CN106641397A - 直通式变流量电磁控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直通式变流量电磁控制阀，包括外壳体、主阀体、阀芯组件、线圈组件；所述主阀体中部设有左阀座，左阀座采用隔磁材料制成并将主阀体分隔成左右两部分，主阀体介质出口端设有右阀座；所述阀芯组件包括左阀芯、左阀芯弹簧、右阀芯和右阀芯弹簧；所述线圈组件包括用于控制左阀芯的左线圈和用于控制右阀芯的右线圈；所述左阀座、右阀座、左阀芯和右阀芯上均设有介质流通孔；所述右阀座上设置有节流孔，节流孔的一端与右阀座和右阀芯之间的介质腔连通，节流孔的另一端与右阀座上的介质流通孔连通。本发明能够调节流量，实现两个流量点的切换。

Description

直通式变流量电磁控制阀

技术领域

本发明涉及一种变流量电磁控制阀，特别是一种非连续流量电磁控制阀，可作为两级变推力发动机等设备中介质流量控制阀。

背景技术

典型电磁阀通常作为介质通断控制阀，具有结构简单，易于控制，可靠性高等特点，但其无法实现流量的调节作用。

现有流量调节阀能够调节流量，但其结构都较为复杂，可靠性低，在某些应用场合无法满足设计要求。例如某动力系统变推力发动机需要配套一种能够调节流量的控制阀，要求在工作压力下能够将燃料流量在规定的两个流量点任意切换，并要求控制阀结构紧凑，质量和体积小，能够与推力室集成化设计。典型电磁阀由于不能调节流量而无法实现其功能，而现有流量调节阀在可靠性、结构质量和体积方面均无法满足设计指标要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够调节流量，实现两个流量点切换的直通式变流量电磁控制阀。

本发明的思路是：将两个典型电磁阀实现结构上的串联，通过控制两个独立工作的阀芯使介质流通面积发生变化，从而实现两个流量点的快速切换。

本发明的技术解决方案为：

所提供的直通式变流量电磁控制阀，包括外壳体、主阀体、阀芯组件、线圈组件；

其特殊之处在于：

所述主阀体中部设有左阀座，左阀座采用隔磁材料制成并将主阀体分隔成左右两部分，主阀体介质出口端设有右阀座；

所述阀芯组件包括左阀芯、左阀芯弹簧、右阀芯和右阀芯弹簧；所述线圈组件包括用于控制左阀芯的左线圈和用于控制右阀芯的右线圈；

所述左阀座、右阀座、左阀芯和右阀芯上均设有介质流通孔；所述右阀座上设置有节流孔，节流孔的一端与右阀座和右阀芯之间的介质腔连通，节流孔的另一端与右阀座上的介质流通孔连通。

上述左阀座采用隔磁材料的目的是将本发明左右两个典型电磁阀的磁路相互独立，互不影响。

当左阀芯打开，右阀芯关闭时，介质通过右阀芯上的节流孔流出，流量较小；当左阀芯和右阀芯均打开时，介质通过右阀座通径(即右阀座上的介质流通孔)和节流孔共同流出，流量较大。

基于上述基本技术方案，本发明还作出如下优化和/或限定：

上述主阀体由端头、左隔磁环、套筒、左阀座、右弹簧座、右隔磁环和法兰座依次连接构成，其中，端头、套筒、右弹簧座、法兰座、外壳体、左阀芯以及右阀芯均采用导磁性能良好的材料制成。

上述左阀芯通过固定安装在阀体内的挡铁限位于端头和左阀座之间，左阀芯弹簧安装在挡铁和左阀芯之间；上述右阀芯限位于右弹簧座和右阀座之间，右阀芯弹簧安装在右弹簧座和右阀芯之间。

上述左线圈绕制在端头、左隔磁环和套筒外；上述右线圈绕制在右弹簧座、右隔磁环和法兰座外。

为平衡右阀座受到的介质压力，避免右阀芯受到不平衡力的影响，上述节流孔有两个，关于右阀座轴线对称设置。

上述节流孔直径是根据实际小流量工况下燃料流量计算所得，流量不同可设计不同的节流小孔，根据结构功能和工艺性分析认为，小孔可在φ0.3-φ1.8mm之间选取；本发明的节流孔直径为φ0.6mm。

为平衡左右阀芯的介质压力，提高可靠性，还能降低涡流的产生，减小流阻，降低压力损失，本发明在上述左阀座和右阀座中部沿阀座轴向分别开设有介质流通孔一和介质流通孔二；左阀芯和右阀芯上分别开设有介质流通孔三和介质流通孔四；挡铁和右弹簧座中部沿轴向分别开设有介质流通孔五和六；介质流通孔一～六同轴设置。

由于节流孔的孔径较小，在上述主阀体内、挡铁前端安装过滤器以防止介质中的杂质堵塞节流孔；过滤器出口与挡铁上的介质流通孔三相连通。

上述挡铁和左阀芯之间、右弹簧座和右阀芯之间均设置有碟簧，以提高电磁阀的关闭响应速度。

与现有技术相比本发明的优点是：

本发明由于采用了串联直通式电磁阀结构，与典型电磁阀相比具有流量调节的功能，与普通流量调节阀相比，其结构简单、质量体积小，给线圈通断电源即可实现控制，控制方法简单，非常适合在两级流量控制系统中使用。

