高溫電磁閥及使用該高溫電磁閥的高溫推力器的製作方法
2023-12-01 04:56:01 1
專利名稱：高溫電磁閥及使用該高溫電磁閥的高溫推力器的製作方法
技術領域：
局溫電磁閥及使用該局溫電磁閥的局溫推力器技術領域[0001]本實用新型涉及電磁閥技術領域，尤其涉及一種高溫電磁閥，同時還涉及使用該高溫電磁閥的高溫推力器。
背景技術：
[0002]太空飛行器推力器作為太空飛行器運行的重要組成部分，根據太空飛行器的燃料不同，對推力器的控制元件的要求各不相同。目前常用電磁閥來控制高溫推力器工作，從而達到時時調整高溫推力器推力大小的效果。但是由於現有的電磁閥一般採用將電磁鐵直接固定在閥座上，例如申請號為98217832.8的中國實用新型專利公開的一種直動式電磁閥，該類電磁閥中的閥座上開設有連通進、出口的節流孔，在節流孔上設置有用於封堵節流孔的閥瓣，閥瓣連接在電磁鐵的閥杆上，因此在高溫介質通過閥座時，高溫介質所散發的熱量會通過電磁鐵的閥杆和銜鐵傳遞到電磁線圈上，進而使得電磁線圈的溫度不斷升高，直至電磁線圈的絕緣外皮被熔融，電磁線圈短路、燒壞，從而使得電磁閥報廢，高溫推力器不能正常工作。實用新型內容[0003]本實用新型的目的是提供一種閥座與電磁鐵之間散熱良好的高溫電磁鐵，同時還提供了使用該高溫電磁鐵的高溫推力器，旨在解決現有技術中電磁鐵的電磁線圈容易燒壞的問題。[0004]為了實現以上目的，本實用新型所採用的技術方案是:[0005]本實用新型的高溫電磁閥的技術方案如下:[0006]—種高溫電磁閥,包括閥座和閥座上固定的電磁鐵,所述閥座內裝設有用於控制進、出口通斷的閥瓣，所述電磁鐵具有用於驅動閥瓣在閥座內上下移動的銜鐵、固定在閥座上的殼體，所述銜鐵上固定有與閥瓣傳動連接的由隔熱材料製成閥杆，閥杆沿上下方向延伸，閥杆的下端從所述殼體的下方伸出，並處於電磁鐵和閥座之間，伸出部分的外周上套設有由隔熱材料製成的隔熱管，所述隔熱管的上端固定在殼體上銜鐵的下方位置處，隔熱管的下端固定在閥座上。[0007]所述殼體包括套設在銜鐵周圍的圓筒狀的內殼體和套設在內殼體外周上的外殼體，所述內殼體的下端從外殼體的下方伸出，所述隔熱管通過其上端外周上凸設的環形連接部同軸螺紋連接內殼體伸出部分的內壁上。[0008]所述閥瓣裝設在閥座上開設的在上端開口下端封閉的柱狀的節流孔內，節流孔的下端孔底上開設有出口，周壁上開設有進口，閥瓣的下端面為用於在下落時封堵在出口上、上移時使進出口通過節流孔連通的密封面。[0009]所述閥杆的下端開設有超半球狀的定位槽，所述閥瓣的上端伸入定位槽內，且伸入部分設有在上下方向與定位槽的下側槽口邊沿擋止配合的定位球頭，所述定位球頭與定位槽的槽壁之間具有用於供定位球頭在定位槽內轉動以使閥瓣在節流孔內擺動的活動間隙；節流孔內裝設有套設在閥瓣下端周圍的定位套，定位套的內壁面與閥瓣的下端外周面間隙配合，並在定位套上開設有與進口連通的開口。[0010]本實用新型的高溫推力器的技術方案如下:[0011]一種高溫推力器，包括用於裝設在推力室內、以控制推力室內介質排放的高溫電磁閥，所述高溫電磁閥包括閥座和閥座上固定的電磁鐵，所述閥座內裝設有用於控制進、出口通斷的閥瓣，所述電磁鐵具有用於驅動閥瓣在閥座內上下移動的銜鐵、固定在閥座上的殼體，所述銜鐵上固定有與閥瓣傳動連接的由隔熱材料製成閥杆，閥杆沿上下方向延伸，閥杆的下端從所述殼體的下方伸出，並處於電磁鐵和閥座之間，伸出部分的外周上套設有由隔熱材料製成的隔熱管，所述隔熱管的上端固定在殼體上銜鐵的下方位置處，隔熱管的下端固定在閥座上，閥座與電磁鐵的殼體通過隔熱管固定連接。