CN113483142A - 一种深海用同轴电磁阀及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种深海用同轴电磁阀及使用方法,电磁阀包括进口管、出口管以及用于使进口管和出口管连通或隔断的活动阀芯,进口管和出口管同轴设置,活动阀芯的外侧沿轴向依次安装有第一线圈和第二线圈,第一线圈和第二线圈之间安装有磁钢,第一线圈和第二线圈接入的脉冲信号方向不同;使用方法通过以下步骤实现:通过同时向第一线圈和第二线圈接入不同向的脉冲信号,并配合安装在第一线圈和第二线圈之间的磁钢,从而控制活动阀芯滑动,使进口管和出口管连通或隔断;本发明提供的一种深海用同轴电磁阀及使用方法,克服了现有电磁阀无法适用深海环境的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电磁阀领域,特别是涉及一种深海用同轴电磁阀及使用方法。
背景技术
发明内容电磁阀是自动控制系统中的一个执行元件,用来控制流体流通和改变流体方向。在常规领域中应用已非常成熟,在深海项目所需电磁阀必须要在特殊环境下应用时,由于条件及环境比较恶劣,常规电磁阀已无法胜任。强腐蚀、高抗压能力、低功耗、介质双向流通等要求对电磁阀的设计提出了非常高的要求。
现有常规电磁阀设计防水等级均为IPX0-IPX8,无法满足深海1000m-5000m条件下高压强的冲击。现有电磁阀,所需零部件的材质有很多种,防腐能力差,特别是铁元素材质的配件,在海水里面很快被腐蚀,从而影响电磁阀的正常工作。也有个别厂家的电磁阀可应用于深海,其将电磁阀装在一个箱体里面,箱体是全密封的,这样导致体积大,质量重,而且维护极不方便,给深海探测及研究带来了许多困扰。现有电磁阀,只在普通大气或水下10米以上的环境下使用,对电磁阀的抗压能力只在于内部向外的压力(耐压),只要材料够厚,强度够强,密封够好就能满足所需要求。如果在深海高压强的环境下,这些技术要点远远不能满足深海环境的要求。现有技术的电磁阀一般均为开关型,即通电打开断电关闭,在长时间需要开启电磁阀的情况下,耗电量大,对电源的持续供电是个非常大的考验。
发明内容
(一)要解决的技术问题。
本发明所要解决的问题是提供一种深海用同轴电磁阀及使用方法,以克服现有电磁阀无法适用深海恶劣环境的缺陷。
(二)技术方案。
为解决所述技术问题,本发明提供一种深海用同轴电磁阀,包括进口管、出口管以及用于使所述进口管和所述出口管连通或隔断的活动阀芯,所述进口管和所述出口管同轴设置;所述活动阀芯的外侧沿轴向依次安装有第一线圈和第二线圈,所述第一线圈和所述第二线圈之间安装有磁钢,所述第一线圈和所述第二线圈接入的脉冲信号方向不同;使用时,通过同时向所述第一线圈和所述第二线圈接入不同向的脉冲信号,并配合所述磁钢控制所述活动阀芯滑动,从而使所述进口管和所述出口管连通或隔断。本电磁阀具有耐腐蚀、高抗压能力、低功耗、介质可双向流通等特点,能广泛应用在深海、海洋、航空航天和宇宙飞行器等领域中,具有很好的推广价值。
进一步的,所述电磁阀还包括隔磁管组件,所述活动阀芯滑动安装在所述隔磁管组件内,所述第一线圈、所述磁钢和所述第二线圈依次安装在所述隔磁管组件的外侧,所述隔磁管组件的内壁与所述活动阀芯外壁之间形成有流道。
进一步的,所述隔磁管组件包括依次连接的第一隔磁管、导磁管和第二隔磁管,所述第一隔磁管与所述第一线圈对应设置,所述第二隔磁管与所述第二线圈对应设置;所述导磁管的轴向长度大于所述磁钢,所述导磁管的上端部延伸至所述第一线圈内,下端部延伸至所述第二线圈内。
进一步的,所述隔磁管组件还包括与所述第一隔磁管连接的固定铁芯以及与所述第二隔磁管连接的导磁板,所述固定铁芯与所述进口管连接,所述导磁板与阀体连接,阀体与所述出口管连接。
