單線圈單吸盤多通道并聯(lián)的直動(dòng)式多組元電磁閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的電氣控制閥門。
【背景技術(shù)】
[0002]軌姿控動(dòng)力系統(tǒng)作為導(dǎo)彈武器的重要組成部分，推力裝置是軌姿控動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力裝置，一般由控制閥和推力室組成。新的機(jī)動(dòng)突防彈頭技術(shù)對推力裝置控制閥提出了更輕、更快的要求；微小型動(dòng)能攔截器作為新世紀(jì)具有戰(zhàn)略影響的高新武器，是當(dāng)今反衛(wèi)星及彈道導(dǎo)彈防御的最有效手段，也要求控制閥結(jié)構(gòu)小、質(zhì)量輕、響應(yīng)快，并簡化電氣控制系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)有直動(dòng)式電磁閥一般是單通道的，每個(gè)推力裝置上需要配置與介質(zhì)相同數(shù)量的電磁閥，推力裝置整體結(jié)構(gòu)大、質(zhì)量重，并且每臺(tái)直動(dòng)式電磁閥需要配置一套電源控制系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為滿足諸如機(jī)動(dòng)彈頭、攔截器等武器系統(tǒng)的小型化、輕質(zhì)化、快響應(yīng)要求，降低液體軌姿控發(fā)動(dòng)機(jī)布局難度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，本發(fā)明提出了一種具有結(jié)構(gòu)小、質(zhì)量輕、響應(yīng)快的新型直動(dòng)式多組元電磁閥方案。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0006]本發(fā)明所提供的單線圈單吸盤多通道并聯(lián)的直動(dòng)式多組元電磁閥，包括電磁驅(qū)動(dòng)線圈1、銜鐵2、閥體3、閥芯組件及復(fù)位組件，所述銜鐵2的一端為吸合端，所述銜鐵2的另一端為連接端，所述銜鐵2的吸合端正對電磁驅(qū)動(dòng)線圈1的磁極面，
[0007]其特殊之處在于:
[0008]所述閥芯組件的數(shù)量為多組，每組閥芯組件均包括閥桿4、定位環(huán)12及一對具有內(nèi)螺紋的螺套7 ;所述閥桿4的一端設(shè)置有與螺套7內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋，所述閥桿4的另一端為密封端，所述定位環(huán)12位于閥桿4的桿身上；
[0009]所述銜鐵2上設(shè)置有與閥芯組件數(shù)量相同的閥桿安裝孔，所述閥桿安裝孔為臺(tái)階通孔，靠近吸合端的孔的直徑大于靠近連接段孔的之間；所述閥桿4帶有外螺紋的一端位于閥桿安裝孔中，并通過一對擰的螺套4與銜鐵2間隙配合，所述閥桿4與銜鐵2位置相對固定;
[0010]所述閥體3內(nèi)設(shè)置有多組與多個(gè)閥桿一一對應(yīng)的介質(zhì)通道，每一組介質(zhì)通過包括一個(gè)介質(zhì)入口通道14和一個(gè)介質(zhì)出口通道15，所述閥體上還設(shè)置有直徑依次增大的閥桿過孔、彈簧套安裝孔及銜鐵安裝孔，所述介質(zhì)出口通道15閥桿過孔、彈簧套安裝孔及銜鐵安裝孔同軸設(shè)置且貫穿殼體；
[0011 ] 所述復(fù)位組件包括多個(gè)彈簧套6和多個(gè)復(fù)位密封彈簧5，彈簧套6和復(fù)位密封彈簧5的數(shù)量與閥桿4數(shù)量相同，多個(gè)彈簧套6及多個(gè)復(fù)位密封彈簧5分別對應(yīng)套裝于多個(gè)閥桿4上，復(fù)位密封彈簧5的一端頂住彈簧套6，復(fù)位密封彈簧5的另一端頂住定位環(huán)12，所述彈簧套6外表面設(shè)置有外螺紋，所述彈簧套安裝孔的內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述彈簧套6與彈簧套安裝孔螺紋連接；
[0012]在閥門關(guān)閉狀態(tài)下，銜鐵2與電磁驅(qū)動(dòng)線圈的磁極面之間具有間隙，銜鐵2位于銜鐵安裝孔內(nèi)，位于定位環(huán)12以下的閥桿4位于閥桿過孔內(nèi)，閥桿4與閥桿過孔處還設(shè)置有密封元件8，閥桿4上的密封端13與介質(zhì)出口通道15形成密封。
[0013]以上為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，基于該基本結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還做出以下優(yōu)化限定:
[0014]上述電磁驅(qū)動(dòng)線圈還包括釋放環(huán)10，所述釋放環(huán)部分嵌入磁極面，部分露出磁極面。
[0015]上述電磁驅(qū)動(dòng)線圈1的線圈采用漆包線。
[0016]上述銜鐵2為盤式銜鐵。盤式銜鐵用于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是便于多個(gè)閥桿連接到銜鐵上，同時(shí)盤式銜鐵軸向尺寸小，有利于減小電磁閥整體結(jié)構(gòu)尺寸。
[0017]上述閥桿4的數(shù)量為2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)，當(dāng)閥桿的數(shù)量為2個(gè)時(shí)，2個(gè)閥桿關(guān)于銜鐵中軸線對稱分布；當(dāng)閥桿的數(shù)量為3個(gè)或4個(gè)時(shí)，各閥桿4繞銜鐵中軸線圓周分布。閥桿的結(jié)構(gòu)布局均為繞銜鐵中軸線圓周均布，使本發(fā)明中盤式銜鐵驅(qū)動(dòng)時(shí)的受力對稱，保證電磁吸力分配到各閥桿上的驅(qū)動(dòng)力相等。
[0018]上述閥桿4上的密封端13與介質(zhì)出口通道15形成密封錐面密封。錐面密封用于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是既能保證閥桿自復(fù)位性，又能保證較高的密封比壓性能。
[0019]上述介質(zhì)入口通道14與介質(zhì)出口通道15垂直設(shè)置。該結(jié)構(gòu)限定的優(yōu)點(diǎn)是有利于多個(gè)介質(zhì)入口通道的對稱布局。
[0020]上述密封元件8為0形密封圈。
[0021]上述釋放環(huán)10突出磁極端面的高度為0.1mm。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、多組元控制閥要求結(jié)構(gòu)小、質(zhì)量輕、響應(yīng)快，并能簡化電氣控制系統(tǒng)。本發(fā)明設(shè)計(jì)中采用單個(gè)線圈驅(qū)動(dòng)控制并聯(lián)多通道的開關(guān)，在結(jié)構(gòu)上采用單個(gè)銜鐵驅(qū)動(dòng)多個(gè)閥桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了單臺(tái)直動(dòng)電磁閥控制多組元推力室多路推進(jìn)劑同步供給，使推力裝置性能得到很大的技術(shù)提升，電氣控制系統(tǒng)減半，總裝結(jié)構(gòu)布局簡化。
[0024]2、由于本發(fā)明采用多路獨(dú)立密封結(jié)構(gòu)，各路閥桿上各設(shè)置一個(gè)復(fù)位密封彈簧，有效解決多路閥桿密封干涉和運(yùn)動(dòng)件剛性連接的問題，提高多路密封可靠性、降低裝試工藝難度。
[0025]3、本發(fā)明中電磁驅(qū)動(dòng)線圈采用少匝數(shù)低電感參數(shù)、端面磁極和盤式銜鐵匹配氣隙，實(shí)現(xiàn)了直動(dòng)式多組元電磁閥的快響應(yīng)技術(shù)，響應(yīng)速度達(dá)到5ms內(nèi)量級。
[0026]4、本發(fā)明除可應(yīng)用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)液體推進(jìn)劑供給控制外，也可用于其它氣體動(dòng)力系統(tǒng)供給控制，在航天、機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域均可推廣使用。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的整體裝配圖，也是實(shí)施例1的構(gòu)成示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的電磁驅(qū)動(dòng)線圈原理示意圖，也是實(shí)施例2的構(gòu)成示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的雙路閥桿行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理示意圖，也是實(shí)施例4的構(gòu)成示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明的三路閥桿行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理示意圖，也是實(shí)施例5的構(gòu)成示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明的四路閥桿行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理示意圖，也是實(shí)施例6的構(gòu)成示意圖。