[0012]所述殼體包括套設在銜鐵周圍的圓筒狀的內殼體和套設在內殼體外周上的外殼體，所述內殼體的下端從外殼體的下方伸出，所述隔熱管通過其上端外周上凸設的環形連接部同軸螺紋連接內殼體伸出部分的內壁上。[0013]所述閥瓣裝設在閥座上開設的在上端開口下端封閉的柱狀的節流孔內，節流孔的下端孔底上開設有出口，周壁上開設有進口，閥瓣的下端面為用於在下落時封堵在出口上、上移時使進出口通過節流孔連通的密封面。[0014]所述閥杆的下端開設有超半球狀的定位槽，所述閥瓣的上端伸入定位槽內，且伸入部分設有在上下方向與定位槽的下側槽口邊沿擋止配合的定位球頭，所述定位球頭與定位槽的槽壁之間具有用於供定位球頭在定位槽內轉動以使閥瓣在節流孔內擺動的活動間隙；節流孔內裝設有套設在閥瓣下端周圍的定位套，定位套的內壁面與閥瓣的下端外周面間隙配合，並在定位套上開設有與進口連通的開口。[0015]閥座的進口上連通有進口管接頭，所述接口管接頭的內孔中裝設有用於過濾介質中雜質的濾芯。[0016]閥座的出口為上小下大的喇叭狀的開口。[0017]本實用新型的高溫電磁閥在閥杆的從電磁閥殼體下方伸出的部分的外周上套設有隔熱管，且隔熱管的兩端分別固定在電磁鐵和閥座上，閥座上開設有進、出口，在使用時，介質在通過閥座上開設的進、出口時雖然會散發很多熱量，但是由於高溫氣體在流經閥體時所產生需要經由隔熱管和閥杆、並通過傳導、對流和輻射的方式向電磁鐵傳遞熱量，而固定在電磁鐵和閥座之間的隔熱管以及穿設在隔熱管中的閥杆均由隔熱材料製成，能夠起到熱橋結構，減少閥座和電磁鐵之間的熱量交換，從而減少了從閥座上散發至電磁鐵上的熱量，降低在使用過程中電磁線圈的溫度，進而減少了在使用過程中電磁線圈的絕緣外皮熔融的可能性，提高了電磁閥在高溫環境中使用的可靠性。
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；[0019]圖2是圖1中A處的局部放大圖；[0020]圖3是圖1中濾芯的結構示意圖。
具體實施方式
[0021]本實用新型的防盜高溫推力器的實施例，如圖1、圖2和圖3所示，該高溫推力器包括裝設在推力室出氣口上的高溫電磁閥，該高溫電磁閥由電磁鐵1、隔熱管2、閥瓣3、定位套24和閥座4構成。閥座4上開設有上端開口下端封閉的柱狀的節流孔4-1，節流孔4-1的下端孔底上開設有上小下大的喇叭狀的出口 4-2，節流孔4-1的上端周壁上開設有進口4-3，進口 4-3上連通有進口 4-3管接頭5，進口 4-3管接頭5內裝設有濾芯6。電磁鐵I包括筒狀的內、外殼體7、8，外殼體8套設在內殼體7的外周上，並在兩者之間裝設有電磁線圈9，外殼體8的上端從內殼體7的上端伸出，伸出部分的內孔中固定有封堵在外殼體8上端開口上的上止座10，上止座10的下端伸入外殼體8中，並封堵在內殼體7的上端，上止座10內裝設有用於頂推銜鐵11至初始位置的回位彈簧12和回位頂杆13，回位彈簧12頂壓在回位頂杆13的上方；內殼體7的下端從外殼體8的下端伸出，伸出部分內同軸螺紋連接有密封固定在內殼體7上的下止座14，下止座14將內殼體7的下端封堵，從而使得上、下止座14和內殼體7構成供銜鐵11活動的電磁鐵I內腔，銜鐵11的下端開設有沿上下方向延伸的螺紋孔，銜鐵11通過該螺紋孔同軸螺紋連接有從下止座14的下端伸出的閥杆15，閥杆15的上端旋設有兩個處於銜鐵11和下止座14之間的鎖緊螺母16，閥杆15的下端從下止座14的下側伸出，且伸入閥座4上的節流孔4-1開口內，閥杆15從下止座14的下側伸出的部分外周上套設有處於電磁鐵I和止座之間的由隔熱材料製成的隔熱管2，隔熱管2的上端凸設有與下止座14 一體設置的環形連接部，並通過該環形連接部同軸螺紋連接在內殼體7上；隔熱管2的下端固定在閥座4上節流孔4-1的孔沿位置處。