进一步的,所述阀体的一端伸入所述隔磁管组件内,所述阀体的伸入端设置有凸起部,所述凸起部上设置有与所述出口管连通的阀口,所述活动阀芯的下端部安装有用于堵塞所述阀口的密封塞;所述活动阀芯的上端部安装有缓冲垫。
进一步的,所述活动阀芯上分别设置有竖向的第一通槽和横向的第二通槽,所述第一通槽与所述第二通槽连通,所述第一通槽的下端连接所述密封塞。
进一步的,所述隔磁管组件的外侧固定有线圈罩壳,所述第一线圈、所述磁钢和所述第二线圈均安装在所述线圈罩壳内;所述线圈罩壳的外壁在对应所述第一线圈和所述第二线圈的位置上分别安装有电缆出线装置。
所述电缆出线装置包括出线母件、与所述出线母件配合的出线子件以及电缆组合,所述电缆组合依次穿过所述出线子件和所述出线母件后与所述第一线圈或所述第二线圈电性连接;所述出线母件与所述出线子件之间安装有密封圈,所述密封圈外套在所述电缆组合上。
进一步的,所述进口管内设置有介质进口,所述出口管内设置有介质出口,所述介质进口的轴线与所述介质出口的轴线相重合。
进一步的,所述电磁阀的外壁上安装有防腐罩壳;所述防腐罩壳的上端与所述进口管焊接固定,下端与所述出口管焊接固定;所述进口管、所述出口管和所述防腐罩壳均为钛合金材质。所述固定铁芯、所述导磁管、所述阀体和所述导磁板均采用磁性材料,所述第一隔磁管和所述第二隔磁管均采用隔磁材料;所述固定铁芯、所述第一隔磁管、所述导磁管、所述第二隔磁管和所述导磁板采用激光焊接的方式按顺序依次焊接固定。
本发明还提供一种深海用同轴电磁阀的使用方法,基于上述的深海用同轴电磁阀,通过以下步骤实现:通过同时向第一线圈和第二线圈接入不同向的脉冲信号,并配合安装在所述第一线圈和所述第二线圈之间的磁钢,从而控制活动阀芯滑动,使进口管和出口管连通或隔断。
(三)有益效果。
本发明提供的一种深海用同轴电磁阀及使用方法,与现有技术相比具有以下优点。
1)采用双线圈带磁钢的技术,打破了原有电磁阀复位只靠弹簧力的设计思路,线圈磁力加磁钢吸力组合,使开启和关闭电磁阀变的更加稳定可靠。
2)电磁阀设计成双线圈自保持结构,控制方式采用双电控脉冲信号,供电电源可为几节电池就能驱动,在深海工作的电磁阀,只需要给一个脉冲信号就可以实现电磁阀的开关,无需连续给电,真正实现了节能环保。
3)以隔磁管组件为整个电磁阀的中心轴,通过第一隔磁管、导磁管和第二隔磁管配合,能够使活动铁芯运动更加顺畅,避免出现常规电磁阀中常见的剩磁现象,电磁阀开关更加稳定可靠。
4)电磁阀同轴设计,介质进出口位于同一中心线上,不但体积小而且安装方便,特别是深海恶劣的条件下,空间非常有限,将电磁阀设计成和管路同一中心线上,为深海设备配套留下更多空间。
5)电磁阀可双向介质流通,在强大的电磁力和磁钢磁力的作用下,活动铁芯的吸力大大提升,特别是微小孔,需要很大的力才能将其顶开,所以在实际应用时,本来需要安装两个功能的电磁阀,现在只要一个电磁阀就可以达到要求。
6)隔磁管组件通过焊接连成一体,阀体、线圈罩壳、进口管均与隔磁管组件焊接固定,各部件焊接成一体,强度高,支撑力强,同时紧凑的结构设计,在深海下可以平稳的工作,不受外界高压强的影响;再在电磁阀外部包裹钛合金制作的防腐罩壳,再次将外壳加强,形成了二道耐压防护墙;并且增加防腐罩壳,将所有外露的防腐能力差的部件进行钛合金全包裹,有效提升其防腐性能;并且还设置有电缆出线装置,可保证电磁阀的供电平稳有效且安全。
附图说明
图1为本发明一种深海用同轴电磁阀的结构示意图。
图2为本发明一种深海用同轴电磁阀去除电缆出线装置和防腐罩壳后的结构示意图。
图3为本发明一种深海用同轴电磁阀隔磁管组件、进口管、阀体和线圈罩壳连接的结构示意图。
图4为本发明一种深海用同轴电磁阀隔磁管组件的结构示意图。
图5为本发明一种深海用同轴电磁阀电缆出线装置的结构示意图。
图6为本发明一种深海用同轴电磁阀开启时的结构示意简图。
图7为本发明一种深海用同轴电磁阀磁钢磁场的结构示意简图。
图8为本发明一种深海用同轴电磁阀关闭时的结构示意简图。
