CN108006301A

CN108006301A - 一种永磁式自锁阀

Info

Publication number: CN108006301A
Application number: CN201610951913.0A
Authority: CN
Inventors: 马晓琛; 李国强; 韦贯举; 苏静静
Original assignee: Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
Current assignee: Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-05-08

Abstract

本发明属于自锁阀技术领域，具体涉及一种永磁式自锁阀。本发明中，出口管、隔磁环一、导磁环、隔磁环二及右骨架分别通过焊接方式连接，组成线圈骨架；永磁体组件套到导磁环的外圆上，开启线圈、关闭线圈缠绕到线圈骨架外圆上，并分别位于永磁体组件左右两侧；外壳套在线圈骨架外，并分别与出口管、右骨架焊接连接；阀芯位于隔磁环一、导磁环、隔磁环二形成的内孔中，出口管与阀芯之间设有弹簧；进口管旋入右骨架内，并将两者的外圆接缝焊接固定；过滤组件固定安装于进口管内孔中。本发明具有结构紧凑、重量轻、体积小，整阀可靠性高，抗污染能力强的特点。

Description

一种永磁式自锁阀

技术领域

本发明属于电磁阀技术领域，具体涉及一种永磁式自锁阀。

背景技术

自锁阀作为一种电磁开关元件，广泛的运用于工业及航天领域。通常其自锁方式包括机械自锁、永磁自锁等。永久磁铁双位自锁阀因其结构简单，可靠性高，尺寸紧凑等诸多优势，在民用行业及航天领域得到越来越广泛的应用。

现有技术的双稳态永磁自锁阀，主要存在以下问题：

1)结构复杂，重量重，体积大，维护性差，无法满足航天飞行器结构紧凑、轻型化、小型化的要求。

2)工作可靠性低，连续工作寿命短，无法适应航天领域的使用寿命要求。

3)永磁锁闭保持力较低，在复杂力学环境条件下发生密封失效甚至状态改变的情况。

发明内容

本发明解决的技术问题：本发明提供一种永磁式自锁阀，具有结构紧凑、重量轻、体积小，整阀可靠性高，抗污染能力强的特点。

本发明采用的技术方案：

一种永磁式自锁阀，包括出口管、隔磁环一、导磁环、隔磁环二、右骨架、进口管、阀芯、弹簧、开启线圈、关闭线圈、永磁体组件、过滤组件、外壳；

出口管、隔磁环一、导磁环、隔磁环二及右骨架分别通过焊接方式连接，组成线圈骨架；永磁体组件套到导磁环的外圆上，开启线圈、关闭线圈缠绕到线圈骨架外圆上，并分别位于永磁体组件左右两侧；外壳套在线圈骨架外，并分别与出口管、右骨架焊接连接；阀芯位于隔磁环一、导磁环、隔磁环二形成的内孔中，出口管与阀芯之间设有弹簧；进口管旋入右骨架内，并将两者的外圆接缝焊接固定；过滤组件固定安装于进口管内孔中。

所述永磁体组件包括扇形磁钢、磁钢骨架、磁钢外环；若干个扇形磁钢均匀固定安装在磁钢骨架槽内，磁钢外环套于磁钢骨架外圆上并固定。

所述阀芯外圆母线方向上均匀的开有若干个矩形槽，阀芯的端面上设有若干个开槽凸台，开槽凸台为非连续结构。

所述过滤组件包括铜塞和过滤网，铜塞和过滤网通过焊接固定连接，铜塞与进口管通过过盈配合或胶粘固定。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的一种永磁式自锁阀，在满足磁场强度以及锁闭保持力要求的情况下，本发明所述自锁阀永久磁铁的体积小；

(2)本发明提供的一种永磁式自锁阀，整阀采用全焊接结构，减少了连接紧固件结构，减轻产品重量，提高密封可靠性；

(3)本发明提供的一种永磁式自锁阀，设计集成式过滤结构，提高自锁阀抗污染能力。

附图说明

图1为本发明提供的一种永磁式自锁阀剖视图；

图2为永磁体组件侧视图；

图3为磁体组件正视图；

图4为阀芯流道结构；

图5为过滤组件结构示意图；

图中：1-出口管、2-隔磁环一、3-导磁环、4-隔磁环二、5-右骨架、6-进口管、7-阀芯、8-弹簧、9-开启线圈、10-关闭线圈、11-永磁体组件、12-过滤组件、13-外壳、111-扇形磁钢、112-磁钢骨架、113-磁钢外环、121-铜塞、122-过滤网。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种永磁式自锁阀作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种永磁式自锁阀，包括出口管1、隔磁环一2、导磁环3、隔磁环二4、右骨架5、进口管6、阀芯7、弹簧8、开启线圈9、关闭线圈10、永磁体组件11、过滤组件12、外壳13；

