CN205388180U - 微型高速开关电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航空用微型高速开关电磁阀。其包括线圈组件（4）、在该线圈组件的进油口处通过收口方式装配的滤网（6）、对线圈组件（4）进行定位的定位销（7）、安装在线圈罩（27）外侧的安装壳体（3）、安装在线圈罩（27）与安装壳体（3）之间的O形圈（2）、安装在极靴（8）与安装壳体（3）之间的钢丝挡圈（1）、以及安装在线圈组件（4）的阀体（18）外侧的密封衬套（5）。本实用新型具有体积小、重量轻、启动电流低、流量大和可靠性高等优点。

Description

微型高速开关电磁阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀，尤其涉及航空用微型高速开关电磁阀。

背景技术

电磁阀作为信号转换的主要元件之一，其性能优劣及可靠性对国防装备控制系统乃至整个装备的性能和可靠性都起着至关重要的作用。航空发动机不仅要求电磁阀具有启动电流低、流量大的特点，还要求其体积小、重量轻，然而满足该要求的电磁阀当前国内还是一片空白。研制一种具有体积小、重量轻、启动电流低、流量大和可靠性高等特点的微型高速开关电磁阀，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻、启动电流低、流量大和可靠性高的微型高速开关电磁阀。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：微型高速开关电磁阀，包括线圈组件、在该线圈组件的进油口处通过收口方式装配的滤网、对线圈组件进行定位的定位销、安装在线圈罩外侧的安装壳体、安装在线圈罩与安装壳体之间的O形圈、安装在极靴与安装壳体之间的钢丝挡圈、以及安装在线圈组件的阀体外侧的密封衬套；所述线圈组件由线圈罩、设置在该线圈罩内的阀组件、缠绕在该阀组件上的线圈、设置在该线圈一侧的聚四氟乙烯电线和高性能热缩管构成，所述阀组件由极靴组件、以及依次装配在该极靴组件中的衔铁弹簧、衔铁组件和阀体组成；极靴组件由极靴、隔磁环和衬套通过真空电子束焊接形成线圈骨架；所述衔铁组件由间隙配合且端面呈阶梯分布的衔铁Ⅰ、衔铁Ⅱ、衔铁Ⅲ、以及一端压入上述三块衔铁中的顶杆组成。

所述阀组件与线圈之间设置有绝缘垫圈。

所述线圈由第一线圈和第二线圈构成，该第一线圈和第二线圈之间设置有挡圈，线圈表面设置有绝缘聚酰亚胺层、该绝缘聚酰亚胺层的表面设有无碱玻璃纤维带、该无碱玻璃纤维带与线圈罩之间填充有灌注料。

与现有技术相比，本实用新型对电磁阀的衔铁进行优化设计，衔铁结构采用分体式结构，电磁阀的衔铁端面采用阶梯结构，当衔铁外径、行程、线圈参数和输入电流等条件相同的情况下分体式衔铁结构所受电磁力约是整体式衔铁结构所受电磁力的1.9倍，因此在所需电磁力一定时，分体式衔铁结构的外径小于整体式结构衔铁结构外径，从而实现电磁阀体积小、重量轻的目的；三个衔铁具有不同的行程，小行程决定启动电流，大行程决定电磁阀流量，最终实现启动电流低、流量大的目的，外层衔铁能够推动内层衔铁运动，三个衔铁之间有两个或三个发生卡滞的情况下仍能够保证电磁阀工作，具有可靠性高的特点；综上，本实用新型具有体积小、重量轻、启动电流低、流量大和可靠性高等优点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型线圈组件结构示意图；

