一种流体无摩擦电磁阀的制作方法

文档序号:39962397发布日期:2024-11-12 14:21阅读:28来源:国知局
一种流体无摩擦电磁阀的制作方法

本公开涉及航空航天,具体涉及一种流体无摩擦电磁阀。


背景技术:

1、电磁阀是航天卫星控制系统中重要的控制元器件,主要控制燃料、氧化剂或其他流体介质的通断,在航天卫星控制中扮演着至关重要的角色,其直接影响航天器的动力供应。特别是在航空、航天领域,电磁阀因热真空高压的工作环境且介质腐蚀性较强,对工作寿命要求极高。目前,大多数流体电磁阀结构均采用管式结构,即流体介质从电磁阀入口经过阀芯从电磁阀出口流出,阀芯通过设置于流体流动方向的弹簧连接在阀腔中工作。电磁阀工作时,阀芯是关键的运动部件。传统形式的电磁阀阀芯、弹簧与阀腔内壁互相经常产生摩擦,长久运行下摩擦既会产生多余物污染,也会增加阀芯运动阻力,从而极大缩短电磁阀工作寿命,进而影响航天卫星的运行时间。


技术实现思路

1、为了解决相关技术中的问题,本公开实施例提供一种流体无摩擦电磁阀。

2、第一方面,本公开实施例中提供了一种流体无摩擦电磁阀,根据本公开的实施例,所述流体无摩擦电磁阀包括:

3、阀体,所述阀体包括依次邻接的第一段、第二段、第三段、第四段,所述阀体为中空结构,具有沿轴线贯穿所述阀体的流道,所述第一段提供流道入口,所述第四段内的流道用于容纳阀座;

4、阀座,所述阀座的第一端具有沿轴线设置的出口管,所述阀座的第二端位于所述阀体的第四段的流道内并具有与所述出口管连通的凹部,所述第二端的外壁通过螺纹结构固定到所述第四段的内壁,所述阀体的第二段的至少一部分、所述第三段和所述阀座的第二端的凹部共同限定用于容纳阀芯的阀腔;

5、阀芯,所述阀芯包括位于所述阀腔中的导流部和堵头,所述导流部的外径小于所述第三段的内径,所述导流部的侧壁及端面具有导流槽,所述堵头用于封堵所述出口管,所述阀芯的尺寸被设置为在所述阀芯的运动过程中,所述阀芯的侧壁不与所述流道的内壁接触,从而使所述阀芯悬置于所述流道内的流体中;

6、片弹簧,所述片弹簧包括内环、外环、连接所述内环和所述外环的弹簧臂,所述阀体的第三段具有向所述流道内凸起的台阶结构,所述片弹簧的外环被所述阀座的第二端与所述台阶结构夹持固定在所述阀腔内,所述片弹簧的内环卡设在所述阀芯的导流部与堵头的交颈处;

7、线圈组件,所述线圈组件套设在所述阀体的第一段、第二段、第三段上,所述第一段、所述第三段,所述阀芯的导流部均为导磁材料,所述第二段为非导磁材料,用于阻断所述第一段与所述第三段之间的磁力线;

8、其中,在线圈组件产生的电磁力和片弹簧的共同作用下,所述电磁阀处于开启或关闭状态,在所述开启状态下,所述阀芯的堵头离开所述出口管,在所述关闭状态下,所述堵头压紧在出口管上。

9、根据本公开的实施例,所述阀体的第一段和第三段的材料为1j36软磁合金、第二段和第四段的材料为1cr18ni9ti不锈钢,所述阀体的第一段、第二段、第三段、第四段通过真空电子束焊接结合。

10、根据本公开的实施例,所述片弹簧为使用高精密慢走丝弹簧钢带机械加工成型的双臂式片弹簧。

11、根据本公开的实施例,所述片弹簧的材质为钢带0cr12mn5ni4mo3al(y)。

12、根据本公开的实施例,所述片弹簧的两面刚度差不大于0.2n。

13、根据本公开的实施例,所述堵头与所述导流部通过水平贯穿所述堵头的铆钉固定连接。

14、根据本公开的实施例,所述阀体外还套设着阀壳,所述阀壳呈圆柱体,套设于所述阀体的中部外侧。

15、根据本公开的实施例,所述片弹簧与所述阀座的第二端之间加设由1cr18ni9ti不锈钢制作的环形调整垫片,所述阀座的第二端的端部为不锈钢材质,通过所述阀座旋入所述流道的程度调节所述端部与所述台阶结构之间的夹持力。

