專利名稱：氣動式自鎖閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體控制元件，具體是一種特別適用于強腐蝕性工作介質(zhì)的氣動式自鎖閥。
背景技術(shù)：
自鎖閥作為空間飛行器推進系統(tǒng)的工作介質(zhì)流通管理裝置，通過脈沖信號而不需要電源長時提供電壓能量就能保持閥門開啟或關(guān)閉狀態(tài)。目前，已公知的自鎖閥結(jié)構(gòu)一般為直動式，直接通過電磁鐵產(chǎn)生吸力控制閥芯的開關(guān)，實現(xiàn)控制工作介質(zhì)流通或截止的功倉泛。
現(xiàn)有的直動式自鎖閥流量適用性小，因為大口徑的直動式自鎖閥需要的電磁吸力大，導(dǎo)致相應(yīng)的重量及體積增大，無法適用于在航空、航天等對質(zhì)量指標要求較嚴的系統(tǒng)上。因此，對于大口徑自鎖閥需要采用氣動式工作原理，然而現(xiàn)有氣動式動密封形式通常采用橡膠O型圈密封，與腐蝕性工作介質(zhì)相容性不好，不能長期工作。長期與強腐蝕性介質(zhì)相容、帶有液壓成型波紋管的氣動式自鎖閥解決了上述問題，并且該發(fā)明專利目前在軍用和民用產(chǎn)品上暫無。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型結(jié)構(gòu)的氣動式自鎖閥，旨在克服現(xiàn)有氣動式動密封形式通常采用橡膠O型圈密封，與腐蝕性工作介質(zhì)相容性不好，不能長期工作的缺陷，同時實現(xiàn)大流量、輕質(zhì)量和在腐蝕性工作介質(zhì)下長期工作。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是一種氣動式自鎖閥，該氣動式自鎖閥由自鎖式導(dǎo)閥和氣動式主閥通過聯(lián)結(jié)法蘭構(gòu)成，通過驅(qū)動氣體控制閥門的開啟或關(guān)閉，實現(xiàn)工作介質(zhì)的流通或截止，其中自鎖式導(dǎo)閥包括過濾器、第一吸合閥座、鎖閉磁環(huán)、線圈組件、第二吸合閥座、閥芯和罩殼，過濾器裝入第一吸合閥座進口處，第一吸合閥座、閥芯和第二吸合閥座均由磁導(dǎo)材料制成并裝入線圈組件內(nèi)，第一吸合閥座、閥芯和第二吸合閥座通過鎖閉磁環(huán)的永磁吸力密封；罩殼套在線圈組件外部；氣動式主閥包括活塞、壓緊螺母、殼體、塑料閥芯、鎖閉螺母、活塞軸組件、金屬波紋管和回位彈簧，活塞軸組件和金屬波紋管裝入殼體，鎖閉螺母將塑料閥芯鎖緊裝到活塞軸組件上，壓緊螺母將活塞軸組件固定在殼體上，回位彈簧的安裝位置用于活塞回位。優(yōu)選地，本發(fā)明上述氣動式自鎖閥中，自鎖式導(dǎo)閥為兩位三通式結(jié)構(gòu)，閥芯為運動件，通過鎖閉磁環(huán)的永磁吸力處于開、關(guān)兩位，閥芯處于開位，進、出口導(dǎo)通，為氣動式主閥提供驅(qū)動氣體；閥芯處于關(guān)位，出口、排氣口導(dǎo)通，將驅(qū)動氣體排出閥門。優(yōu)選地，本發(fā)明上述氣動式自鎖閥中，氣動式主閥為活塞作用式結(jié)構(gòu)，活塞、回位彈簧、活塞軸組件、金屬波紋管和塑料閥芯均為運動件，氣動式主閥為兩位兩通結(jié)構(gòu)，直接控制工作介質(zhì)的流通。
優(yōu)選地，本發(fā)明上述氣動式自鎖閥中，氣動式主閥帶有調(diào)節(jié)孔板組件，可以對該閥門的壓力損失進行調(diào)節(jié)，有利于液壓系統(tǒng)的壓力控制。與現(xiàn)有自鎖閥相比，本發(fā)明有以下創(chuàng)新與及突出的進步1)閥門結(jié)構(gòu)新穎，氣動式原理，通過小型的自鎖式導(dǎo)閥驅(qū)動氣動式主閥工作；2)閥門公稱通徑大，工作流量大，并且體積小、重量輕，特別適用于航空、航天等大流量推進系統(tǒng)；3)閥門內(nèi)裝有液壓成型式金屬波紋管，有效的避免了工作介質(zhì)與橡膠密封件接觸，解決了長時間與腐蝕性工作介質(zhì)相容問題。