图3是本实用新型阀组件结构示意图；

图4是图3的I处放大示意图；

图5是本实用新型极靴组件结构示意图；

图6是本实用新型衔铁组件结构示意图；

图7是本实用新型衔铁Ⅲ与极靴吸合结构示意图；

图8是图7的II处放大示意图；

图9是本实用新型衔铁II与极靴吸合结构示意图；

图10是图9的III处放大示意图；

图11是本实用新型衔铁I与极靴吸合结构示意图；

图12是图11的Ⅳ处放大示意图；

图中：钢丝挡圈1、O形圈2、安装壳体3、线圈组件4、密封衬套5、滤网6、定位销7、极靴8、隔磁环9、衬套10、衔铁Ⅰ11、衔铁Ⅱ12、衔铁Ⅲ13、顶杆14、极靴组件15、衔铁弹簧16、衔铁组件17、阀体18、阀组件19、绝缘垫圈20、绝缘聚酰亚胺层21、线圈22、挡圈23、无碱玻璃纤维带24、灌注料25、聚四氟乙烯电线26、线圈罩27、高性能热缩管28、第一线圈29、第二线圈30。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示：微型高速开关电磁阀，包括线圈组件4、在该线圈组件的进油口处通过收口方式装配的滤网6、对线圈组件4进行定位的定位销7、安装在线圈罩27外侧的安装壳体3、安装在线圈罩27与安装壳体3之间的O形圈2、安装在极靴8与安装壳体3之间的钢丝挡圈1、以及安装在线圈组件4的阀体18外侧的密封衬套5；如图2所示，线圈组件4由线圈罩27、设置在该线圈罩27内的阀组件19、缠绕在该阀组件上的线圈22、设置在该线圈一侧的聚四氟乙烯电线26和高性能热缩管28构成；如图3和图4所示，阀组件19由极靴组件15、以及依次装配在该极靴组件中的衔铁弹簧16、衔铁组件17和阀体18组成；如图5所示，极靴组件15由极靴8、隔磁环9和衬套10通过真空电子束焊接形成线圈骨架；如图6所示，衔铁组件17由间隙配合且端面呈阶梯分布的衔铁Ⅰ11、衔铁Ⅱ12、衔铁Ⅲ13、以及一端压入上述三块衔铁中的顶杆14组成。

如图2所示，阀组件19与线圈22之间设置有绝缘垫圈20。所述线圈22由第一线圈和第二线圈构成，第一线圈和第二线圈之间设置有挡圈23，线圈22表面设置有绝缘聚酰亚胺层21、该绝缘聚酰亚胺层的表面设有无碱玻璃纤维带24、该无碱玻璃纤维带与线圈罩27之间填充有灌注料25。

本实用新型衔铁由衔铁Ⅰ11、衔铁Ⅱ12和衔铁III13三个运动部件组成，三个衔铁之间均为间隙配合，且衔铁端面呈阶梯分布，如衔铁I、衔铁II和衔铁III的行程H1、H2和H3分别为0.29mm、0.21mm和0.15mm，当电磁阀通电后，三个衔铁初始状态所受到的合力为17.02N，启动电流为112mA，流量为1.2L（工作介质为3号航空煤油）。在当衔铁外径、行程、线圈参数和输入电流等条件相同时，该衔铁结构所受的电磁力大约是整体式衔铁结构所受电磁力的1.9倍。因此在所需电磁力一定的情况下，分体式衔铁结构的衔铁外径小于整体式衔铁结构的外径，从而实现电磁阀重量减轻的特点。三个衔铁具有不同的行程，该结构的优点在于由衔铁Ⅰ11行程H1决定电磁阀流量的大小，由衔铁III13行程H3决定电磁阀的启动电流，从而实现小行程决定启动电流，大行程决定电磁阀流量的特点，最终实现启动电流低，流量大等特点。

分体式衔铁结构的衔铁工作过程为：

当电磁阀通电时，电磁阀的三个衔铁依次与极靴8吸合，共3次吸合：

第1次吸合（衔铁Ⅲ与极靴吸合）：如附图7和图8所示，因衔铁I11和衔铁II12的行程H1和H2较大，其受到的电磁力较小且小于衔铁弹簧力，而衔铁III13的行程H3较小，其受到的电磁力最大，此时衔铁Ⅰ11、衔铁Ⅱ12和衔铁Ⅲ13受到的电磁力合力大于弹簧力并克服弹簧力向左运动，当衔铁III13运动到底时，衔铁I11和衔铁II12的行程较运动前均减小，分别为“H1-H3”和“H2-H3”，因衔铁I11与顶杆为过盈配合，在上述运动过程中，顶杆始终随衔铁I11一起运动，此时阀门开度为H1-H3。

