[发明专利]单线圈单吸盘多通道并联的直动式多组元电磁阀

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，涉及一种用于液体火箭发动机动力系统的电气控制阀门。

背景技术

轨姿控动力系统作为导弹武器的重要组成部分，推力装置是轨姿控动力系统动力装置，一般由控制阀和推力室组成。新的机动突防弹头技术对推力装置控制阀提出了更轻、更快的要求；微小型动能拦截器作为新世纪具有战略影响的高新武器，是当今反卫星及弹道导弹防御的最有效手段，也要求控制阀结构小、质量轻、响应快，并简化电气控制系统。

现有直动式电磁阀一般是单通道的，每个推力装置上需要配置与介质相同数量的电磁阀，推力装置整体结构大、质量重，并且每台直动式电磁阀需要配置一套电源控制系统，发动机电气系统复杂。

发明内容

为满足诸如机动弹头、拦截器等武器系统的小型化、轻质化、快响应要求，降低液体轨姿控发动机布局难度和结构质量，本发明提出了一种具有结构小、质量轻、响应快的新型直动式多组元电磁阀方案。

本发明的技术解决方案是：

本发明所提供的单线圈单吸盘多通道并联的直动式多组元电磁阀，包括电磁驱动线圈1、衔铁2、阀体3、阀芯组件及复位组件，所述衔铁2的一端为吸合端，所述衔铁2的另一端为连接端，所述衔铁2的吸合端正对电磁驱动线圈1的磁极面，

其特殊之处在于：

所述阀芯组件的数量为多组，每组阀芯组件均包括阀杆4、定位环12及一对具有内螺纹的螺套7；所述阀杆4的一端设置有与螺套7内螺纹相匹配的外螺纹，所述阀杆4的另一端为密封端，所述定位环12位于阀杆4的杆身上；

所述衔铁2上设置有与阀芯组件数量相同的阀杆安装孔，所述阀杆安装孔为台阶通孔，靠近吸合端的孔的直径大于靠近连接段孔的之间；所述阀杆4带有外螺纹的一端位于阀杆安装孔中，并通过一对拧的螺套4与衔铁2间隙配合，所述阀杆4与衔铁2位置相对固定；

所述阀体3内设置有多组与多个阀杆一一对应的介质通道，每一组介质通过包括一个介质入口通道14和一个介质出口通道15，所述阀体上还设置有直径依次增大的阀杆过孔、弹簧套安装孔及衔铁安装孔，所述介质出口通道15阀杆过孔、弹簧套安装孔及衔铁安装孔同轴设置且贯穿壳体；

所述复位组件包括多个弹簧套6和多个复位密封弹簧5，弹簧套6和复位密封弹簧5的数量与阀杆4数量相同，多个弹簧套6及多个复位密封弹簧5分别对应套装于多个阀杆4上，复位密封弹簧5的一端顶住弹簧套6，复位密封弹簧5的另一端顶住定位环12，所述弹簧套6外表面设置有外螺纹，所述弹簧套安装孔的内表面设置有内螺纹，所述弹簧套6与弹簧套安装孔螺纹连接；

在阀门关闭状态下，衔铁2与电磁驱动线圈的磁极面之间具有间隙，衔铁2位于衔铁安装孔内，位于定位环12以下的阀杆4位于阀杆过孔内，阀杆4与阀杆过孔处还设置有密封元件8，阀杆4上的密封端13与介质出口通道15形成密封。

以上为本发明的基本结构，基于该基本结构，本发明还做出以下优化限定：

上述电磁驱动线圈还包括释放环10，所述释放环部分嵌入磁极面，部分露出磁极面。

上述电磁驱动线圈1的线圈采用漆包线。

上述衔铁2为盘式衔铁。盘式衔铁用于本发明的优点是便于多个阀杆连接到衔铁上，同时盘式衔铁轴向尺寸小，有利于减小电磁阀整体结构尺寸。

上述阀杆4的数量为2个或3个或4个，当阀杆的数量为2个时，2个阀杆关于衔铁中轴线对称分布；当阀杆的数量为3个或4个时，各阀杆4绕衔铁中轴线圆周分布。阀杆的结构布局均为绕衔铁中轴线圆周均布，使本发明中盘式衔铁驱动时的受力对称，保证电磁吸力分配到各阀杆上的驱动力相等。

上述阀杆4上的密封端13与介质出口通道15形成密封锥面密封。锥面密封用于本发明的优点是既能保证阀杆自复位性，又能保证较高的密封比压性能。

上述介质入口通道14与介质出口通道15垂直设置。该结构限定的优点是有利于多个介质入口通道的对称布局。

上述密封元件8为O形密封圈。

上述释放环10突出磁极端面的高度为0.1mm。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、多组元控制阀要求结构小、质量轻、响应快，并能简化电气控制系统。本发明设计中采用单个线圈驱动控制并联多通道的开关，在结构上采用单个衔铁驱动多个阀杆的结构设计，实现了单台直动电磁阀控制多组元推力室多路推进剂同步供给，使推力装置性能得到很大的技术提升，电气控制系统减半，总装结构布局简化。