0039]下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0040]如圖1所示，一種具有自鎖功能的內置先導電磁閥，包括接管嘴1、過濾器2、閥套3、圓柱彈簧4、彈簧力調整墊5、限流釘6、擋流圈7、主閥芯8、主閥體9、隔磁墊10、副閥線圈組件
11、副閥芯12、副閥座13、行程調整墊14、0形橡膠密封圈15、擋圈16等。
[0041]安裝關系:隔磁墊10、副閥線圈組件11、副閥芯12、副閥座13、行程調整墊14預裝為副閥，通過選取不同厚度的隔磁墊及行程調整墊，調整閥芯兩端的初始氣隙及工作氣隙大小，以滿足對閥芯自鎖力及線圈電磁吸力的不同需求。副閥通過高強合金螺釘與主閥體相連，采用O形橡膠密封圈及擋圈組合密封形式實現高低壓腔之間及產品內外泄漏通道的可靠密封。兩組擋流圈及限流釘預裝在主閥芯8上，將圓柱彈簧、彈簧力調整墊及主閥芯8—次裝入閥套3，確定主閥芯8在閥套3中運動靈活性，壓緊后應能可靠回彈。但應留有一定的阻尼，以防主閥芯8在小流量工況下顫振。將O形橡膠密封圈預裝在閥套3上，連同內部組件一同裝入主閥體內。將O形橡膠密封圈、擋圈及過濾器裝配在接管嘴中，接管嘴裝入主閥體，并可對閥套3的運動進行限制。
[0042]工作原理:上游增壓前，副閥芯在永磁自鎖力的作用下處于關閉狀態(tài)，主閥芯8在彈簧力作用下處于關閉狀態(tài);隨著入口壓力升高，介質不平衡力對主閥芯8及副閥芯的關閉均有利，使其可靠密封;需要工作打開時，給副閥線圈組件的開線圈兩端通一個短脈沖電壓信號，副閥芯在通電線圈及永磁鐵形成的綜合磁場作用下打開，并在永磁自鎖力的作用下保持該狀態(tài)不變；由于主閥芯8后端介質壓力的泄除，主閥芯8在介質不平衡力的作用下克服彈簧力打開，形成介質通路;根據流量及壓力的變化主閥芯8的開度將進行自適應調整，直至受力平衡;需要關閉時，給副閥線圈組件的關線圈兩端通一個短脈沖電壓信號，副閥芯在通電線圈及永磁鐵形成的綜合磁場作用下關閉，并在永磁自鎖力的作用下保持該狀態(tài)不變;主閥芯8后端壓力升高至與入口壓力相同，主閥芯8在介質不平衡力及彈簧力作用下關閉，并可靠密封。
[0043]應用于某發(fā)動機系統(tǒng)的實施例如下:
[0044]該發(fā)明用作某可重復使用飛行器，最高工作壓力達到35MPa，最低工作壓力達到2MPa，驗證環(huán)境溫度-50°C?+100°C，并經歷了沖擊、振動、加速度等力學環(huán)境考核，產品性能良好，動作可靠性，在工作壓力范圍內氦質譜檢漏泄漏率達到不大于I X 10—7Pa.πι3/8，滿足發(fā)動機任務需求，目前已經過多次實物飛行試驗考核，實施例工作正常。
[0045]本發(fā)明可在其它需要重復使用或多次動作的武器、飛行器及運載器等供應系統(tǒng)中推廣應用，通過接口適應性改進，還可用作姿、軌控液體火箭發(fā)動機的控制閥。
[0046]本領域技術人員可以根據不同的設計要求和設計參數在不偏離權利要求所界定的結構的情況下進行各種增補、改進和更換，因此，本發(fā)明是廣泛的。
【主權項】
1.一種內置先導電磁閥，包括主閥及副閥，所述主閥包括接管嘴(I)、主閥芯組件及主閥體(9)，所述接管嘴(I)中設置有主閥入口通道(17)，所述主閥體(9)中設置有主閥出口通道(18)，所述主閥芯組件位于主閥入口通道(17)與主閥出口通道(18)之間用于控制主閥入口通道和主閥出口通道之間的通斷，所述副閥用于控制主閥芯組件， 其特征在于: 所述主閥芯組件包括閥套(3)、主閥芯(8)、彈簧(4)及限流釘(6)，所述閥套(3)固定安裝于入口通道與出口通道之間，所述閥套(3)靠近主閥入口通道(17)的一端設置有與主閥入口通道(17)相通的至少一個第一流體過孔(19)，所述閥套(3)靠近主閥出口通道(18)的另一端向內設置有主閥芯安裝孔(20)，所述閥套(3)的側壁設置有引壓通道(21);所述引壓通道(21)副閥入口通道相通， 