图9为本发明一种深海用同轴电磁阀开启时的结构示意图。
图10为本发明一种深海用同轴电磁阀关闭时的结构示意图。
图中各个附图标记的对应的部件名称是:1、进口管;2、出口管;3、活动阀芯;4、第一线圈;5、第二线圈;6、磁钢;7、隔磁管组件;8、阀体;9、第一隔磁管;10、导磁管;11、第二隔磁管;12、固定铁芯;13、导磁板;14、阀口;15、密封塞;16、第一通槽;17、第二通槽;18、缓冲垫;19、线圈罩壳;20、出线母件;21、出线子件;22、电缆组合;23、密封圈;24、防腐罩壳;25、电缆出线装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
参阅图1至图10,本发明提供一种深海用同轴电磁阀,包括进口管1、出口管2、隔磁管组件7以及用于使进口管1和出口管2连通或隔断的活动阀芯3,进口管1和出口管2同轴设置,活动阀芯3为铁材质,活动阀芯3的外侧沿轴向依次安装有第一线圈4和第二线圈5,第一线圈4和第二线圈5之间安装有磁钢6,第一线圈4和第二线圈5接入的脉冲信号不同。其中,活动阀芯3滑动安装在隔磁管组件7内,第一线圈4、磁钢6和第二线圈5依次安装在隔磁管组件7的外侧;隔磁管组件7的上端与进口管1通过焊接方式固定连接,下端通过焊接方式与阀体8固定连接,阀体8与出口管2通过焊接方式固定连接。使用时,通过同时向第一线圈4和第二线圈5接入不同向的脉冲信号,并配合磁钢6控制活动阀芯3滑动,从而使进口管1和出口管2连通或隔断。
本电磁阀,采用双线圈带磁钢的技术,打破了原有电磁阀复位只靠弹簧力的设计思路,线圈磁力加磁钢吸力组合,使开启和关闭电磁阀变的更加稳定可靠;电磁阀设计成双线圈自保持结构,控制方式采用双电控脉冲信号,供电电源为几节电池就能驱动,在深海工作的电磁阀,只需要给一个脉冲信号就可以实现电磁阀的开和关,无需连续给电,真正实现了节能环保。
参阅图1和图4,隔磁管组件7是整个电磁阀的中心轴,是连接介质进出的渠道,是加大磁场力和隔绝部分磁力的主要部件。隔磁管组件7包括依次固定连接的第一隔磁管9、导磁管10和第二隔磁管11、与第一隔磁管9固定连接的固定铁芯12以及与第二隔磁管11固定连接的导磁板13,第一隔磁管9与第一线圈4对应设置,第二隔磁管11与第二线圈5对应设置;导磁管10的轴向长度大于磁钢6,导磁管10的上端部延伸至第一线圈4内,下端部延伸至第二线圈5内;也即,导磁管10对应第一线圈4的下端部、磁钢6以及第二线圈5的上端。其中,固定铁芯12通过焊接方式与进口管1固定连接,导磁板13通过焊接方式与阀体8固定连接。
其中,固定铁芯12、第一隔磁管9、导磁管10、第二隔磁管11和导磁板13采用激光焊接的方式按顺序依次焊接固定为一体。固定铁芯12、导磁管10、阀体8和导磁板13采用磁性材料,第一隔磁管9和第二隔磁管11均采用隔磁材料,本实施例中隔磁材料可选用不锈钢材质。从结构上,隔磁管组件7整体强度好,支撑力大,稳定性强;从作用上,当第一线圈4通正向脉冲信号时,产生的磁场将活动阀芯3吸合上去的磁力是足够强大的,但当反向信号产生时,第一隔磁管9可起到隔离磁场的作用,可以让一部份磁力减弱,活动阀芯3向下运动会更加顺畅,不会出现常规电磁阀中常见的剩磁现象,电磁阀开关更加稳定可靠。
参阅图2和图3,隔磁管组件7的内壁与活动阀芯3外壁之间形成有流道,活动阀芯3上设置有竖直的第一通槽16和横向的第二通槽17,第一通槽16与第二通槽17连通,第一通槽16的下端连接密封塞15;使用时,介质可通过流道、第一通槽16和第二通槽17流向阀体8的阀口14处。参阅图2,阀体8的一端伸入隔磁管组件7内,阀体8的伸入端设置有凸起部,凸起部上设置有与出口管2连通的阀口14,活动阀芯3的下端部安装有用于堵塞阀口14的密封塞15,开关电磁阀时通过活动阀芯3滑动使密封塞15与阀口14脱离或贴合,从而使进口管1和出口管2连通或隔断。