[0022]閥杆15的外周面和隔熱管2的內壁面之間存在與電磁鐵I的內腔連通的間隙，並在銜鐵11的一側開設有上下延伸的通道，在回位頂杆13的底部開設有開口朝向、並與電磁鐵I的內腔連通的盲孔，回位頂杆13的上端的外周面與上止座的內壁密封配合，在使用時，高壓氣體可通過隔熱管、電磁鐵的內腔和銜鐵上的通道進入回位頂杆的底部的盲孔，將回位頂杆13向上頂起，以使回位頂杆13和回位彈簧12配合起到先導閥的作用。[0023]閥瓣3包括柱狀主體3-1、柱狀主體3-1上端設置的定位球頭3_2和柱狀主體3_1下端設置的密封堵頭3-3。定位球頭3-2裝設在閥杆15下端開設的超半球狀的定位槽15-1內，並與定位槽15-1的槽口邊沿在上下方向擋止配合,在定位槽15-1的槽壁面與定位球頭3-2的外周面之間具有用於供定位球頭3-2在定位槽15-1內轉動以使閥瓣3在節流孔4_1內擺動的活動間隙。密封堵頭3-3的下端面封堵在出口 4-2上，並與節流孔4-1的孔底面構成平面密封副。[0024]定位套24裝設在節流孔4-1內，並套設在閥杆15的柱狀主體3_1的外周上。定位套24的內壁面與密封堵頭3-3的外周面間隙配合。[0025]所述濾芯6被包裹在立方狀中空殼體26內，殼體26的相對兩側側面上與其內腔連通的濾孔。[0026]本實用新型中隔熱管2和閥杆15均採用隔熱材料中鑰材加工而成，從而適應在正常工作條件下，推力器中溫度達1600多攝氏度的情況。[0027]本實用新型中高位電磁閥為直動式常閉型電磁閥，在不通電的情況下，高溫燃氣經管接頭5中過濾器達到閥座4中閥瓣3的密封堵頭3-3和閥座4的節流孔4-1孔底之間的平面密封副位置處、經過閥杆15與隔熱管2之間的空隙到達電磁鐵I的閥腔中、再經銜鐵11上開設的貫通上下端的通道到達上止座10中，但是由於隔熱管2固定在電磁鐵I和閥座4之間，構成熱橋結構，從而使得隔熱管2和閥杆15能夠隔斷高溫燃氣所散發的熱量被傳到電磁鐵上，從而阻止了高溫燃氣所散發的熱量向電磁鐵I傳遞，使得電磁鐵I的溫度低於非金屬材料的使用溫度，保證了上止座10內孔中和下止座14外周上裝設的O型密封圈17能夠正常工作、電磁線圈9的絕緣外皮不會熔融，進而保證了電磁鐵I在高溫環境下工作的可靠性；[0028]在通電時，銜鐵11在電磁線圈9作用下向上移動，從而使銜鐵11通過閥杆15帶動閥瓣3向上移動，使閥瓣3的密封堵頭3-3和閥座4的節流孔4-1孔底之間的平面密封副被破壞，積聚在閥座4的節流孔4-1中的高溫燃氣通過閥瓣3的密封堵頭3-3和閥座4的節流孔4-1孔底之間的空隙流入出口 4-2，再經閥座4上的出口 4-2達到推力室的出口4-2，使得高溫燃氣達到外部的開放空間，並在高溫燃氣的膨脹作用下產生預定的推力。[0029]本實用新型使介質在通過閥座上開設的進、出口時雖然會散發很多熱量，但是由於高溫氣體在流經閥體時所產生需要經由隔熱管和閥杆、並通過傳導、對流和輻射的方式向電磁鐵傳遞熱量，而固定在電磁鐵和閥座之間的隔熱管以及穿設在隔熱管中的閥杆均由隔熱材料製成，閥杆的外周面和隔熱管的外周面之間的間隙較小，能夠起到熱橋結構，減少閥座和電磁鐵之間的熱量交換，從而減少了從閥座上散發至電磁鐵上的熱量，降低在使用過程中電磁線圈的溫度，進而減少了在使用過程中電磁線圈的絕緣外皮熔融的可能性，提高了電磁閥在高溫環境中使用的可靠性。