè)有進(jìn)氣口，自鎖單元包括自鎖殼體(25)以及設(shè)置在自鎖殼體(25)內(nèi)部的線圈組件、軟磁環(huán)(24)、軟磁桿(20)、平面閥芯底座(16)和平面閥芯(14)，線圈組件設(shè)置在自鎖殼體(25)和軟磁環(huán)(24)之間，軟磁環(huán)(24)伸出自鎖殼體(25)后與入口接頭(26)連接，軟磁桿(20)設(shè)置在軟磁環(huán)(24)內(nèi)部貫通的腔體內(nèi)，且軟磁桿(20)沿著軟磁環(huán)(24)內(nèi)壁有一定的移動(dòng)行程，線圈組件控制軟磁桿(20)的移動(dòng)，平面閥芯底座(16)固定設(shè)置在軟磁桿(20)內(nèi)部貫通的腔體內(nèi)，平面閥芯底座(16)內(nèi)部設(shè)有貫通的氣道，平面閥芯底座(16)遠(yuǎn)離入口接頭(26)的一端連接平面閥芯(14)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，所述減壓結(jié)構(gòu)包括錐形閥芯(10)、副彈簧(11)、閥座組件、膜片(9)和膜片位移控制組件，副彈簧(11)一端連接在靠近所述密封頭(13)氣道的所述減壓殼體(5)內(nèi)壁，另一端與錐形閥芯(10)連接，閥座組件固定在減壓殼體(5)內(nèi)壁，副彈簧(11)控制錐形閥芯(10)的錐形外壁壓在閥座組件上，閥座組件中部設(shè)有貫通的氣道，錐形閥芯(10)遠(yuǎn)離副彈簧(11)一端的閥芯桿可活動(dòng)的穿過閥座組件與膜片(9)接觸，膜片(9)邊沿固定連接在減壓殼體(5)內(nèi)壁，膜片位移控制組件連接在減壓殼體(5)內(nèi)部且與膜片(9)另一側(cè)接觸，控制膜片(9)產(chǎn)生位移，在閥座組件和膜片(9)之間的減壓殼體(5)上設(shè)置所述出氣口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，所述閥座組件包括密封錐(12)和錐形閥芯閥座(8)，密封錐(12)設(shè)置在錐形閥芯閥座(8)內(nèi)，密封錐(12)靠近所述錐形閥芯(10)的一側(cè)中部設(shè)有與錐形閥芯(10)的錐形外壁匹配的通孔，在錐形閥芯閥座(8)中部設(shè)有變徑通孔，變徑通孔靠近密封錐(12)的一側(cè)孔徑大，遠(yuǎn)離密封錐(12)的一側(cè)內(nèi)壁與所述錐形閥芯(10)的閥芯桿外壁貼合，在變徑通孔的大孔徑段與錐形閥芯閥座(8)靠近所述膜片(9)的外壁之間設(shè)有若干個(gè)氣道。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，所述膜片位移控制組件包括壓緊盤(6)、支撐盤(7)、主彈簧(4)、主彈簧座(1)和主彈簧旋套(3)，壓緊盤(6)固定壓在所述減壓殼體(5)內(nèi)壁，所述膜片(9)的邊沿夾緊在壓緊盤(6)與減壓殼體(5)內(nèi)壁之間，主彈簧旋套(3)與減壓殼體(5)內(nèi)壁連接，主彈簧(4)套接在主彈簧座(1)靠近膜片(9)的一側(cè)，主彈簧(4)一端連接在主彈簧座(1)上，另一端與支撐盤(7)一側(cè)中部的凹陷處連接，支撐盤(7)另一側(cè)中部的凸起處穿過壓緊盤(6)中部的孔，與膜片(9)接觸，主彈簧座(1)的另一端外壁與主彈簧旋套(3)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，所述膜片位移控制組件還包括鎖緊螺母(2)，鎖緊螺母(2)螺紋連接在所述主彈簧座(1)外壁，并與所述主彈簧旋套(3)接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，所述線圈組件包括關(guān)線圈(18)、開線圈(22)和鎖閉磁環(huán)(19)，關(guān)線圈(18)套在所述軟磁環(huán)(24)靠近所述平面閥芯(14)的一側(cè)，開線圈(22)套在軟磁環(huán)(24)靠近所述入口接頭(26)的一側(cè)，鎖閉磁環(huán)(19)套在關(guān)線圈(18)和開線圈(22)之間的軟磁環(huán)(24)上，關(guān)線圈(18)、開線圈(22)分別通過關(guān)線圈導(dǎo)線(17)和開線圈導(dǎo)線(21)連接外部電源。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，在所述軟磁環(huán)(24)內(nèi)壁、靠近所述平面閥芯(14)的一側(cè)固定設(shè)有軟磁座(15)，所述軟磁桿(20)通過軟磁座(15)進(jìn)行移動(dòng)位置的限位。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，所述平面閥芯底座(16)內(nèi)部的氣道為t型，平面閥芯底座(16)與所述軟磁座(15)之間設(shè)有與平面閥芯底座(16)的t型氣道連通的間隙，所述平面閥芯(14)部分嵌入到平面閥芯底座(16)內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖式減壓閥，其特征在于，在所述軟磁環(huán)(24)內(nèi)部腔體靠近所述入口接頭(26)的一端設(shè)有過濾網(wǎng)(23)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于減壓閥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自鎖式減壓閥，包括入口接頭、自鎖單元、密封頭和減壓?jiǎn)卧?，自鎖單元包括自鎖殼體、線圈組件、軟磁環(huán)、軟磁桿、平面閥芯底座和平面閥芯；密封頭固定連接在自鎖殼體遠(yuǎn)離入口接頭的一端；減壓?jiǎn)卧p壓殼體以及設(shè)置在減壓殼體內(nèi)部的減壓結(jié)構(gòu)，減壓殼體與密封頭固定連接，且在減壓殼體上設(shè)有出氣口，出氣口與減壓結(jié)構(gòu)形成的減壓氣道連接。本發(fā)明利用線圈組件驅(qū)動(dòng)平面閥芯產(chǎn)生位移，打開或關(guān)閉閥門，鎖閉磁環(huán)使閥門保持開或關(guān)狀態(tài)，利用膜片感受壓力變化并帶動(dòng)錐形閥芯穩(wěn)定閥門出口壓力，滿足將進(jìn)口的高壓氣體降低至某一個(gè)需要的出口壓力，并能在進(jìn)口壓力及流量變化時(shí)，保持出口壓力不變。

技術(shù)研發(fā)人員：李永策,康寶鵬,趙璇,李昭,熊鋮,李輝,王雙中
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京國(guó)宇星辰科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17