参阅图1和图2,活动阀芯3的上端部安装有缓冲垫18。在深海超静音的环境下,任何的一点撞击声都会被无限放大,防撞缓冲垫的应用以及微小行程的设计,可以明显减弱电磁阀开启关闭时的撞击声,提升深海环境下的安全性。
参阅图1,隔磁管组件7的外侧固定有线圈罩壳19,第一线圈4、磁钢6和第二线圈5均安装在线圈罩壳19内;线圈罩壳19的外壁在对应第一线圈4和第二线圈5的位置上分别安装有电缆出线装置25。
参阅图5,电缆出线装置25包括出线母件20、与出线母件20配合的出线子件21以及电缆组合22,电缆组合22依次穿过出线子件21和出线母件20后与第一线圈4或第二线圈5电性连接;出线母件20与出线子件21之间安装有密封圈23,密封圈23外套在电缆组合22上。
参阅图1,进口管1内设置有介质进口,出口管2内设置有介质出口,介质进口的轴线与介质出口的轴线相重合。电磁阀同轴设计,介质进出口均在同一中心线上,不但体积小而且安装方便,特别是深海恶劣的条件下,空间非常有限,将电磁阀设计成和管路同一中心线上,为深海设备配套留下更多空间。
参阅图1,电磁阀的外壁上安装有防腐罩壳24;防腐罩壳24的上端与进口管1焊接固定,下端与出口管2焊接固定;进口管1、出口管2和防腐罩壳24均为钛合金材质。
由于电磁阀的特性,必须要有多种材料组合而成,进口管1(钛合金)、隔磁管组件7(多种材料焊接而成)、线圈罩壳19(碳钢)、阀体8(磁性材料)和出口管2均采用高功率激光焊接技术将所有部件组合到一起,其密封性能非常好。但同时也暴露了防海水腐蚀能力极差的缺点,参阅图1,本电磁阀采用全包裹加焊接的技术将所有防腐能力差的材料进行保护,防腐罩壳24全包裹电磁阀全身,防腐罩壳24一端与进口管1进行焊接,另一端与出口管2进行焊接,再将电缆出线装置与防腐罩壳24进行焊接。此时所有外露材料均为钛合金,防腐能力极强,电磁阀可以耐得住深海强腐蚀的特性。
在深海环境下,超高的压强对电磁阀壳体沉压是个非常大的挑战,本发明以隔磁管组件7为依托,将阀体8、线圈罩壳19分别与隔磁管组件7进行焊接,在高功率的激光焊接技术下,所有连接部位均连成一体,强度高,支撑力强,同时紧凑的结构设计,在深海下可以平稳的工作,不受外界高压强的影响。同时再在电磁阀外部包裹钛合金制作的电磁阀防腐罩壳,再次将外壳加强,形成了二道耐压防护墙。
深海作业的电磁阀,电源连接是个非常重要的环节,本发明采用了特殊的电缆出线装置结构,包括出线母件、高强度耐海水密封圈、出线子件和海水电缆组合;在深海环境下,所有出线装置的金属材料均由钛合金制作而成,电缆采用海水专用电缆,保证电磁阀的供电平稳有效安全。
参阅图6至图8,第一线圈4和第二线圈5之间有一磁钢6,在磁钢6的作用力下电磁阀中的固定铁芯12和阀体8均有磁性,此时两端的磁力相等。参阅图6和图9,当第一线圈4通正向脉冲信号,同时第二线圈5通反向脉冲信号,此时第一线圈4产生向上运动的磁场,第二线圈5的反向磁力克服了磁钢6的磁力,此时第一线圈4区域的磁力远远大于第二线圈5区域的磁力,活动阀芯3向上运动与阀口14脱离,电磁阀呈打开状态,介质流通。
参阅图8和图10,当第二线圈5通正向脉冲信号,同时第一线圈4通反向脉冲信号,此时第二线圈5产生向下运动的磁场,第一线圈4的反向磁力克服了磁钢6的磁力,此时第二线圈5的磁力远远大于第一线圈4区域的磁力,活动阀芯3向下运动与阀口14贴合密封,电磁阀呈关闭状态,介质不流通。
其中,第一线圈4通正向脉冲信号后总磁力等于线圈通正向脉冲信号电磁场力加上磁钢力,第二线圈5通反向脉冲后总磁力等于磁钢力减去线圈通反向脉冲信号电磁场力。综上所述,第一线圈4的总磁力大于第二线圈5的总磁力,电磁阀打开;第二线圈5的总磁力大于第一线圈4的总磁力,电磁阀关闭。
图6为电磁阀给正向脉冲信号后的磁力线运动轨迹,图8为电磁阀给反向脉冲信号后的磁力线运动轨迹。图7为磁钢的磁力线方向,在磁钢上下均有线圈及磁性材料,磁钢上下均有磁力分布。磁钢的作用是:当线圈瞬间给正向或反向脉冲信号30-200ms后,线圈磁力消失,此时靠磁钢的磁力将活动阀芯牢牢的吸合在指定位置上。
