專利名稱：一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥，在有低功耗及長程穩(wěn)態(tài)工作要求的發(fā)動(dòng)機(jī)控制閥、衛(wèi)星在軌執(zhí)行系統(tǒng)、地面試驗(yàn)系統(tǒng)、自動(dòng)化流體管路系統(tǒng)的相關(guān)閥門中應(yīng)用，雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)能有效降低系統(tǒng)功耗，雙線圈驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)有利于提高閥門的響應(yīng)速度。
背景技術(shù)：
在某末修姿控發(fā)動(dòng)機(jī)研制中，針對4臺末速修正用發(fā)動(dòng)機(jī)控制閥，提出了持續(xù)工作時(shí)間95s、功耗低、響應(yīng)時(shí)間不大于30ms的設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)有的單線圈通電打開、斷電關(guān)閉的閥門，在穩(wěn)態(tài)工作時(shí)需持續(xù)供電，電源負(fù)荷較大，不符合低功耗設(shè)計(jì)要求。因此提出了一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥結(jié)構(gòu)，閥門打開、關(guān)閉動(dòng)作時(shí)僅需給打開線圈(A線圈)、關(guān)閉線圈(B線圈)短時(shí)通電，打開時(shí)利用氣壓力實(shí)現(xiàn)打開自鎖、關(guān)閉時(shí)利用彈簧力保持穩(wěn)態(tài)關(guān)閉，通過雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)閥門的低功耗設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)控制閥電源負(fù)荷較大，不符合低功耗要求的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥，克服現(xiàn)有技術(shù)及結(jié)構(gòu)的不足，該閥是一種打開狀態(tài)氣壓力自鎖力保持打開、關(guān)閉狀態(tài)彈簧力作用保持關(guān)閉的雙穩(wěn)態(tài)閥門結(jié)構(gòu)。雙線圈設(shè)計(jì)使閥門在打開、關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，給相應(yīng)的線圈通電，A線圈通電打開、B線圈通電關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)打開、關(guān)閉雙線圈獨(dú)立控制。雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)閥門的低功耗設(shè)計(jì)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥，其特殊之處在于包括閥體、入口閥座、設(shè)置在閥體內(nèi)的閥芯、出口閥座和彈簧，以及設(shè)置在閥體上的A線圈以及B線圈；所述入口閥座設(shè)置在閥體的入口端，所述入口閥座上設(shè)置有入口通道和出口通道，所述閥芯與閥體通過間隙配合，所述出口閥座固定在閥體內(nèi)且設(shè)置有軸向貫通的排氣口，所述彈簧設(shè)置在出口閥座與閥芯之間，所述A線圈位于閥芯與出口閥座構(gòu)成的磁極處，所述B線圈位于閥芯與入口閥座構(gòu)成的磁極處，所述閥芯上設(shè)置有軸向貫通閥芯的排氣流道，所述閥芯與入口閥座構(gòu)成出口密封副用于控制入口通道和出口通道的通斷，所述閥芯與出口閥座構(gòu)成排氣密封副用于控制排氣流道和排氣口的通斷，當(dāng)出口密封副處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，入口氣體通過入口通道作用在閥芯上的氣壓不平衡力小于彈簧安裝力；當(dāng)出口密封副處于打開狀態(tài)時(shí)，入口氣體作用在閥芯上的氣壓不平衡力大于彈簧工作力。上述出口閥座的排氣口設(shè)置有防塵濾網(wǎng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明由于采用了雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥結(jié)構(gòu)，使電磁副閥可通過給A、B線圈單獨(dú)通電實(shí)現(xiàn)打開、關(guān)閉單獨(dú)控制，提高了電磁副閥的打開、關(guān)閉響應(yīng)速度。2、通過采用雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，在電磁副閥短時(shí)通電產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作后，即可斷電保持在動(dòng)作后穩(wěn)定狀態(tài)，無需持續(xù)通電保持打開，能有效降低功耗，在長程穩(wěn)態(tài)工作及多臺電磁副閥同時(shí)工作時(shí)節(jié)能優(yōu)勢明顯，較好地實(shí)現(xiàn)了低功耗設(shè)計(jì)目標(biāo)。3、本發(fā)明出口閥座的排氣口通過螺釘設(shè)置有防塵濾網(wǎng)，提高副閥的抗污染能力及工作可靠性。


圖1為雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥處于打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，為本發(fā)明的圖1為雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥結(jié)構(gòu)，即本發(fā)明的基本形式，它由閥體1、入口閥座11、閥芯2、彈簧3、出口閥座4、A線圈5、B線圈6、插座7、墊片8、橡膠O形圈9、排氣嘴10等組成。入口閥座11設(shè)置在閥體的入口端，入口閥座上設(shè)置有入口通道和出口通道，閥芯2與閥體I通過間隙配合，出口閥座固定在閥體內(nèi)，彈簧設(shè)置在出口閥座與閥芯之間，A線圈5位于閥芯與出口閥座構(gòu)成的磁極處，B線圈6位于閥芯與入口閥座構(gòu)成的磁極處，閥芯上設(shè)置有排氣流道，當(dāng)副閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，入口氣體通過入口通道作用在閥芯上的氣壓不平衡力小于彈簧安裝力；當(dāng)副閥處于打開狀態(tài)時(shí)，入口氣體作用在閥芯上的氣壓不平衡力大于彈簧工作力。