本实用新型属于流体传动技术领域，具体涉及一种先导式内排直通高压气体电磁阀。
背景技术：
电磁阀是一种常见的流体控制器，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证，在流体传动技术领域应用广泛。
而现有的电磁阀的阀芯存在密封不可靠和开启响应速度慢的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种先导式内排直通高压气体电磁阀，解决了现有电磁阀的阀芯开启响应速度慢、密封不可靠的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种先导式内排直通高压气体电磁阀，包括阀座、主阀芯、支承圆盘、副阀芯、第一衔铁、磁铁、第二衔铁、电磁线圈、第一顶杆和第二顶杆，其中，阀座的下端开设有水平方向的进口和出口，所述进口和出口对称布置；；阀座的中心开设有竖直方向的内腔，内腔自下至上依次装配有主阀芯、支承圆盘、垫片、副阀芯和副阀芯外套，其中，主阀芯和支承圆盘之间设置有第一弹簧，垫片和副阀芯之间设置有第二弹簧；副阀芯上套装有副阀芯外套，所述副阀芯外套上开设有径向通孔，所述径向通孔分别与阀座上的进口和副阀芯腔体相通；
电磁线圈设置在阀座的上方，且电磁线圈的电磁头内自上至下依次安装有第一衔铁、磁铁和第二衔铁，同时，第一衔铁、磁铁和第二衔铁上均开设有第一顶杆导向的通孔，其中，第二顶杆的一端与副阀芯相连，另一端与第一顶杆相配合；
磁铁和第一衔铁之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧套装在第一顶杆上。
优选地，主阀芯的下端开设有第二装配凹槽，第二装配凹槽内安装有第一密封件；第一密封件通过第一螺钉紧固在主阀芯上；主阀芯的外圆周向开设有第三装配凹槽，第三装配凹槽内安装有第一O型密封圈，所述第一O型密封圈的上下端面上均设置有密封挡圈。
优选地，支承圆盘的外圆上自上至下沿其周向依次开设有三个周向槽，所述上下两端周向槽内均安装有第二O型密封圈，所述中间位置的周向槽用于连通阀座上的进口和支承圆盘内部L型孔。
优选地，副阀芯外套的外圆上自上至下沿其周向依次开设有三个周向槽，所述上端和下端的周向槽内均安装有第三O型密封圈，所述中间位置的周向槽用于连通阀座上的出口和副阀芯腔体。
优选地，副阀芯的一端为锥形结构，所述锥形结构与设置在垫片和支承圆盘之间的第二垫圈上的通孔相配合。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种先导式内排直通高压气体电磁阀，在第一衔铁和磁铁之间增加了第三弹簧，第三弹簧的存在使得第二弹簧在副阀芯开启或关闭时，对副阀芯的作用力减小，根据密封比压条件，在同等外界条件下，可以进一步使垫片和副阀芯之间设置的第二密封件上的孔直径增大，即，使先导部分的通流面积增大，进而缩短了主阀芯的响应时间，更快速打开主阀芯。
进一步的，副阀芯下端采用锥形密封，锥形密封的密封面为线接触式，根据密封比压条件，线接触式密封所需要的密封压力小很多，即副阀芯下端密封更可靠。另外，通过在主阀芯、支承圆盘和副阀芯外套上增加密封件，使得整个电磁阀的密封性提高，解决了现有的电磁阀通常存在密封不可靠，导致漏气的问题。
附图说明
图1是电磁阀装配图；
图2a是阀座的主视图；
图2b是阀座的侧视图；
图2c是阀座的俯视图；
图3a是主阀芯的主视图；
图3b是主阀芯的侧视图；
图3c是主阀芯的俯视图；
图4a是支承圆盘的主视图；