本发明还提供一种深海用同轴电磁阀的使用方法,基于上述的深海用同轴电磁阀,通过以下步骤实现:通过同时向第一线圈4和第二线圈5接入不同向的脉冲信号,并配合安装在所述第一线圈4和所述第二线圈5之间的磁钢6,从而控制活动阀芯3滑动,使进口管1和出口管2连通或隔断。
本发明提供的一种深海用同轴电磁阀及使用方法,采用双线圈带磁钢的技术,打破了原有电磁阀复位只靠弹簧力的设计思路,线圈磁力加磁钢吸力组合,使开启和关闭电磁阀变的更加稳定可靠;电磁阀设计成双线圈自保持结构,控制方式采用双电控脉冲信号,供电电源为几节电池就能驱动,在深海工作的电磁阀,只需要给一个脉冲信号就可以实现电磁阀的开和关,无需连续给电,真正实现了节能环保;以隔磁管组件为整个电磁阀的中心轴,通过第一隔磁管、导磁管和第二隔磁管配合,能够使活动铁芯运动更加顺畅,避免出现常规电磁阀中经见的剩磁现象,电磁阀开关更加稳定可靠;本电磁阀具有具有耐腐蚀、高抗压能力、低功耗、介质可双向流通等特点,能广泛应用在深海、海洋、航空航天和宇宙飞行器等领域中,克服了现有电磁阀无法适用深海环境的缺陷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种深海用同轴电磁阀,其特征在于:包括进口管(1)、出口管(2)以及用于使所述进口管(1)和所述出口管(2)连通或隔断的活动阀芯(3),所述进口管(1)和所述出口管(2)同轴设置;所述活动阀芯(3)的外侧沿轴向依次安装有第一线圈(4)和第二线圈(5),所述第一线圈(4)和所述第二线圈(5)之间安装有磁钢(6),所述第一线圈(4)和所述第二线圈(5)接入的脉冲信号不同;使用时,通过同时向所述第一线圈(4)和所述第二线圈(5)接入不同向的脉冲信号,并配合所述磁钢(6)控制所述活动阀芯(3)滑动,从而使所述进口管(1)和所述出口管(2)连通或隔断。
2.如权利要求1所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:还包括隔磁管组件(7),所述活动阀芯(3)滑动安装在所述隔磁管组件(7)内,所述第一线圈(4)、所述磁钢(6)和所述第二线圈(5)依次安装在所述隔磁管组件(7)的外侧,所述隔磁管组件(7)的内壁与所述活动阀芯(3)外壁之间形成有流道。
3.如权利要求2所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述隔磁管组件(7)包括依次连接的第一隔磁管(9)、导磁管(10)和第二隔磁管(11),所述第一隔磁管(9)与所述第一线圈(4)对应设置,所述第二隔磁管(11)与所述第二线圈(5)对应设置;所述导磁管(10)的轴向长度大于所述磁钢(6),所述导磁管(10)的上端部延伸至所述第一线圈(4)内,下端部延伸至所述第二线圈(5)内。
4.如权利要求3所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述隔磁管组件(7)还包括与所述第一隔磁管(9)连接的固定铁芯(12)以及与所述第二隔磁管(11)连接的导磁板(13),所述固定铁芯(12)与所述进口管(1)连接,所述导磁板(13)与阀体(8)连接,所述阀体(8)与所述出口管(2)连接。
5.如权利要求4所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述阀体(8)的一端伸入所述隔磁管组件(7)内,所述阀体(8)的伸入端设置有凸起部,所述凸起部上设置有与所述出口管(2)连通的阀口(14),所述活动阀芯(3)的下端部安装有用于堵塞所述阀口(14)的密封塞(15),所述活动阀芯(3)的上端部安装有缓冲垫(18)。