閥瓣3的定位球頭3-2在閥杆15底端的定位槽15-1中，通過定位球頭3-2和定位槽15-1的槽口邊沿之間的擋止配合，保證閥瓣3能夠隨閥杆15 —起上下移動；定位球頭3-2的外周面與定位槽15-1的槽壁面之間的活動間隙，保證了在閥瓣3向下移動時，能夠通過定位球頭3-2與定位球之間的配合，保證密封堵頭的下端面正好封堵在出口 4-2上，比如在密封堵頭3-3發生偏斜時，定位套24與密封堵頭3-3之間的間隙配合保證密封堵頭3-3的下端面與節流孔4-1的底面之間的平行度，使得密封堵頭3-3在下落後其下端面能夠準確的封堵在出口 4-2上；定位球頭3-2與定位槽15-1之間的球面配合能夠起到上下方向的對心作用，保證在密封堵頭3-3的下端面與節流孔4-1的孔底之間平面密封副密封的可靠性和密封嚴密性。[0030]在上述實施例中，閥瓣的密封堵頭與節流孔內裝設的定位套的內壁面間隙配合，以保證密封堵頭的下端面能夠封蓋在出口上，其原理在於，通過限制密封堵頭的徑向活動間隙來保證封蓋的可靠性，因此在其他實施例中，也可以去除該定位套，而將節流孔的孔徑減小，以使密封堵頭的外周面與節流孔的孔壁間隙配合。[0031]在上述實施例中，隔熱管的上端外周上凸設有與下止座一體設置的環形連接部，並通過下止座同軸螺紋連接在內殼體內，在其他實施例中，隔熱管的上端也可以固定在下止座的下側，固定方式為螺紋連接、螺栓連接、焊接等常用固定連接方式。[0032]在上述實施例中，閥瓣與閥瓣通過定位球頭和定位槽球面浮動連接，在其他實施例中，閥瓣也可以通過螺紋連接、焊接或一體設置等常見方式設置在閥杆的下端。[0033]在上述實施例中，閥瓣的密封堵頭與閥座的節流孔孔底之間的密封副為平面密封副，在其他實施例中，該平面密封副也可以用球面密封副或錐面密封副替換。[0034]在上述實施例中，通過回位彈簧和回位頂杆配合起到先導閥的作用，以控制銜鐵向上升起的高度，在其他實施例中，也可以通過在上止座和銜鐵之間裝設的先導閥(電磁推桿、氣缸或液壓缸等)，以向銜鐵施加向下的作用力，控制銜鐵向上升起的開度，以減少閥座中的過氣量，降低本實用新型則很難過高溫推力閥上所承受的溫度。[0035]本實用新型的高溫電磁閥的實施例:如圖1至圖3所示，關於高溫電磁閥的具體結構已經在上述實施例中說明，因此在本實施例中不再贅述。
權利要求1.一種高溫電磁閥，包括閥座和閥座上固定的電磁鐵，所述閥座內裝設有用於控制進、出口通斷的閥瓣，所述電磁鐵具有用於驅動閥瓣在閥座內上下移動的銜鐵、固定在閥座上的殼體，其特徵在於，所述銜鐵上固定有與閥瓣傳動連接的由隔熱材料製成的閥杆，閥杆沿上下方向延伸，閥杆的下端從所述殼體的下方伸出，並處於電磁鐵和閥座之間，伸出部分的外周上套設有由隔熱材料製成的隔熱管，所述隔熱管的上端固定在殼體上銜鐵的下方位置處，隔熱管的下端固定在閥座上。
2.根據權利要求1所述的高溫電磁閥，其特徵在於，所述殼體包括套設在銜鐵周圍的圓筒狀的內殼體和套設在內殼體外周上的外殼體，所述內殼體的下端從外殼體的下方伸出，所述隔熱管通過其上端外周上凸設的環形連接部同軸螺紋連接內殼體伸出部分的內壁上。
3.根據權利要求1或2所述的高溫電磁閥，其特徵在於，所述閥瓣裝設在閥座上開設的在上端開口下端封閉的柱狀的節流孔內，節流孔的下端孔底上開設有出口，周壁上開設有進口，閥瓣的下端面為用於在下落時封堵在出口上、上移時使進出口通過節流孔連通的密封面。