圖I是本發(fā)明氣動式自鎖閥未工作時的結(jié)構(gòu)原理不意圖。圖2是本發(fā)明氣動式自鎖閥工作時的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3是本發(fā)明氣動式自鎖閥自鎖式磁路原理示意圖。圖4是本發(fā)明氣動式自鎖閥的金屬波紋管與活塞軸結(jié)構(gòu)原理示意圖。其中1為過濾器，2為第一吸合閥座，3為鎖閉磁環(huán)，4為線圈組件，5為活塞，6為壓緊螺母，7為殼體，8為塑料閥芯，9為調(diào)節(jié)孔板組件，10為進口焊接管嘴，11為鎖閉螺母，12為活塞軸組件，13為金屬波紋管，14為密封墊片，15為回位彈簧，16為O型密封圈，17為第二吸合閥座，18為閥芯，19為罩殼；20為進口焊接管嘴。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。如圖I所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的氣動式自鎖閥，主要由過濾器I、第一吸合閥座2、鎖閉磁環(huán)3、線圈組件4、活塞5、壓緊螺母6、殼體7、塑料閥芯8、調(diào)節(jié)孔板組件9、進口焊接管嘴10、鎖閉螺母11、活塞軸組件12、金屬波紋管13、密封墊片14、回位彈簧15、0型密封圈16、第二吸合閥座17、閥芯18、罩殼19和進口焊接管嘴20構(gòu)成，實際是由自鎖式導(dǎo)閥A和氣動式主閥B通過聯(lián)結(jié)法蘭組成，其中自鎖式導(dǎo)閥主要包括過濾器I、第一吸合閥座2、鎖閉磁環(huán)3、線圈組件4、第二吸合閥座17、閥芯18、罩殼19和進口焊接管嘴20，過濾器I裝入第一吸合閥座2進口處，第一吸合閥座2、閥芯18和第二吸合閥座17裝入線圈組件4內(nèi)，為磁路的主要通道，罩殼19套在線圈組件4外部。氣動式主閥主要包括活塞5、壓緊螺母6、殼體7、塑料閥芯8、調(diào)節(jié)孔板組件9、進口焊接管嘴10、鎖閉螺母11、活塞軸組件12、金屬波紋管13、密封墊片14、回位彈簧15和O型密封圈16，活塞軸組件12和金屬波紋管13先裝入殼體7，鎖閉螺母11將塑料閥芯8鎖緊裝到活塞軸組件12上，壓緊螺母6將活塞軸組件12固定在殼體7上，回位彈簧15的安裝位置即可以用于活塞5回位，又可以起防松壓緊螺母的作用。如圖I所示，氣動式主閥帶有調(diào)節(jié)孔板組件9，可以對該閥門的壓力損失進行調(diào)節(jié)，有利于液壓系統(tǒng)的壓力控制。
如圖I所示，自鎖式導(dǎo)閥為兩位三通式結(jié)構(gòu)，閥芯18為運動件，其通過鎖閉磁環(huán)3的電磁吸力可以處于開、關(guān)兩位，當(dāng)閥芯18處于開位時，進、出口導(dǎo)通，為氣動式主閥提供驅(qū)動氣體；當(dāng)閥芯18處于關(guān)位時，出口、排氣口導(dǎo)通，將驅(qū)動氣體排出閥門。如圖I所示，氣動式主閥為活塞作用式結(jié)構(gòu)，金屬波紋管13、回位彈簧15、活塞5、活塞軸組件12和塑料閥芯8均為運動件。氣動式主閥為兩位兩通結(jié)構(gòu)，直接控制工作介質(zhì)的流通。以下結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的工作原理和動作過程。如圖I所示，工作前，閥芯18處于關(guān)閉位置，驅(qū)動氣體無法進入氣動式主閥活塞加載腔，加載腔同外界環(huán)境導(dǎo)通，主閥閥芯8處于關(guān)閉狀態(tài)；工作時，如圖2所示，閥芯18處于開啟位置，驅(qū)動氣體進入主閥活塞加載腔，作用在活塞上氣動力克服彈簧和金屬波紋管產(chǎn)生的彈力將閥芯8打開。