6.如权利要求5所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述活动阀芯(3)上分别设置有竖向的第一通槽(16)和横向的第二通槽(17),所述第一通槽(16)与所述第二通槽(17)连通,所述第一通槽(16)的下端连接所述密封塞(15)。
7.如权利要求2所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述隔磁管组件(7)的外侧固定有线圈罩壳(19),所述第一线圈(4)、所述磁钢(6)和所述第二线圈(5)均安装在所述线圈罩壳(19)内;所述线圈罩壳(19)的外壁在对应所述第一线圈(4)和所述第二线圈(5)的位置上分别安装有电缆出线装置(25);
所述电缆出线装置(25)包括出线母件(20)、与所述出线母件(20)配合的出线子件(21)以及电缆组合(22),所述电缆组合(22)依次穿过所述出线子件(21)和所述出线母件(20)后与所述第一线圈(4)或所述第二线圈(5)电性连接;所述出线母件(20)与所述出线子件(21)之间安装有密封圈(23),所述密封圈(23)外套在所述电缆组合(22)上。
8.如权利要求1所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述电磁阀的外壁上安装有防腐罩壳(24);所述防腐罩壳(24)的上端与所述进口管(1)焊接固定,下端与所述出口管(2)焊接固定;所述进口管(1)、所述出口管(2)和所述防腐罩壳(24)均为钛合金材质。
9.如权利要求4所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于:所述固定铁芯(12)、所述第一隔磁管(9)、所述导磁管(10)、所述第二隔磁管(11)和所述导磁板(13)采用激光焊接的方式按顺序依次焊接固定;所述固定铁芯(12)、所述导磁管(10)、所述阀体(8)和所述导磁板(13)均采用磁性材料,所述第一隔磁管(9)和所述第二隔磁管(11)均采用隔磁材料。
10.一种深海用同轴电磁阀的使用方法,基于权利要求1至9中任一项所述的深海用同轴电磁阀,其特征在于,通过以下步骤实现:通过同时向第一线圈(4)和第二线圈(5)接入不同向的脉冲信号,并配合安装在所述第一线圈(4)和所述第二线圈(5)之间的磁钢(6),从而控制活动阀芯(3)滑动,使进口管(1)和出口管(2)连通或隔断。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2212113Y (zh) * | 1994-12-27 | 1995-11-08 | 陈正贵 | 低功率省电电磁阀 |
CN2246221Y (zh) * | 1995-09-25 | 1997-01-29 | 宁波奉灵气动成套有限公司 | 滑柱式高频电磁气阀 |
US6216653B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-04-17 | Unisia Jecs Corporation | Electromagnetic valve actuator for a valve of an engine |
CN2601336Y (zh) * | 2002-12-27 | 2004-01-28 | 上海杰灵磁性器材有限公司 | 双稳态节能电磁阀 |
CN201382195Y (zh) * | 2009-01-13 | 2010-01-13 | 深圳市轻松科技股份有限公司 | 一种双稳态三通电磁阀 |
CN101696740A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-04-21 | 于洪晶 | 一种开关阀 |