[0032]其中附圖標(biāo)記為:
[0033]電磁驅(qū)動(dòng)線圈1、一個(gè)盤式銜鐵2、一個(gè)閥體3、多個(gè)閥桿4、多個(gè)復(fù)位密封彈簧5、多個(gè)彈簧套6、多組螺套7和多個(gè)0形密封件8、漆包線9、釋放環(huán)10和導(dǎo)線11。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明由一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)線圈、一個(gè)盤式銜鐵、一個(gè)閥體、多個(gè)閥桿、多個(gè)復(fù)位密封彈簧、多個(gè)彈簧套、多組螺套和多個(gè)0形密封件組成直動(dòng)式多組元電磁閥，通過電磁線圈的通斷電實(shí)現(xiàn)兩路通道的開關(guān)。其中，閥桿、復(fù)位密封彈簧、彈簧套、螺套組和0形密封件的數(shù)量與電磁閥需要的組元通路數(shù)量一直，每個(gè)組元通路配置一套。
[0035]本發(fā)明的工作原理和工作過程是:該電磁閥電磁驅(qū)動(dòng)線圈未通電時(shí)，電磁驅(qū)動(dòng)線圈不產(chǎn)生吸力，在各路彈簧力的作用下，各路閥桿分別壓緊在閥體閥座上，介質(zhì)密閉在閥口上游，此時(shí)多路均處于斷流狀態(tài)；而當(dāng)電磁驅(qū)動(dòng)線圈通電產(chǎn)生電磁力后，線圈端面磁極吸合盤式銜鐵，盤式銜鐵拉動(dòng)多個(gè)閥桿克服彈簧力，閥口開啟，介質(zhì)流質(zhì)出口。
[0036]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)還在于:電磁驅(qū)動(dòng)線圈為多組元電磁閥的驅(qū)動(dòng)部分，布置在閥體上部，主要由線圈骨架、釋放環(huán)、漆包線和導(dǎo)線組成，其特點(diǎn)為端面磁極。為加快電磁驅(qū)動(dòng)線圈的響應(yīng)性能，本發(fā)明中線圈骨架上繞制的漆包線選用了少匝數(shù)、低電感的設(shè)計(jì)參數(shù)，在端面磁極中間一個(gè)釋放環(huán)，其突出磁極端面一定高度，增加吸合后銜鐵與磁極之間的非工作氣隙，使釋放時(shí)的吸力不會(huì)過大，有利于實(shí)現(xiàn)快速釋放。
[0037]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)還在于:多路閥桿行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，主要由銜鐵、閥桿、一組螺套組成。銜鐵上設(shè)計(jì)多個(gè)對稱的臺(tái)階孔，閥桿用上下一組螺套連接在銜鐵臺(tái)階孔上，并通過旋轉(zhuǎn)閥桿與螺套配合螺紋實(shí)現(xiàn)多路行程調(diào)節(jié)，螺套對擰鎖緊固定；同時(shí)閥桿通過螺套與銜鐵間隙配合，有助于多個(gè)閥桿與出口通道之間的密封。
[0038]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)還在于:多路介質(zhì)通道的密封結(jié)構(gòu)，主要由閥體、閥桿、復(fù)位密封彈簧、彈簧套和0形密封件組成，且各組元介質(zhì)通路沿閥體周對稱布置。0形密封件安裝在閥體密封槽內(nèi)，閥桿插入閥體中心孔內(nèi)，復(fù)位密封彈簧套在閥桿上部，通過彈簧套旋入閥體內(nèi)壓縮復(fù)位密封彈簧，使用閥桿壓緊在閥座上，保證介質(zhì)通路的密閉。
[0039]下面結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明詳細(xì)說明:
[0040]實(shí)施例1
[0041]為滿足諸如機(jī)動(dòng)彈頭、攔截器等武器系統(tǒng)的小型化、輕質(zhì)化、快響應(yīng)推力裝置發(fā)展需求，提出了一種具有結(jié)構(gòu)小、質(zhì)量輕、響應(yīng)快的單線圈單吸盤多通道并聯(lián)的直動(dòng)式多組元電磁閥方案，參見圖1。該電磁閥主要由一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)線圈1、一個(gè)盤式銜鐵