一種高壓氫氣電磁閥及其工作方法與流程
1.本發明涉及電磁閥的技術領域，特別是指一種高壓氫氣電磁閥及其工作方法。
背景技術：
2.電磁閥在高壓大通徑的技術要求下通常選用主閥與先導閥分開的技術路線，由于通徑大，同時行程也大，電磁鐵吸力不足，限制了產品的設計，為了保證電磁鐵的吸力足夠大，需要使用更大的電磁鐵，這就造成了電磁閥的體積非常大，同時這種技術路線復雜，需要控制的密封部位多，質量不穩定。
3.現有的一種型號為zfdf6-25k的航天防爆電磁閥，其能夠承受得到工作壓力一般為25兆帕以下，如圖6所示，其包括閥體101、電磁鐵102、銜鐵組件103和活門組件104，電磁鐵102位于閥體101上方，銜鐵組件103位于電磁鐵102內，活門組件104位于銜鐵組件103與閥體101之間，銜鐵組件103在電磁鐵102內的移動行程為h2,如圖5所示的防爆電磁閥h2為1.3mm，銜鐵組件103的移動行程較大，驅動銜鐵組件103移動需要較大的電磁力，這就難免使得電磁鐵102體積增大，在某些對電磁閥體積要求較高的場所下，不能滿足實際需要。
技術實現要素：
4.針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種高壓氫氣電磁閥及其工作方法，有效緩解了現有技術中因銜鐵組件行程大而使的電磁閥體積較大的問題，能夠被應用于一些對電磁閥體積要求高的場所。
5.本發明的技術方案是這樣實現的：一種高壓氫氣電磁閥，包括閥體和設置在閥體上的安裝套，安裝套內設有中空的活門，活門與閥體的出氣口相通，安裝套的上部通過連接套環設有套筒，套筒外部設有電磁驅動機構；套筒內部設有浮動連接且相互連通的副擋鐵與銜鐵，銜鐵內插設有用于保證副擋鐵和活門同步動作的行程調整柱，銜鐵與活門的頂部通過球形堵頭封堵配合，活門的底部與閥體的出氣口錐面配合，且活門的底部設有與閥體的進氣口連通的第一流口，第一流口與設置在活門側部的側腔連通，側腔通過連通腔與銜鐵的內孔連通；電磁驅動機構未通電時，銜鐵與副擋鐵之間留有間隙。
6.本發明進一步設置為，所述電磁驅動機構為電磁鐵，電磁鐵安裝在所述安裝套上，所述套筒插設在電磁鐵的線圈內。
7.本發明進一步設置為，所述閥體上開設有安裝槽，安裝套設置在安裝槽上，安裝槽底部開設有連通槽，所述進氣口包括開設在閥體一端的入口腔和用于連通入口腔和連通槽的導流腔ⅰ，導流腔ⅰ通過所述第一流口與活門的側腔連通；連通槽底部開設有與所述活門錐面配合的斜槽口，所述出氣口包括開設在閥體遠離入口腔一端的出口腔和用于連通斜槽口與出口腔的導流腔ⅱ。
8.本發明進一步設置為，所述副擋鐵通過彈性件ⅰ與所述套筒浮動連接，所述銜鐵通
過彈性件ⅱ與副擋鐵浮動連接，銜鐵活動設置在安裝套內，銜鐵內孔的兩側開設有軸向平行的限位孔，所述行程調整柱插設在限位孔內，并且行程調整柱的兩端分別伸出限位孔的兩端端口，行程調整柱的兩端分別與活門頂部、副擋鐵底端平面接觸。
9.本發明進一步設置為，所述電磁驅動機構未通電時，所述銜鐵在所述彈性件ⅱ的作用下與副擋鐵之間形成的間隙為0.3mm。
10.本發明進一步設置為，所述銜鐵的外側壁開設有平面部，平面部與安裝套內孔之間形成有引流腔，所述連通腔包括引流腔、開設在所述銜鐵內孔上的引流孔和開設在安裝套上的暗流道，引流孔與引流腔相通，暗流道的一端與活門的側腔相通，另一端與引流腔相通。
11.本發明進一步設置為，所述第一流口的孔徑為0.2mm，所述活門遠離所述斜槽口一端的端口孔徑為0.8mm。
12.本發明進一步設置為，所述彈性件ⅰ和彈性件ⅱ均為彈簧。
13.本發明進一步設置為，所述出口口連接有單向導流閥。