TWM404303U (en) * | 2010-10-29 | 2011-05-21 | jian-chuan Zheng | Self-locking type electromagnetic gas valve |
CN202152858U (zh) * | 2011-06-15 | 2012-02-29 | 上海空间推进研究所 | 永磁式供气阀 |
CN105465406A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-06 | 西安航天动力研究所 | 一种气控先导磁自锁双稳态发动机控制阀门结构 |
CN105570470A (zh) * | 2015-12-20 | 2016-05-11 | 西安航天动力研究所 | 一种内置先导电磁阀 |
CN108006301A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-08 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种永磁式自锁阀 |
-
2021
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2212113Y (zh) * | 1994-12-27 | 1995-11-08 | 陈正贵 | 低功率省电电磁阀 |
CN2246221Y (zh) * | 1995-09-25 | 1997-01-29 | 宁波奉灵气动成套有限公司 | 滑柱式高频电磁气阀 |
US6216653B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-04-17 | Unisia Jecs Corporation | Electromagnetic valve actuator for a valve of an engine |
CN2601336Y (zh) * | 2002-12-27 | 2004-01-28 | 上海杰灵磁性器材有限公司 | 双稳态节能电磁阀 |
CN201382195Y (zh) * | 2009-01-13 | 2010-01-13 | 深圳市轻松科技股份有限公司 | 一种双稳态三通电磁阀 |
CN101696740A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-04-21 | 于洪晶 | 一种开关阀 |
TWM404303U (en) * | 2010-10-29 | 2011-05-21 | jian-chuan Zheng | Self-locking type electromagnetic gas valve |
CN202152858U (zh) * | 2011-06-15 | 2012-02-29 | 上海空间推进研究所 | 永磁式供气阀 |
CN105465406A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-06 | 西安航天动力研究所 | 一种气控先导磁自锁双稳态发动机控制阀门结构 |
CN105570470A (zh) * | 2015-12-20 | 2016-05-11 | 西安航天动力研究所 | 一种内置先导电磁阀 |
CN108006301A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-08 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种永磁式自锁阀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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