4.根據權利要求3所述的高溫電磁閥，其特徵在於，所述閥杆的下端開設有超半球狀的定位槽，所述閥瓣的上端伸入定位槽內，且伸入部分設有在上下方向與定位槽的下側槽口邊沿擋止配合的定位球頭，所述定位球頭與定位槽的槽壁之間具有用於供定位球頭在定位槽內轉動以使閥瓣在節流孔內擺動的活動間隙；節流孔內裝設有套設在閥瓣下端周圍的定位套，定位套的內壁 面與閥瓣的下端外周面間隙配合，並在定位套上開設有與進口連通的開口。
5.一種高溫推力器，包括用於裝設在推力室內、以控制推力室內介質排放的高溫電磁閥，所述高溫電磁閥包括閥座和閥座上固定的電磁鐵，所述閥座內裝設有用於控制進、出口通斷的閥瓣，所述電磁鐵具有用於驅動閥瓣在閥座內上下移動的銜鐵、固定在閥座上的殼體，其特徵在於，所述銜鐵上固定有與閥瓣傳動連接的由隔熱材料製成閥杆，閥杆沿上下方向延伸，閥杆的下端從所述殼體的下方伸出，並處於電磁鐵和閥座之間，伸出部分的外周上套設有由隔熱材料製成的隔熱管，所述隔熱管的上端固定在殼體上銜鐵的下方位置處，隔熱管的下端固定在閥座上，閥座與電磁鐵的殼體通過隔熱管固定連接。
6.根據權利要求5所述的高溫推力器，其特徵在於，所述殼體包括套設在銜鐵周圍的圓筒狀的內殼體和套設在內殼體外周上的外殼體，所述內殼體的下端從外殼體的下方伸出，所述隔熱管通過其上端外周上凸設的環形連接部同軸螺紋連接內殼體伸出部分的內壁上。
7.根據權利要求5或6所述的高溫推力器，其特徵在於，所述閥瓣裝設在閥座上開設的在上端開口下端封閉的柱狀的節流孔內，節流孔的下端孔底上開設有出口，周壁上開設有進口，閥瓣的下端面為用於在下落時封堵在出口上、上移時使進出口通過節流孔連通的密封面。
8.根據權利要求7所述的高溫推力器，其特徵在於，所述閥杆的下端開設有超半球狀的定位槽，所述閥瓣的上端伸入定位槽內，且伸入部分設有在上下方向與定位槽的下側槽口邊沿擋止配合的定位球頭，所述定位球頭與定位槽的槽壁之間具有用於供定位球頭在定位槽內轉動以使閥瓣在節流孔內擺動的活動間隙；節流孔內裝設有套設在閥瓣下端周圍的定位套，定位套的內壁面與閥瓣的下端外周面間隙配合，並在定位套上開設有與進口連通的開口。
9.根據權利要求5或6所述的高溫推力器，其特徵在於，閥座的進口上連通有進口管接頭，所述接口管接頭的內孔中裝設有用於過濾介質中雜質的濾芯。
10.根據權利要求5或6所述的高溫推力器，其特徵在於，閥座的出口為上小下大的喇叭狀的開 口。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫電磁閥及使用該高溫電磁閥的高溫推力器，該高溫電磁閥在閥杆的從電磁閥殼體下方伸出的部分的外周上套設有隔熱管，在使用時，介質在通過閥座上開設的進、出口時雖然會散發很多熱量，但是由於高溫氣體在流經閥體時所產生需要經由隔熱管和閥杆、並通過傳導、對流和輻射的方式向電磁鐵傳遞熱量，而固定在電磁鐵和閥座之間的隔熱管以及穿設在隔熱管中的閥杆均由隔熱材料製成，能夠起到熱橋結構，減少閥座和電磁鐵之間的熱量交換，從而減少了從閥座上散發至電磁鐵上的熱量，降低在使用過程中電磁線圈的溫度，進而減少了在使用過程中電磁線圈的絕緣外皮熔融的可能性，提高了電磁閥在高溫環境中使用的可靠性。
文檔編號F16K1/32GK203067802SQ201220675199
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者胡兆華, 劉剛, 高漢平, 潘英朋, 胡麗敏, 劉寶林 申請人:河南航天液壓氣動技術有限公司