14.一種高壓氫氣電磁閥的工作方法，包括不通氣斷電、通氣斷電和通氣通電三種情況：當入口腔不通氣、電磁鐵斷電時，在彈性件ⅰ的作用下，副擋鐵通過行程調整柱推動活門與連通槽上的斜槽口抵緊，在彈性件ⅱ的作用下，銜鐵與副擋鐵之間的間距為0.3mm，此時，銜鐵端部的球形堵頭抵在活門的頂部端口處，閥體不導通；當入口腔通氣、電磁鐵斷電時，入口腔氣體進入導流腔ⅰ并通過第一流口進入側腔，之后通過暗流道進入銜鐵的內孔，進而進入副擋鐵內孔，最終在由副擋鐵內孔、銜鐵內孔形成的腔體內形成高壓，此時，銜鐵端部的球形堵頭仍抵在活門的頂部斷口處，銜鐵與副擋鐵之間的間距仍為0.3mm，閥體不導通；當入口腔通氣、電磁鐵通電后，電磁鐵產生電磁力，副擋鐵吸合銜鐵，銜鐵帶動球形堵頭脫離活門的頂部端口，凝聚在副擋鐵內孔、銜鐵內孔的高壓氣體以及從暗流道進入引流腔的氣體從活門的頂部端口進入活門內孔，進而流至導流腔ⅱ，由于活門頂部端口孔徑大于第一流口的孔徑，副擋鐵內孔內的排氣量大于進氣量，使得副擋鐵和銜鐵內腔失壓，彈性件ⅰ無法再通過副擋鐵和行程調整柱將活門抵在斜槽口，進而使得活門脫離斜槽口，使得導流腔ⅰ與導流腔ⅱ連通，當出口腔內壓力達到單向導流閥的開啟壓力后，閥體導通。
15.本發明的有益技術效果在于，銜鐵與副擋鐵之間的距離為0.3mm，在通氣通電情況下，副擋鐵會吸合銜鐵，進而使得球形堵頭脫離活門，使活門開啟，相較于現有的防爆電磁閥而言，銜鐵的行程較短，為吸合銜鐵所用的電磁鐵體積較小，能夠被應用于一些對電磁閥體積要求較大應用場所。
附圖說明
16.為了更清楚地說明本發明實施例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
17.圖1為本發明的整體剖面結構示意圖；圖2為圖1中b部分的放大示意圖；
圖3為圖1中a-a方向上的剖面結構示意圖；圖4為圖3中c部分的放大示意圖；圖5為銜鐵的結構示意圖；圖6為本發明背景技術中型號為zfdf6-25k的航天防爆電磁閥的整體剖面結構示意圖。
18.圖中，1、閥體；11、安裝槽；12、連通槽；13、入口腔；14、出口腔；15、導流腔ⅰ；16、導流腔ⅱ；2、單向導流閥；3、安裝套；4、活門；41、側腔；42、第一流口；5、電磁鐵；51、套筒；52、連接套環；61、彈性件ⅰ；62、副擋鐵；63、彈性件ⅱ；64、銜鐵；65、球形堵頭；7、行程調整柱；8、引流腔；81、引流孔。
具體實施方式
19.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
20.實施例1：參照圖1，一種高壓氫氣電磁閥，包括閥體1。閥體1上開設有安裝槽11，安裝槽11底部開設有與安裝槽11同軸設置的連通槽12。
21.閥體1的兩側分別設有進氣口和出氣口，進氣口包括開設在閥體1一端的入口腔13和用于連通入口腔13和連通槽12的導流腔ⅰ15。連通槽12的槽底開設有斜槽口，斜槽口位于導流腔ⅰ15的一側。出氣口包括開設在閥體1遠離入口腔13一端的出口腔14和用于連通斜槽口與出口腔14的導流腔ⅱ16，斜槽口通過導流腔ⅱ16與出口腔14連通。出口腔14內安裝有為外部用氣設備供氣的單向導流閥2。
22.安裝槽11內安裝有安裝套3，安裝套3內活動設置有活門4。具體的，安裝套3的內孔包括大頭孔和小頭孔，小頭孔位于大頭孔上方，大頭孔與連通槽12相通。活門4是中空設置的導通柱，活門4包括大頭端和小頭端。活門4大頭端位于安裝套3的大頭孔內，小頭端位于安裝套3的小頭孔內。活門4的大頭端遠離其小頭端的一端為錐面設置并且插至斜槽口內與斜槽口的口壁抵緊。