出口管1、隔磁环一2、导磁环3、隔磁环二4及右骨架5分别通过焊接方式连接，组成线圈骨架；永磁体组件11套到导磁环3的外圆上，开启线圈9、关闭线圈10缠绕到焊接后的线圈骨架外圆上，并分别位于永磁体组件11左右两侧；外壳13套在线圈骨架外，并分别与出口管1、右骨架5焊接连接；阀芯7位于隔磁环一2、导磁环3、隔磁环二4形成的内孔中，出口管1与阀芯7之间设有弹簧8；进口管6通过螺纹旋入右骨架5内，并将两者的外圆接缝焊接固定；过滤组件12位于进口管6内孔中，并通过过盈配合或胶粘固定。

如图2和图3所示，永磁体组件11包括扇形磁钢111、磁钢骨架112、磁钢外环113；若干个扇形磁钢111均匀固定安装在磁钢骨架112槽内，磁钢外环113套于磁钢骨架112外圆上并固定。图中箭头方向表示磁钢充磁方向。

如图4所示，阀芯7外圆母线方向上均匀的开有若干个矩形槽，阀芯7的端面上设有若干个开槽凸台，开槽凸台为非连续结构，既能依靠凸台支撑自锁阀的磁路工作气隙，又能达到连通气路的目的。

如图5所示，过滤组件12包括铜塞121和过滤网122，铜塞121和过滤网122通过焊接固定连接，铜塞121与进口管6通过过盈配合或胶粘固定。

本发明的工作原理为：

如图1所示，自锁阀处于关闭保持状态时，阀芯7右侧气隙小，左侧气隙大，永磁体组件11对阀芯7的吸合力指向右侧，与弹簧8共同作用使阀芯7保持在关闭位置；

自锁阀开启瞬间时，开启线圈9通入脉冲电流，产生的电磁场对阀芯7的吸力指向左侧，并足够能克服永磁体组件11与弹簧8对阀芯7的作用力，最终使阀芯7向左移动，到达开启位置；

自锁阀处于开启保持状态时，阀芯7处于开启位置时，此时阀芯7两侧的气隙与关闭保持状态相反，永磁体组件11对阀芯7的吸合力指向左侧，并能够克服弹簧8的作用力，使阀芯7保持在开启位置。此时，气路打开，气体介质从进口管6进入阀口，再通过阀芯7母线方向开出的矩形槽流道以及阀芯底部的不连续的环状开槽凸台流进出口管1，并排出；

自锁阀关闭瞬间时，关闭线圈10通入脉冲电流，产生的电磁场对阀芯7的吸力指向右侧，与弹簧8共同作用，最终使阀芯7向右侧移动，到达关闭位置。

Claims

1.一种永磁式自锁阀，其特征在于：包括出口管(1)、隔磁环一(2)、导磁环(3)、隔磁环二(4)、右骨架(5)、进口管(6)、阀芯(7)、弹簧(8)、开启线圈(9)、关闭线圈(10)、永磁体组件(11)、过滤组件(12)、外壳(13)；

出口管(1)、隔磁环一(2)、导磁环(3)、隔磁环二(4)及右骨架(5)分别通过焊接方式连接，组成线圈骨架；永磁体组件(11)套到导磁环(3)的外圆上，开启线圈(9)、关闭线圈(10)缠绕到线圈骨架外圆上，并分别位于永磁体组件(11)左右两侧；外壳(13)套在线圈骨架外，并分别与出口管(1)、右骨架(5)焊接连接；阀芯(7)位于隔磁环一(2)、导磁环(3)、隔磁环二(4)形成的内孔中，出口管(1)与阀芯(7)之间设有弹簧(8)；进口管(6)旋入右骨架(5)内，并将两者的外圆接缝焊接固定；过滤组件(12)固定安装于进口管(6)内孔中。

2.根据权利要求1所述的一种永磁式自锁阀，其特征在于：所述永磁体组件(11)包括扇形磁钢(111)、磁钢骨架(112)、磁钢外环(113)；若干个扇形磁钢(111)均匀固定安装在磁钢骨架(112)槽内，磁钢外环(113)套于磁钢骨架(112)外圆上并固定。

3.根据权利要求1所述的一种永磁式自锁阀，其特征在于：所述阀芯(7)外圆母线方向上均匀的开有若干个矩形槽，阀芯(7)的端面上设有若干个开槽凸台，开槽凸台为非连续结构。

4.根据权利要求1所述的一种永磁式自锁阀，其特征在于：所述过滤组件(12)包括铜塞(121)和过滤网(122)，铜塞(121)和过滤网(122)通过焊接固定连接，铜塞(121)与进口管(6)通过过盈配合或胶粘固定。