【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁阀，尤其是一种外控外泄式高温电磁阀。
技术介绍
1、电磁阀广泛应用于各类液压气动控制系统中，用于实现流体通路的导通和关断控制。常规电磁阀阀口采用塑料或橡胶软密封方式，受限于塑料或橡胶耐温能力，其最高工作温度不超过240℃，部分采用金属硬密封方式的电磁阀，由于电磁力有限，无法在阀口处形成足够的密封比压，阀口密封部位做不到零泄漏，严重限制了此类电磁阀的应用。但电力领域的电站蒸气压力控制回路、军工领域固体燃气发生器压力控制回路等应用场合中，需要电磁阀工作温度最高可达1000℃，在此高温下，现有电磁阀设计方案已不能适应高温要求。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提出了一种外控外泄式高温电磁阀，该高温电磁阀通过活塞直接带动主阀芯开启或关闭，采用球头对锥面全金属密封方案，通过活塞压力放大效应，形成足够密封比压，能够实现阀口零泄漏，最高工作温度可达1000℃，具有工作温度高、动作可靠、结构简单、可靠性高、密封性好等优势。
2、一种外控外泄式高温电磁阀，包括驱动机构、二位三通电磁阀、主体阀、柔性石墨密封填料层，所述二位三通电磁阀和所述主体阀安装于所述驱动机构的两端，通过所述驱动机构的移动实现内部通道的通断，所述柔性石墨密封填料层安装于所述驱动机构和所述主体阀内部对接部，用于实现高温气体的动密封；
3、所述驱动机构包括壳体，所述壳体内部设有主阀芯，所述主阀芯上套设有主复位弹簧，所述主阀芯底部穿过所述壳体，顶部连接有活塞，所述活塞与所述主阀芯通过
4、所述二位三通电磁阀通过法兰一与所述壳体固定连接，所述二位三通电磁阀设有进气通道、出气通道、泄压通道，所述进气通道接常温气源，所述出气通道与所述活塞腔连通，所述出气通道与所述活塞腔通过相对设置的先导组件和泄压组件实现通断，所述泄压通道与外部环境连通；
5、所述主阀体通过法兰二与所述壳体固定连接，所述柔性石墨密封层设于所述壳体与所述主阀体之间，所述主阀体设有主阀进气通道和主阀出气通道，所述主阀进气通道接高温气源，所述主阀体的内部流道区域内模压有隔热层，所述主阀体内部设有锥型阀座，所述锥形阀座与所述主阀芯形成主阀口，所述主阀芯穿过所述柔性石墨密封填料层，通过对所述主阀口的开启和关闭来控制高温气体的导通与截止，所述柔性石墨密封填料层用于实现主阀体高温区域与驱动结构、二位三通电磁阀常温区域的隔离。
6、作为上述技术方案的优选，所述先导组件包括先导阀芯，所述先导阀芯设于所述进气通道内，所述进气通道与所述出气通道通过先导阀口连通，所述先导阀芯的小端穿过所述先导阀口，通过锥面密封，所述先导阀芯的大端外套设有先导复位弹簧，所述先导阀芯和所述先导复位弹簧通过先导压螺限位于所述进气通道内；所述泄压组件包括泄压阀芯，所述泄压阀芯为对称结构且中间为大端两侧为小端，所述泄压阀芯设于所述泄压通道内，所述泄压通道与所述出气通道通过泄压阀口连通，所述泄压阀芯的一个小端外套设有泄压复位弹簧且穿过所述泄压阀口并与所述泄压阀口通过锥面密封，所述泄压阀芯和所述泄压复位弹簧通过泄压压螺限位于所述泄压通道内，所述泄压阀芯的另一个小端安装有电磁铁，所述泄压阀芯和所述先导阀芯的位置通过所述电磁铁驱动调整。
7、作为上述技术方案的优选，所述柔性石墨密封填料层包括下限位垫、石墨填料和上限位垫，所述上限位垫和下限位垫用于控制石墨填料的压缩量和预紧力，并调节主阀芯的轴向运动摩擦力，所述上限位垫上部还设有隔热垫。
8、作为上述技术方案的优选，所述主阀芯的行程大于所述主阀进气通道的通径，在主阀口开启状态下，所述主阀芯能够完全回缩至燃气流动区域之外，保证主阀芯不受高温燃气冲刷。
9、作为上述技术方案的优选，所述主阀芯下端与所述锥型阀座配合部位为圆角，圆角尺寸为r0.5～r1.5，所述锥形阀座的锥角为45°～60°，所述主阀口密封形式为圆头对锥面硬接触线密封方式。
10、作为上述技术方案的优选，所述主阀芯外圆与所述柔性石墨填料层动配合处精密研磨，表面粗糙度不低于ra0.8；所述主阀芯外圆与所述锥形阀座配合的主阀芯圆角型面精密研磨，表面粗糙度不低于ra0.4；所述主阀芯外圆与所述锥形阀座密封部位精密研磨，表面粗糙度不低于ra0.4。
11、作为上述技术方案的优选，所述主阀芯和所述主阀体采用镍基高温合金材料制成，所述隔热层采用高硅氧酚醛复合隔热材料。
12、作为上述技术方案的优选，所述活塞的横截面积与所述主阀芯的横截面积之比为4～10。
13、本专利技术的有益效果在于：
14、1、采用外控外泄式结构设计方案，通过引入外部常温气体对活塞进行驱动控制，活塞与阀芯刚性连接及一体运动，能够形成充足的驱动力，保证主阀芯动作可靠和密封可靠，具有驱动力大、动作可靠、结构简单、可靠性高的优势；
15、2、通过主阀体内部流道的隔热设计、连接端面隔热设计、主阀芯行程匹配设计，能够将高温工作区域与常温工作区域隔离，使得驱动结构和二位三通电磁阀大部分零件使用常规材料即可，降低了产品成本，提高了经济性。