23.參照圖1和圖2，活門4靠近導流腔ⅰ15的一側開設有側腔41，側腔41開設在活門4的小頭端側壁上，并且側腔41靠近斜槽口的一端延伸至活門4的大頭端內。側腔41的腔壁上開設有第一流口42，第一流口42位于側腔41延伸至活門4大頭端的側壁上，第一流口42的孔徑為0.2mm，側腔41通過第一流口42與連通槽12、導流腔ⅰ15連通。
24.參照圖1和圖3，安裝套3上設有電磁鐵5，電磁鐵5的線圈之間設有套筒51，套筒51通過連接套環52與安裝套3連接。套筒51內通過彈性件ⅰ61連接有中空設置的副擋鐵62，副擋鐵62內通過彈性件ⅱ63連接有活動設置在安裝套3內的銜鐵64。
25.銜鐵64的內孔為階梯孔，階梯孔包括孔徑較大的孔一、開設在孔一底部的孔二和開設在孔二底部的孔三。彈性件ⅱ63遠離副擋鐵62的一端伸至孔一內并與孔一靠近孔二的底面固定連接，進而實現彈性件ⅱ63與銜鐵64的固定連接，進而實現副擋鐵62與銜鐵64之間的浮動連接。
26.孔三遠離孔二和孔一的一端安裝有用于封堵階梯孔的球形堵頭65。在彈性件ⅱ63的作用下，銜鐵64上的球形堵頭65與活門4遠離斜槽口的端口邊緣接觸并封閉活門4遠離斜槽口的端口。
27.需要說明的是，活門4遠離斜槽口的端口的孔徑為0.8mm。
28.銜鐵64的階梯孔兩側開設有與階梯孔軸向平行的限位孔，限位孔內插設有行程調整柱7。具體的，行程調整柱7的兩端分別與活門4頂端、副擋鐵62底端接觸，銜鐵64在彈性件ⅱ63的作用下與副擋鐵62之間形成有0.3mm間隙。
29.如圖1、圖3-圖5所示，銜鐵64的外側壁開設有平面部，平面部與安裝套3內孔之間形成有引流腔8。階梯孔通過連通腔與活門4的側腔41連通，連通腔包括引流腔8、開設在階梯孔內壁的引流孔81和開設在安裝套3上的暗流道(圖中未示出)。具體的，引流孔81位于階梯孔的孔二內壁上，引流孔81與引流腔8相通。暗流道是開設在安裝套3上的暗通道。暗流道的一端與活門4上的側腔41相通，另一端與引流腔8相通。通過暗流道和引流孔81，能夠實現側腔41、引流腔8、銜鐵64內腔和副擋鐵62內腔的相通。
30.上述的彈性件ⅰ61和彈性件ⅱ63均為彈簧。初始狀態時，即電磁鐵5未通電，入口腔13未通氣的情況下，在彈性件ⅰ61彈力的作用下，副擋鐵62能夠始終與行程調整柱7接觸，行程調整柱7能夠始終與活門4的頂端接觸，保證了副擋鐵62、行程調整柱7以及活門4三者的同步運動。
31.本實施例中，第一流口42起到連通導流腔ⅰ15、側腔41、暗流道、引流腔8、銜鐵64內腔和副擋鐵62內腔的作用，銜鐵64在彈性件ⅱ63的作用下，使得球形堵頭65堵住活門4的頂部端口，能夠避免活門4內腔與引流腔8相通。
32.實施例2：本實施例是在實施例1的基礎上作出的進一步說明。
33.本實施例中介紹了一種高壓氫氣電磁閥的工作方法，包括不通氣斷電、通氣斷電和通氣通電三種情況：當入口腔13不通氣、電磁鐵5斷電時，在彈性件ⅰ61的作用下，副擋鐵62通過行程調整柱7推動活門4與連通槽12上的斜槽口抵緊，銜鐵64在彈性件ⅱ63的作用下與副擋鐵62之間的間距為0.3mm，閥體1不導通。
34.當入口腔13通氣、電磁鐵5斷電時，入口氣體從入口腔13進入導流腔ⅰ15并通過第一流口42進入側腔41，之后通過暗流道進入引流腔8，并從引流腔8進入銜鐵64的內孔，即銜鐵64內腔，之后從銜鐵64內孔進入副擋鐵62內孔，最終在由副擋鐵62內孔、銜鐵64內孔形成的腔體內形成高壓，此時，銜鐵64底端的球形堵頭65仍然抵在活門4的頂部端口上，銜鐵64與副擋鐵62之間的距離仍為0.3mm，活門4仍與連通槽12上的斜槽口抵緊，閥體1不導通。