附图说明

图1为本发明的内部详细结构轴向截面图；

图2为本发明的主阀体轴向截面图；

具体实施方式

图1所示为本发明的内部结构轴向剖面图，即本发明的基本结构形式，它由主阀体1、左线圈2、右线圈3(线圈采用导电良好的电磁线绕制后浸漆烘干制成)、左阀芯8、右阀芯10、过滤器5、挡铁6、弹簧9、碟簧7、右阀座11和外壳体4组成，两个线圈绕制在主阀体上，外壳通过过盈配合套装在主阀体外，与主阀体、阀芯共同形成闭环磁路，过滤器5和右阀座11通过螺纹形式与主阀体1完成装配。

图2所示为本发明主阀体结构轴向剖面图，主阀体由端头101、左隔磁环102、套筒103、左阀座104、右弹簧座105、右隔磁环106和法兰座107共7个零件依次焊接形成。其中端头101、套筒103、右弹簧座105和法兰座107均应用导磁性能良好的材料制成，如各种碳钢、合金钢、电工纯铁、铸铁、铸钢等，左隔磁环102、左阀座104和右隔磁环106均采用不锈钢等导磁性差的材料制成。

本发明依靠隔磁材料和导磁材料的合理组合构成主阀体，主阀体为其他零部件的装配提供了支撑，同时为介质的流通提供了内部流道，实现了两个典型电磁阀的结构串联；左阀座为隔磁材料，使两个电磁阀的磁路相互独立，即左右两个电磁阀可独立工作，互不影响。

左侧电磁阀磁路为：外壳体-端头-挡铁-工作气隙-左阀芯-套筒-外壳体，右侧电磁阀磁路为：外壳体-右弹簧座-工作气隙-右阀芯-法兰座-外壳体，两个电磁阀磁路相互独立，可单独工作。

本发明通过流通面积的变化实现两个流量点的快速切换：在右阀座上设计有两个节流孔，当左电磁阀打开，右电磁阀关闭时，介质通过小斜孔流出，流量较小。当左、右电磁阀均打开时，介质通过阀座通径和节流孔共同流出，流量较大。

本发明的具体工作过程：

给左侧电磁阀线圈2通电28VDC，左阀芯在电磁吸力的作用下克服弹簧力打开，介质通过左阀座上的介质流通孔和右阀座上的节流孔以小流量流出；给左侧电磁阀线圈2和右侧电磁阀线圈3同时通电28VDC，两个阀芯在电磁吸力的作用下克服弹簧力打开，介质通过左阀座上的介质流通孔和右阀座上的介质流通孔以大流量流出。

Claims (9)

1.直通式变流量电磁控制阀，包括外壳体、主阀体、阀芯组件、线圈组件；

其特征在于：

所述主阀体中部设有左阀座，左阀座采用隔磁材料制成并将主阀体分隔成左右两部分，主阀体介质出口端设有右阀座；

所述阀芯组件包括左阀芯、左阀芯弹簧、右阀芯和右阀芯弹簧；所述线圈组件包括用于控制左阀芯的左线圈和用于控制右阀芯的右线圈；

所述左阀座、右阀座、左阀芯和右阀芯上均设有介质流通孔；所述右阀座上设置有节流孔，节流孔的一端与右阀座和右阀芯之间的介质腔连通，节流孔的另一端与右阀座上的介质流通孔连通。

2.根据权利要求1所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述主阀体由端头、左隔磁环、套筒、左阀座、右弹簧座、右隔磁环和法兰座依次连接构成，其中，端头、套筒、右弹簧座、法兰座、外壳体、左阀芯以及右阀芯均采用导磁材料制成。

3.根据权利要求2所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：左阀芯通过固定安装在阀体内的挡铁限位于端头和左阀座之间，左阀芯弹簧安装在挡铁和左阀芯之间；右阀芯限位于右弹簧座和右阀座之间，右阀芯弹簧安装在右弹簧座和右阀芯之间。

4.根据权利要求3所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述左线圈绕制在端头、左隔磁环和套筒外；右线圈绕制在右弹簧座、右隔磁环和法兰座外。

5.根据权利要求1所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述节流孔有两个，关于右阀座轴线对称设置。

6.根据权利要求5所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述节流孔直径为φ0.6mm。

7.根据权利要求1所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述左阀座和右阀座中部沿阀座轴向分别开设有介质流通孔一和介质流通孔二；左阀芯和右阀芯上分别开设有介质流通孔三和介质流通孔四；挡铁和右弹簧座中部沿轴向分别开设有介质流通孔五和六；介质流通孔一～六同轴设置。

8.根据权利要求1至7任一所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述主阀体内还安装有过滤器；过滤器位于端头内，过滤器出口与挡铁上的介质流通孔三相连通。

9.根据权利要求8所述的直通式变流量电磁控制阀，其特征在于：所述挡铁和左阀芯之间、右弹簧座和右阀芯之间均设置有碟簧。