所述主閥芯(8)安裝于主閥芯安裝孔內，所述主閥芯(8)的一端為前端，所述主閥芯(8)的另一端為后端，所述主閥芯(8)的前端用于密封出口通道，所述主閥芯(8)的后端向內沿其軸向設置有限流釘安裝孔，所述限流釘固定安裝在限流釘安裝孔內，所述彈簧(4)設置在閥套(3)的內壁與限流釘之間，通過擠壓限流釘以擠壓主閥芯(8);所述主閥芯(8)靠近前端側壁設置有至少一個與限流釘(6)相通的第二流體過孔(25)， 所述副閥為二位二通電磁閥，所述副閥入口通道(22)與主閥閥套(3)的引壓通道(21)相通，所述二位二通電磁閥出口通道(23)與主閥出口通道(18)相通； 工作時，副閥打開，當入口介質流量大，主閥芯8的前后壓差足以克服彈簧彈力打開時，介質分兩路流出，其中一個流路順序是:主閥入口通道(17)—一第一流體過孔(19)一一主閥出口通道(18);另一流路的順序是:主閥入口通道(17)—一第一流體過孔(19)一一第二流體過孔(25)—一限流釘(6)—一引壓通道(21)—一副閥入口通道(22)—一副閥出口通道(23)——主閥出口通道(18); 當入口介質流量小，主閥芯(8)的前后壓差不足以克服彈簧彈力打開時，介質流路是:主閥入口通道(17)—一第一流體過孔(19)一一第二流體過孔(25)—一限流釘(6)—一引壓通道(21)--副閥入口通道(22)--副閥出口通道(23)--主閥出口通道(18)。2.根據權利要求1所述的內置先導電磁閥，其特征在于:所述二位二通電磁閥包括副閥線圈組件(11)，副閥芯及副閥座，所述副閥座的一端與主閥體固定連接，所述副閥座的另一端與副閥芯的一端形成密封副，所述副閥入口通道及副閥出口通道分別貫通副閥座； 所述副閥線圈組件(11)包括兩個線圈、一副永磁鐵，其中一個線圈為開線圈，另一個線圈為關線圈，兩個線圈分別位于副閥芯的上下兩端，當給開線圈一個短脈沖電壓信號時，副閥芯打開，當給關線圈一個短脈沖電壓信號時，副閥芯關閉。3.根據權利要求2所述的內置先導電磁閥，其特征在于:所述主閥芯、副閥芯的密封結構均為塑料-金屬菌狀密封； 所述接管嘴與主閥體之間、副閥座與主閥體之間均設置有靜密封，所述靜密封的形式為O形橡膠密封圈加擋圈;所述閥套(3)與主閥體之間通過兩道O形橡膠密封圈密封。4.根據權利要求1或2或3所述的內置先導電磁閥，其特征在于:主閥芯(8)上設置兩道塑料材料的擋流圈(7)，擋流圈(7)外圓與主閥芯安裝孔為過渡配合。5.根據權利要求4所述的內置先導電磁閥，其特征在于:主閥的入口通道與出口通道在同一軸線上。6.根據權利要求5所述的內置先導電磁閥，其特征在于:所述限流釘(6)與主閥芯(8)通過螺紋副連接。7.根據權利要求6所述的內置先導電磁閥，其特征在于:所述彈簧為圓柱彈簧，所述主閥芯(8)與圓柱彈簧(4)(之間設置彈簧力調整墊(5)。8.根據權利要求7所述的內置先導電磁閥，其特征在于:所述入口通道內設置有用于對入口介質進行過濾的過濾器。9.根據權利要求8所述的內置先導電磁閥，其特征在于:所述副閥芯與副閥座密封的一端設置有兩個工藝螺紋孔(26)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有自鎖功能的內置先導式電磁閥。該發(fā)明主要組成部分包括主閥體、接管嘴、過濾器、閥套、圓柱彈簧、彈簧力調整墊、限流釘、擋流圈、主閥芯、副閥線圈組件、隔磁墊、副閥芯、副閥座。其中副閥采用線圈及永磁鐵組合驅動源，具有雙穩(wěn)態(tài)無源自保持功能，由兩個線圈可為狀態(tài)切換提供動力。通過限流釘和圓柱彈簧安裝力的匹配及擋流圈的設置，可實現主閥的可靠動作。在小流量工況下，介質可通過限流釘-副閥之間的通道向下游流動。金屬-硬塑料的反向密封結構可兼顧高壓及低壓工況的氣密性要求。本產品可用作具有大流量、多次動作需求的氣、液路開關閥，尤其適用于高壓介質。通過接口適應改進，還可用作姿、軌控液體火箭發(fā)動機的控制閥。
【IPC分類】F16K31/36, F16K1/00, F16K17/30, F16K27/02, B01D35/04, F16K31/08
【公開號】CN105570470
【申請?zhí)枴緾N201510964822
【發(fā)明人】張思坤, 宋會玲, 羅大亮, 孫亮, 袁洪濱, 曾維亮, 白少卿
【申請人】西安航天動力研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月20日