35.當入口腔13通氣、電磁鐵5通電后，電磁鐵5產生電磁力，電磁力克服彈性件ⅱ63的彈力，使副擋鐵62吸合銜鐵64，銜鐵64帶動球形堵頭65脫離活門4的頂部端口，使得活門4與引流腔8相通，凝聚在副擋鐵62內孔、銜鐵64內孔的高壓氣體以及從暗流道進入引流腔8的氣體從活門4的頂部端口進入活門4內孔，進而流至導流腔ⅱ16，并積聚在出口腔14，出口腔14內壓力逐漸升高，但仍未達到單向閥導通的標準。
36.此時，由于活門4頂部端口孔徑大于第一流口42的孔徑，進入副擋鐵62內腔、銜鐵64內腔的氣體遠小于從副擋鐵62內腔、銜鐵64內腔排出的氣體，使得副擋鐵62和銜鐵64內
腔迅速失壓，當出口腔14內的壓力使得彈性件ⅰ61無法再通過副擋鐵62和行程調整柱7將活門4抵在斜槽口時，活門4會脫離斜槽口，進而使得導流腔ⅰ15與導流腔ⅱ16連通，導流腔ⅰ15與導流腔ⅱ16連通使得導流腔ⅱ16內的壓力迅速增大，進而使得出口腔14壓力迅速增大，當出口腔14壓力達到單向閥的開啟壓力后即實現了閥體1的導通。
37.以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：包括閥體(1)和設置在閥體(1)上的安裝套(3)，安裝套(3)內設有中空的活門(4)，活門(4)與閥體(1)的出氣口相通，安裝套(3)的上部通過連接套環(52)設有套筒(51)，套筒(51)外部設有電磁驅動機構；套筒(51)內部設有浮動連接且相互連通的副擋鐵(62)與銜鐵(64)，銜鐵(64)內插設有用于保證副擋鐵(62)和活門(4)同步動作的行程調整柱(7)，銜鐵(64)與活門(4)的頂部通過球形堵頭(65)封堵配合，活門(4)的底部與閥體（1）的出氣口錐面配合，且活門(4)的底部設有與閥體(1)的進氣口連通的第一流口(42)，第一流口(42)與設置在活門(4)側部的側腔(41)連通，側腔(41)通過連通腔與銜鐵(64)的內孔連通；電磁驅動機構未通電時，銜鐵(64)與副擋鐵(62)之間留有間隙。2.根據權利要求1所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述電磁驅動機構為電磁鐵(5)，電磁鐵(5)安裝在所述安裝套(3)上，所述套筒(51)插設在電磁鐵(5)的線圈內。3.根據權利要求2所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述閥體(1)上開設有安裝槽(11)，安裝套(3)設置在安裝槽(11)上，安裝槽(11)底部開設有連通槽(12)，所述進氣口包括開設在閥體(1)一端的入口腔(13)和用于連通入口腔和連通槽(12)的導流腔ⅰ(15)，導流腔ⅰ(15)通過所述第一流口(42)與活門(4)的側腔(41)連通；連通槽(12)底部開設有與所述活門(4)錐面配合的斜槽口，所述出氣口包括開設在閥體(1)遠離入口腔(13)一端的出口腔(14)和用于連通斜槽口與出口腔(14)的導流腔ⅱ(16)。4.根據權利要求3所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述副擋鐵(62)通過彈性件ⅰ(61)與所述套筒(51)浮動連接，所述銜鐵(64)通過彈性件ⅱ(63)與副擋鐵(62)浮動連接，銜鐵(64)活動設置在安裝套(3)內，銜鐵(64)內孔的兩側開設有軸向平行的限位孔，所述行程調整柱(7)插設在限位孔內，并且行程調整柱(7)的兩端分別伸出限位孔的兩端端口，行程調整柱(7)的兩端分別與活門(4)頂部、副擋鐵(62)底端平面接觸。5.根據權利要求4所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述電磁驅動機構未通電時，所述銜鐵(64)在所述彈性件ⅱ(63)的作用下與副擋鐵(62)之間形成的間隙為0.3mm。