第2次吸合（衔铁Ⅱ与极靴吸合时）：如附图9和图10所示，此时因行程变小，衔铁I11和衔铁II12所受到的电磁力较第1次吸合前急剧增大，二者的合力大于弹簧反力，使衔铁I11和衔铁II12继续向左运动，当衔铁II12运动到底时，衔铁I11的行程较运动前又进一步减小，为“H1-H2”，此时阀门开度为H1-H2。

第3次吸合（衔铁Ⅰ与极靴吸合时）：如附图11和12所示，此时因行程变小，衔铁I11所受到的电磁力较第2次吸合前进一步急剧增大，其电磁力大于弹簧反力，使衔铁I11继续向左运动，直致运动到底，此时阀门开度为H1。

衔铁III13最先运动，则衔铁III13启动时所需的电流为启动电流，当电磁阀阀门完全打开后，开度为H1。从而实现电磁阀的启动电流小、流量大的特点。

三个衔铁之间为间隙配合，若衔铁I11和衔铁II12之间发生卡滞，则使衔铁II12运动到底后衔铁I11不能继续向左运动，阀门开度为H2。其比正常情况下小“H1-H2”，此时电磁阀打开后的流量较小，影响控制对象的响应时间，但并未丧失原来的控制功能，保证了产品的任务可靠性。若衔铁II12和衔铁III13之间（或衔铁I11、衔铁II12和衔铁III13）发生卡滞，则使衔铁III13运动到底后衔铁I11和衔铁II12不能继续向左运动，阀门开度为H3。其比正常情况下小“H1-H3”，此时电磁阀打开后的流量较小，影响控制对象的响应时间，但并未丧失原来的控制功能，保证了产品的任务可靠性。

为了提高工作的可靠性，本实用新型的线圈22由两个部分组成，如附图1所示，第一线圈29为主要工作通道，第二线圈30为备份工作通道。第一线圈29工作时第二线圈30不通电，第二线圈30工作时第一线圈29不通电。当电磁阀通电时，衔铁受到向左的电磁力作用，带动顶杆14克服衔铁弹簧16的弹力及摩擦力向左运动，阀门打开，进口A与出口B相通；当电磁阀断电时，衔铁受到向右弹簧力的作用，带动顶杆14向右运动与阀体形成锥面密封，阀门关闭，进口A与出口B不相通。

Claims (3)

1.微型高速开关电磁阀，其特征在于：包括线圈组件（4）、在该线圈组件的进油口处通过收口方式装配的滤网（6）、对线圈组件（4）进行定位的定位销（7）、安装在线圈罩（27）外侧的安装壳体（3）、安装在线圈罩（27）与安装壳体（3）之间的O形圈（2）、安装在极靴（8）与安装壳体（3）之间的钢丝挡圈（1）、以及安装在线圈组件（4）的阀体（18）外侧的密封衬套（5）；所述线圈组件（4）由线圈罩（27）、设置在该线圈罩（27）内的阀组件（19）、缠绕在该阀组件上的线圈（22）、设置在该线圈一侧的聚四氟乙烯电线（26）和高性能热缩管（28）构成，阀组件（19）由极靴组件（15）、以及依次装配在该极靴组件中的衔铁弹簧（16）、衔铁组件（17）和阀体（18）组成；极靴组件（15）由极靴（8）、隔磁环（9）和衬套（10）通过真空电子束焊接形成线圈骨架；衔铁组件（17）由间隙配合且端面呈阶梯分布的衔铁Ⅰ（11）、衔铁Ⅱ（12）、衔铁Ⅲ（13）、以及一端压入上述三块衔铁中的顶杆（14）组成。

2.如权利要求1所述的微型高速开关电磁阀，其特征在于：所述阀组件（19）与线圈（22）之间设置有绝缘垫圈（20）。

3.如权利要求1或2所述的微型高速开关电磁阀，其特征在于：所述线圈（22）由第一线圈（29）和第二线圈（30）构成，该第一线圈和第二线圈之间设置有挡圈（23），线圈（22）表面设置有绝缘聚酰亚胺层（21）、该绝缘聚酰亚胺层的表面设有无碱玻璃纤维带（24）、该无碱玻璃纤维带与线圈罩（27）之间填充有灌注料（25）。