图4b是支承圆盘的侧视图；
图4c是支承圆盘的俯视图；
图5a是垫片的主视图；
图5b是垫片的侧视图；
图5c是垫片的俯视图；
图6a是副阀芯的主视图；
图6b是副阀芯的侧视图；
图6c是副阀芯的俯视图；
图7a是副阀芯外套的主视图；
图7b是副阀芯外套的侧视图；
图7c是副阀芯外套的俯视图；
图8是主阀芯打开状态图；
图9是主阀芯关闭状态图；
其中，1、阀座101、进口102、出口103、导气通孔104、内腔2、第一紧定螺钉3、第一密封件4、第一O型密封圈5、密封挡圈6、主阀芯601、第一装配凹槽602、第二装配凹槽603、第三装配凹槽7、第一弹簧8、支承圆盘801、轴向通孔802、L型通孔9、副阀芯外套901、径向通孔10、下盖11、第一衔铁12、磁铁13、第二衔铁14、第三弹簧15、调整螺钉16、第二紧定螺钉17、上盖18、压块19、电磁线圈20、第一顶杆21、第二顶杆22、密封件挡片23、第三密封件24、副阀芯25、第二弹簧26、第二密封件27、垫片2701、第二凹槽2702、V型槽2703、通孔28、铜片
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种先导式内排直通高压气体电磁阀，包括阀座1、主阀芯6、支承圆盘8、副阀芯24、第一衔铁11、磁铁12、第二衔铁13和电磁线圈19，其中，如图2a至图2c所示，所述阀座1的下端为方形结构，上端为圆柱形结构。
所述阀座1的下端开设有水平方向的进口101和出口102，所述进口101和出口102对称布置，同时，阀座1上还开设有两个竖直方向的导气通孔103，两个导气通孔103上端均于内腔104相通，下端分别与进口101和出口102相通，组成气体流动通道。
阀座1的中心位置还开设有内腔104,所述内腔104内自下至上依次装配有主阀芯6、支承圆盘8、垫片27、副阀芯24和副阀芯外套9，其中，如图3a至图3c所示，主阀芯6的上端开设有第一装配凹槽601，所述第一装配凹槽601内安装有第一弹簧7，第一弹簧7的一端与支承圆盘8连接。
主阀芯6的下端开设有第二装配凹槽602，第二装配凹槽602内安装有第一密封件3，第一紧定螺钉2将密封件3紧固在主阀芯6上。
同时，主阀芯6的外圆周向开设有第三装配凹槽603，第三装配凹槽603内安装有第一O型密封圈4，所述第一O型密封圈4的上下端面上均设置有密封挡圈5。
同时，阀座1的上端设置有下盖10，所述下盖10与阀座1螺纹连接，用于密封、压紧整个阀座1中的各个装配件。
如图4a至图4c所示，支承圆盘8的外圆周向上开设有三个周向槽，所述上下两端周向槽内均安装有第二O型密封圈，所述中间位置的周向槽用于连通阀座上的进口和支承圆盘内部L型槽。
所述支承圆盘8上开设有轴向通孔801，用于连通副阀芯24的下端和主阀芯9的上端。
所述支承圆盘8的中间位置开设有L型通孔802，所述L型通孔802连通阀座1上的进口101和副阀芯下端。
支承圆盘8与副阀芯外套9之间设置有垫片27，如图5a至图5c所示，垫片27的一端开设有第二凹槽2701，第二凹槽2701内安装有第二密封件26；垫片27的另一端开设有V型槽2702，所述V型槽2702用于对副阀芯24下端的锥形头进行导向，同时，所述V型槽2702与第二凹槽2701相通。
垫片27上还开设有通孔2703，所述通孔2703与支承圆盘8上的轴向通孔801相通。
如图6a至图6c所示，副阀芯24向下运动时，下端的锥形头穿过垫片27上的V型槽插入第二密封件26上的孔中，用于关闭密封副阀芯下端。