6.根據權利要求5所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述銜鐵(64)的外側壁開設有平面部，平面部與安裝套(3)內孔之間形成有引流腔(8)，所述連通腔包括引流腔(8)、開設在所述銜鐵(64)內孔上的引流孔(81)和開設在安裝套(3)上的暗流道，引流孔(81)與引流腔(8)相通，暗流道的一端與活門(4)的側腔(41)相通，另一端與引流腔(8)相通。7.根據權利要求6所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述第一流口(42)的孔徑為0.2mm，所述活門(4)遠離所述斜槽口一端的端口孔徑為0.8mm。8.根據權利要求7所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述彈性件ⅰ(61)和彈性件ⅱ(63)均為彈簧。9.根據權利要求1-8任一項所述的一種高壓氫氣電磁閥，其特征在于：所述出氣口連接有單向導流閥(2)。10.一種如權利要求9所述的高壓氫氣電磁閥的工作方法，其特征在于：包括不通氣斷電、通氣斷電和通氣通電三種情況：當入口腔(13)不通氣、電磁鐵(5)斷電時，在彈性件ⅰ(61)的作用下，副擋鐵(62)通過行程調整柱(7)推動活門(4)與連通槽(12)上的斜槽口抵緊，在彈性件ⅱ(63)的作用下，銜鐵
(64)與副擋鐵(62)之間的間距為0.3mm，此時，銜鐵(64)端部的球形堵頭(65)抵在活門(4)的頂部端口處，閥體(1)不導通；當入口腔(13)通氣、電磁鐵(5)斷電時，入口腔(13)氣體進入導流腔ⅰ(15)并通過第一流口(42)進入側腔(41)，之后通過暗流道進入銜鐵(64)的內孔，進而進入副擋鐵(62)內孔，最終在由副擋鐵(62)內孔、銜鐵(64)內孔形成的腔體內形成高壓，此時，銜鐵(64)端部的球形堵頭(65)仍抵在活門(4)的頂部斷口處，銜鐵(64)與副擋鐵(62)之間的間距仍為0.3mm，閥體(1)不導通；當入口腔(13)通氣、電磁鐵(5)通電后，電磁鐵(5)產生電磁力，副擋鐵(62)吸合銜鐵(64)，銜鐵(64)帶動球形堵頭(65)脫離活門(4)的頂部端口，凝聚在副擋鐵(62)內孔、銜鐵(64)內孔的高壓氣體以及從暗流道進入引流腔(8)的氣體從活門(4)的頂部端口進入活門(4)內孔，進而流至導流腔ⅱ(16)，由于活門(4)頂部端口孔徑大于第一流口(42)的孔徑，副擋鐵(62)內孔內的排氣量大于進氣量，使得副擋鐵(62)和銜鐵(64)內腔失壓，彈性件ⅰ(61)無法再通過副擋鐵(62)和行程調整柱(7)將活門(4)抵在斜槽口，進而使得活門(4)脫離斜槽口，使得導流腔ⅰ(15)與導流腔ⅱ(16)連通，當出口腔(14)內壓力達到單向導流閥(2)的開啟壓力后，閥體(1)導通。
技術總結
本發明公開了一種高壓氫氣電磁閥及其工作方法，涉及電磁閥的技術領域，高壓氫氣電磁閥包括閥體和閥體上的安裝套，安裝套內設有中空的活門，安裝套上設有套筒，套筒上設有電磁驅動機構；套筒內設有浮動連接且相互連通的副擋鐵與銜鐵，銜鐵內插設有保證副擋鐵和活門同步動作的行程調整柱，銜鐵與活門的頂部通過球形堵頭封堵配合，活門底部與閥體的出氣口錐面配合且設有與閥體的進氣口連通的第一流口，第一流口與設置在活門側部的側腔連通，側腔通過連通腔與銜鐵的內孔連通；電磁驅動機構未通電時，銜鐵與副擋鐵之間留有間隙。本發明有效緩解了現有技術中因銜鐵組件行程大而使的電磁閥體積較大的問題，能夠被應用于一些對電磁閥體積要求高的場所。體積要求高的場所。體積要求高的場所。