出口閥座的排氣口通過螺釘設(shè)置有防塵濾網(wǎng)。通過對進(jìn)、排氣口閥座密封面積與彈簧參數(shù)匹配設(shè)計(jì)，使電磁副閥在關(guān)閉位置時(shí)，進(jìn)氣端氣壓不平衡力小于彈簧力，閥門在關(guān)閉位置通過彈簧力能保持穩(wěn)態(tài)關(guān)閉；在打開位置，排氣口氣壓不平衡力大于彈簧力，副閥在打開位置通過氣壓力能夠保持打開自鎖。通過線圈及磁極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使電磁副閥在A、B線圈分別通電時(shí)產(chǎn)生打開、關(guān)閉方向的電磁吸力克服穩(wěn)態(tài)保持力進(jìn)行打開、關(guān)閉動(dòng)作，斷電后分別在氣壓力作用下保持打開自鎖、在彈簧力作用下保持關(guān)閉的雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了低功耗設(shè)計(jì)。通過對進(jìn)、排氣口閥座密封面積與彈簧參數(shù)匹配設(shè)計(jì)，使電磁副閥在關(guān)閉位置時(shí)，進(jìn)氣端氣壓不平衡力小于彈簧力，閥門在關(guān)閉位置通過彈簧力能保持穩(wěn)態(tài)關(guān)閉；在打開位置，排氣口氣壓不平衡力大于彈簧力，副閥在打開位置通過氣壓力能夠保持打開自鎖。通過線圈及磁極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使電磁副閥在A、B線圈分別通電時(shí)產(chǎn)生打開、關(guān)閉方向的電磁吸力克服穩(wěn)態(tài)保持力進(jìn)行打開、關(guān)閉動(dòng)作，斷電后分別在氣壓力作用下保持打開自鎖、在彈簧力作用下保持關(guān)閉的雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了低功耗設(shè)計(jì)。上述方案的原理是電磁副閥工作時(shí)，給A線圈(打開線圈)通電產(chǎn)生的電磁吸力克服彈簧力驅(qū)動(dòng)閥芯打開，打開后閥芯處于打開位置，進(jìn)口與出口連通、同時(shí)切斷排氣通道，氣體作用于閥芯上在排氣口產(chǎn)生了打開方向的氣壓不平衡力，該力大于彈簧力，A線圈斷電后電磁副閥在氣壓不平衡力作用下仍能保持打開自鎖的穩(wěn)定狀態(tài)。不工作時(shí)，給B線圈(關(guān)閉線圈)通電產(chǎn)生的電磁吸力克服氣壓不平衡力(自鎖力)驅(qū)動(dòng)閥芯關(guān)閉，關(guān)閉后閥芯處于關(guān)閉位置，切斷進(jìn)氣通道，同時(shí)排氣口與出口連通，氣體作用于閥芯上在進(jìn)氣端產(chǎn)生了打開方向的氣壓不平衡力小于彈簧力，B線圈斷電后電磁副閥在彈簧力的作用下仍能保持關(guān)閉的穩(wěn)定狀態(tài)。通過雙線圈、雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，電磁副閥在打開、關(guān)閉動(dòng)作時(shí)需給相應(yīng)的線圈通電，動(dòng)作結(jié)束后給線圈斷電，仍能保持在穩(wěn)定狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥，其特征在于包括閥體(I)、入口閥座(11)、設(shè)置在閥體內(nèi)的閥芯(2 )、出口閥座(4 )和彈簧(3 )，以及設(shè)置在閥體上的A線圈(5 )以及B線圈(6 );所述入口閥座(11)設(shè)置在閥體的入口端，所述入口閥座上設(shè)置有入口通道和出口通道，所述閥芯(2)與閥體(I)通過間隙配合，所述出口閥座固定在閥體內(nèi)且設(shè)置有軸向貫通的排氣口，所述彈簧設(shè)置在出口閥座與閥芯之間，所述A線圈(5)位于閥芯與出口閥座構(gòu)成的磁極處，所述B線圈(6)位于閥芯與入口閥座構(gòu)成的磁極處，所述閥芯上設(shè)置有軸向貫通閥芯的排氣流道，所述閥芯與入口閥座構(gòu)成出口密封副用于控制入口通道和出口通道的通斷，所述閥芯與出口閥座構(gòu)成排氣密封副用于控制排氣流道和排氣口的通斷，當(dāng)出口密封副處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，入口氣體通過入口通道作用在閥芯上的氣壓不平衡力小于彈簧安裝力；當(dāng)出口密封副處于打開狀態(tài)時(shí)，入口氣體作用在閥芯上的氣壓不平衡力大于彈簧工作力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥，其特征在于所述出口閥座的排氣口設(shè)置有防塵濾網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥，它由閥體、入口閥座、閥芯、彈簧、出口閥座、A線圈、B線圈、插座、墊片、橡膠O形圈、排氣嘴10等組成。采用了雙線圈驅(qū)動(dòng)氣鎖式雙穩(wěn)態(tài)電磁副閥結(jié)構(gòu)，使電磁副閥可通過給A、B線圈單獨(dú)通電實(shí)現(xiàn)打開、關(guān)閉單獨(dú)控制，提高了電磁副閥的打開、關(guān)閉響應(yīng)速度。通過采用雙穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，在電磁副閥短時(shí)通電產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作后，即可斷電保持在動(dòng)作后穩(wěn)定狀態(tài)，無需持續(xù)通電保持打開，能有效降低功耗，在長程穩(wěn)態(tài)工作及多臺電磁副閥同時(shí)工作時(shí)節(jié)能優(yōu)勢明顯，較好地實(shí)現(xiàn)了低功耗設(shè)計(jì)目標(biāo)。
文檔編號F16K31/06GK103016783SQ20121054406
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月8日
發(fā)明者羅大亮, 王春民, 曾維亮, 袁洪濱, 孫亮, 張思坤, 魏學(xué)峰 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所