副阀芯24的上端空腔内齿形配合安装有第三密封件23，使得副阀芯24向上运动时，关闭密封副阀芯24的上端。
副阀芯24的外周为菱形状柱体，对副阀芯上下运动导向，菱形与外圆之间的空腔使副阀芯上端和下端相通。
副阀芯24上套装有副阀芯外套9，如图7a至图7c所示，副阀芯外套9开设有内腔，所述内腔自下至上依次安装有副阀芯24、第二顶杆21、第四O型密封圈和密封件挡片22。
副阀芯外套9的上端还开设有径向通孔901。
副阀芯外套9的外圆上自上至下依次开设有三个周向槽，所述上端和下端的周向槽内均安装有第三O型密封圈，所述中间位置的周向槽将径向通孔901与阀座1上的出口102和副阀芯腔体连通。
阀座1的上端安装有下盖10，所述下盖10的下端与阀座1的外侧壁配合，下盖10的上端与设置在副阀芯外套9上端的第一衔铁11相配合。
第一衔铁11为导磁材料，能可靠的吸住磁铁。所述第一衔铁11的中心开设有通孔；所述通孔用于对第一顶杆21导向。
第一衔铁11的上端插入电磁线圈19上的电磁头中，由铜片28紧固。
电磁线圈19上的电磁头中还设置有第二衔铁13，所述第二衔铁13为导磁材料，磁铁对它有向下的吸力，第二衔铁13可在铜片28内壁上下滑动。
第二衔铁13上开设的内腔的下端安装有第三弹簧14，所述第三弹簧14用于顶开第一衔铁11和第二衔铁13，同时，第三弹簧14套装在第一顶杆20上，且第三弹簧置于第一衔铁11和磁铁12之间，磁铁12设置在第一衔铁11与第二衔铁13之间。
第二衔铁13内腔的顶部螺纹连接有调整螺钉15，所述调整螺钉15的下端顶在第一顶杆20的上端，用于调节限制第一顶杆的上下位置。
第一衔铁11和第二衔铁13之间设置有磁铁12。
调整螺钉15的上端设置有压块18，所述压块18安装在上盖17的内腔中，用于限制第二衔铁13的向上位移，第二螺钉16固定上盖、铜片和压块。
工作原理：
如图8所示，当电磁线圈19通电时，磁铁12吸力瞬间增大，将第一衔铁11吸下来，同时，第一衔铁11带动第一顶杆20和第二顶杆21推动副阀芯24向下运动，将副阀芯24的上端打开，下端关闭。
此时，右端高压气体被副阀芯24的下端截止，使得主阀芯6和副阀芯24的空腔中的高压气体经过支承圆盘8上的通孔2703进入到副阀芯24的上端，再经过阀座1的出口排出。
同时，由于主阀芯6的上端是低压气体，下端是高压气体，压力差克服第一弹簧7的弹力，将主阀芯6向上推开，即主阀芯6打开，气体通过。
如图9所示，当电磁线圈19断电时，由于电磁线圈19的反向电路，电磁铁12产生排斥力，将第一衔铁11向上推开。此时，第二弹簧25将副阀芯24向上推开，副阀芯24上端关闭，副阀芯24下端开启。同时高压气体通过副阀芯24下端进入主阀芯的上端空腔，主阀芯6上下压力差将主阀芯6向下推，主阀芯6关闭。
电磁铁没通电时，第三弹簧14将第一衔铁11与第二衔铁13顶开。此时，第一衔铁11与磁铁12的距离大于第一顶杆20与第二顶杆21之间的距离。
当电磁铁通电时，第二衔铁13刚开始克服第三弹簧14的弹力向下运动，第一顶杆20也跟着向下运动。当第一顶杆20与第二顶杆21接触时，第二衔铁13克服第一弹簧7、第二弹簧25以及副阀芯24空腔气体压力推动副阀芯24向下运动，使副阀芯24下端关闭，上端打开。
根据力平衡关系，第三弹簧14的存在可以使第二弹簧25改为刚度更小的弹簧，即副阀芯24在开启或关闭时，第二弹簧25对副阀芯24的作用力减小。根据密封比压条件，进一步可以使第二密封件26上的孔直径增大，即，使先导部分的通流面积增大，缩短主阀芯6的响应时间，更快速打开主阀芯6。