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1.一种外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：包括驱动机构、二位三通电磁阀、主体阀、柔性石墨密封填料层，所述二位三通电磁阀和所述主体阀安装于所述驱动机构的两端，通过所述驱动机构的移动实现内部通道的通断，所述柔性石墨密封填料层安装于所述驱动机构和所述主体阀内部对接部，用于实现高温气体的动密封；
2.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述先导组件包括先导阀芯，所述先导阀芯设于所述进气通道内，所述进气通道与所述出气通道通过先导阀口连通，所述先导阀芯的小端穿过所述先导阀口，通过锥面密封，所述先导阀芯的大端外套设有先导复位弹簧，所述先导阀芯和所述先导复位弹簧通过先导压螺限位于所述进气通道内；所述泄压组件包括泄压阀芯，所述泄压阀芯为对称结构且中间为大端两侧为小端，所述泄压阀芯设于所述泄压通道内，所述泄压通道与所述出气通道通过泄压阀口连通，所述泄压阀芯的一个小端外套设有泄压复位弹簧且穿过所述泄压阀口并与所述泄压阀口通过锥面密封，所述泄压阀芯和所述泄压复位弹簧通过泄压压螺限位于所述泄压通道内，所述泄压阀芯的另一个小端安装有电磁铁，所述泄压阀芯和所述先导阀芯的位置通过所
3.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述柔性石墨密封填料层包括下限位垫、石墨填料和上限位垫，所述上限位垫和下限位垫用于控制石墨填料的压缩量和预紧力，并调节主阀芯的轴向运动摩擦力，所述上限位垫上部还设有隔热垫。
4.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述主阀芯的行程大于所述主阀进气通道的通径，在主阀口开启状态下，所述主阀芯能够完全回缩至燃气流动区域之外，保证主阀芯不受高温燃气冲刷。
5.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述主阀芯下端与所述锥型阀座配合部位为圆角，圆角尺寸为R0.5～R1.5，所述锥形阀座的锥角为45°～60°，所述主阀口密封形式为圆头对锥面硬接触线密封方式。
6.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述主阀芯外圆与所述柔性石墨填料层动配合处精密研磨，表面粗糙度不低于Ra0.8；所述主阀芯外圆与所述锥形阀座配合的主阀芯圆角型面精密研磨，表面粗糙度不低于Ra0.4；所述主阀芯外圆与所述锥形阀座密封部位精密研磨，表面粗糙度不低于Ra0.4。
7.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述主阀芯和所述主阀体采用镍基高温合金材料制成，所述隔热层采用高硅氧酚醛复合隔热材料。
8.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述活塞的横截面积与所述主阀芯的横截面积之比为4～10。
...【技术特征摘要】
1.一种外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：包括驱动机构、二位三通电磁阀、主体阀、柔性石墨密封填料层，所述二位三通电磁阀和所述主体阀安装于所述驱动机构的两端，通过所述驱动机构的移动实现内部通道的通断，所述柔性石墨密封填料层安装于所述驱动机构和所述主体阀内部对接部，用于实现高温气体的动密封；
2.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述先导组件包括先导阀芯，所述先导阀芯设于所述进气通道内，所述进气通道与所述出气通道通过先导阀口连通，所述先导阀芯的小端穿过所述先导阀口，通过锥面密封，所述先导阀芯的大端外套设有先导复位弹簧，所述先导阀芯和所述先导复位弹簧通过先导压螺限位于所述进气通道内；所述泄压组件包括泄压阀芯，所述泄压阀芯为对称结构且中间为大端两侧为小端，所述泄压阀芯设于所述泄压通道内，所述泄压通道与所述出气通道通过泄压阀口连通，所述泄压阀芯的一个小端外套设有泄压复位弹簧且穿过所述泄压阀口并与所述泄压阀口通过锥面密封，所述泄压阀芯和所述泄压复位弹簧通过泄压压螺限位于所述泄压通道内，所述泄压阀芯的另一个小端安装有电磁铁，所述泄压阀芯和所述先导阀芯的位置通过所述电磁铁驱动调整。
3.根据权利要求1所述的外控外泄式高温电磁阀，其特征在于：所述柔性石墨密封填料层包括下限位垫、石墨填料和上限位垫，所述上...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱方爽，邓为，郝雪杰，
申请(专利权)人：湖北三江航天红林探控有限公司，
类型：发明
国别省市：
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