16、根据本公开的实施例,所述堵头与所述出口管接触的表面为橡胶表面。

17、根据本公开的实施例,所述台阶结构为双台阶结构,其中,第一台阶结构用于夹持所述片弹簧,第二台阶结构用于为所述片弹簧的形变提供空间。

18、与现有技术相比,本公开的有益效果如下:

19、本公开实施例应用于航天卫星化学推进系统,控制卫星动力供应。本公开实施例采用片弹簧支撑阀芯以在阀腔内形成无摩擦的悬吊结构,有效避免电磁阀开关过程中阀芯与阀腔内壁摩擦产生自污染,可在热真空环境条件下长时间可靠工作,极大提高了电磁阀的使用寿命,进而提升了航天卫星的运行时间。

20、进一步地,根据本公开的实施例,为防止流体腐蚀,本公开实施例采用软磁合金和不锈钢结合的结构。通过使用高精密慢走丝弹簧钢带机械加工成型的双臂式片弹簧,结合对片弹簧两面刚度差的准确控制让片弹簧弹力对称,使得阀芯在阀腔内准确且快速地运动,达成让电磁阀更快速地开启与关闭的效果。本公开实施例能够实现dc 28v负载2mpa下开启、关闭响应时间≤10ms的使用指标。传统圆柱弹簧电磁阀开关使用寿命约在35万次以下,本公开实施例开关使用寿命约在100万次以上。

21、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。



技术特征:

1.一种流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述流体无摩擦电磁阀包括:

2.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述阀体的第一段和第三段的材料为1j36软磁合金、第二段和第四段的材料为1cr18ni9ti不锈钢,所述阀体的第一段、第二段、第三段、第四段通过真空电子束焊接结合。

3.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述片弹簧为使用高精密慢走丝弹簧钢带机械加工成型的双臂式片弹簧。

4.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述片弹簧的材质为钢带0cr12mn5ni4mo3al(y)。

5.根据权利要求3所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述片弹簧的两面刚度差不大于0.2n。

6.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述堵头与所述导流部通过贯穿所述堵头的铆钉固定连接。

7.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述阀体外还套设着阀壳,所述阀壳呈圆柱体,套设于所述阀体的中部外侧。

8.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述片弹簧与所述阀座的第二端之间加设由1cr18ni9ti不锈钢制作的环形调整垫片,所述阀座的第二端的端部为不锈钢材质,通过所述阀座旋入所述流道的程度调节所述端部与所述台阶结构之间的夹持力。

9.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述堵头与所述出口管接触的表面为橡胶表面。

10.根据权利要求1所述的流体无摩擦电磁阀,其特征在于,所述台阶结构为双台阶结构,其中,第一台阶结构用于夹持所述片弹簧,第二台阶结构用于为所述片弹簧的形变提供空间。


技术总结
本公开涉及航空航天技术领域,具体涉及一种流体无摩擦电磁阀,所述流体无摩擦电磁阀包括:阀体,所述阀体为中空结构,具有沿轴线贯穿所述阀体的流道;阀座,所述阀座具有沿轴线设置的出口管;阀芯,所述阀芯的尺寸被设置为在所述阀芯的运动过程中,所述阀芯的侧壁不与所述流道的内壁接触,悬置于所述流道内的流体中;片弹簧,所述片弹簧卡设在所述阀芯上;线圈组件,所述线圈组件套设在所述阀体上。本公开相较于传统电磁阀,极大降低了因阀芯摩擦流道内壁而发生的多余物污染,本公开结构简单可靠,相比传统电磁阀的复杂结构不易产生故障,使本公开的开关使用寿命大幅延长,本公开应用于航天卫星化学推进系统将极大提升航天卫星的运行时间。

技术研发人员:刘飞
受保护的技术使用者:星辰空间(重庆)航空航天装备智能制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1