如圖3所示，通過鎖閉磁環(huán)3產(chǎn)生的永磁吸力將閥芯18與關(guān)位處的第一吸合閥座2作用在一起，當(dāng)開線圈通電時，產(chǎn)生的電磁吸力將閥芯18磁吸到開位處的第二吸合閥座17上，斷電后，鎖閉磁環(huán)產(chǎn)生的永磁吸力將閥芯18與開位處的第二吸合閥座作用在一起，反之，當(dāng)關(guān)線圈通電時，產(chǎn)生的電磁吸力將閥芯18磁吸到關(guān)位處的第一吸合閥座2上，斷電后，鎖閉磁環(huán)3產(chǎn)生的永磁吸力將閥芯18與關(guān)位處的第一吸合閥座2作用在一起。如圖4所示，活塞軸I與金屬波紋管2焊接相連，環(huán)套3固定在殼體7上，活塞軸和金屬波紋管可以移動，完成氣動式自鎖閥的開關(guān)工作。如上所述，本發(fā)明利用氣動式自鎖閥的工作特點，解決了公稱通徑大，工作流量大，并且體積小、重量輕的矛盾關(guān)系，解決了長時間與腐蝕性工作介質(zhì)相容問題。因此，本發(fā)明特別適用于航空、航天等大流量推進系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種氣動式自鎖閥，其特征在于，該氣動式自鎖閥由自鎖式導(dǎo)閥和氣動式主閥通過聯(lián)結(jié)法蘭構(gòu)成，通過驅(qū)動氣體控制閥門的開啟或關(guān)閉，實現(xiàn)工作介質(zhì)的流通或截止，其中 自鎖式導(dǎo)閥包括過濾器[I]、第一吸合閥座[2]、鎖閉磁環(huán)[3]、線圈組件[4]、第二吸合閥座[17]、閥芯[18]和罩殼[19]，過濾器[I]裝入第一吸合閥座[2]進口處，第一吸合閥座[2]、閥芯[18]和第二吸合閥座[17]均由磁導(dǎo)材料制成并裝入線圈組件[4]內(nèi)，第一吸合閥座[2]、閥芯[18]和第二吸合閥座[17]通過鎖閉磁環(huán)[3]的永磁吸力密封；罩殼[19]套在線圈組件[4]外部； 氣動式主閥包括活塞[5]、壓緊螺母[6]、殼體[7]、塑料閥芯[8]、鎖閉螺母[11]、活塞軸組件[12]、金屬波紋管[13]和回位彈簧[15]，活塞軸組件[12]和金屬波紋管[13]裝入殼體[7]，鎖閉螺母[11]將塑料閥芯[8]鎖緊裝到活塞軸組件[12]上，壓緊螺母[6]將活塞軸組件[12]固定在殼體[7]上，回位彈簧[15]的安裝位置用于活塞[5]回位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣動式自鎖閥，其特征在于，自鎖式導(dǎo)閥為兩位三通式結(jié)構(gòu)，閥芯為運動件，通過鎖閉磁環(huán)[3]的永磁吸力處于開、關(guān)兩位，閥芯處于開位，進、出口導(dǎo)通，為氣動式主閥提供驅(qū)動氣體；閥芯處于關(guān)位，出口、排氣口導(dǎo)通，將驅(qū)動氣體排出閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氣動式自鎖閥，其特征在于，氣動式主閥為活塞作用式結(jié)構(gòu)，活塞、回位彈簧、活塞軸組件、金屬波紋管和塑料閥芯均為運動件，氣動式主閥為兩位兩通結(jié)構(gòu)，直接控制工作介質(zhì)的流通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣動式自鎖閥，其特征在于，氣動式主閥帶有調(diào)節(jié)孔板組件[9]。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣動式自鎖閥，由自鎖式導(dǎo)閥和氣動式主閥通過聯(lián)結(jié)法蘭構(gòu)成，自鎖式導(dǎo)閥包括過濾器、第一吸合閥座、鎖閉磁環(huán)、線圈組件、第二吸合閥座、閥芯和罩殼，過濾器裝入第一吸合閥座進口處，第一吸合閥座、閥芯和第二吸合閥座均由磁導(dǎo)材料制成并裝入線圈組件內(nèi)，通過鎖閉磁環(huán)的永磁吸力密封；罩殼套在線圈組件外部；氣動式主閥包括活塞、壓緊螺母、殼體、塑料閥芯、鎖閉螺母、活塞軸組件、金屬波紋管和回位彈簧，活塞軸組件和金屬波紋管裝入殼體，鎖閉螺母將塑料閥芯鎖緊裝到活塞軸組件上，壓緊螺母將活塞軸組件固定在殼體上，回位彈簧的安裝位置用于活塞回位。本發(fā)明適用于空間飛行器推進系統(tǒng)工作介質(zhì)的流通管理。
文檔編號F16K31/06GK102829233SQ201110161270
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者潘振興, 魏青 申請人:上?？臻g推進研究所