【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于特种阀门领域，尤其涉及一种永磁自锁式单向阀。
技术介绍
1、单向阀作为一种响应快、成本低、原理简单、与各类型管路安装兼容性良好的流体通、断控制单机，广泛应用于液体火箭、卫星、空间探测器、载人航天器等各航天领域，单向阀的性能及可靠性直接影响整个系统的运行乃至任务的成败。传统的单向阀单独依靠弹簧力为活门提供密封所需挤压力，弹簧与活门形成弹簧振子结构，从而容易在工质过流过程中由工质的压力脉动、涡流等引发阀芯颤振，激发活门在平衡位置附近高频、短距离往复运动，造成滑动配合表面异常磨损，降低阀门寿命及可靠性，另一方面颤振造成全系统流量不稳定，干扰航天器流体工质系统正常工作。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术不足，本专利技术提出一种永磁自锁式单向阀，阀门密封可靠性提升，不易在振动、冲击工况下打开；避免了活门与弹簧形成的弹簧振子结构在过流工质扰动作用下发生共振，阀门寿命及可靠性得到提升；本专利技术在引入永磁体的同时，具有紧凑的空间布局，有效控制了产品尺寸及重量。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：一种永磁自锁式单向阀，包括上壳体、活门、上隔磁套、导磁套、下隔磁套、永磁环、弹簧、气隙控制环和下壳体；
3、上壳体与下壳体连接，内部形成中空容腔；上隔磁套、导磁套、下隔磁套为等内径圆筒状结构，导磁套两端分别布置上隔磁套、下隔磁套，上隔磁套、导磁套、下隔磁套的组合体安装在中空容腔内，组合体的内侧面形成管道状通道，活门与管道状通道滑动配合；弹簧
4、进一步的，所述活门包括活门基体及非金属密封环，活门基体为圆柱状，圆柱面上沿周向均匀分布若干平口，供工质流通，非金属密封环压接在活门基体一侧端面上，另一侧向内开有弹簧安装腔。
5、进一步的，所述上壳体包括圆筒段和管道接头，圆筒段一端设置管道接头作为所述永磁自锁阀式单向阀的进流口，管道接头的中心孔在内侧端面处的孔口位置设置止口，与活门的非金属密封环配合。
6、进一步的，所述下壳体包括圆筒段和管道接头，圆筒段一端设置管道接头作为所述永磁自锁式单向阀的出流口，下壳体的内端面的中心处设置凸起的环形结构，环形结构内孔用于与弹簧端部配合。
7、进一步的，所述还包括密封垫圈，上壳体的内腔端面的上隔磁套抵靠位置、下壳体内腔端面的下隔磁套抵靠位置分别开设环槽，由软金属或非金属制成的密封垫圈置于环槽内，上壳体、下壳体通过螺纹连接拧紧过程中，上隔磁套、下隔磁套分别挤压环槽内密封垫圈形成密封。
8、进一步的，气隙控制环为无磁性材料制成的圆筒状结构。
9、进一步的，上壳体、下壳体、导磁套、活门中活门基体均由导磁合金材料制成。
10、进一步的，上隔磁套、下隔磁套由无磁性金属材料制成。
11、进一步的，永磁环包括若干扇形环状永磁体，永磁体径向充磁，使永磁环空间磁感线由内侧面或外侧面垂直发出；
12、进一步的，所述永磁自锁式单向阀在密封状态时，由弹簧及永磁环磁通在上壳体、活门、导磁套所构成的磁回路间产生的磁吸力提供密封力；当活门在工质上、下游压差力作用下打开时，上壳体、活门、导磁套所构成磁回路内磁通下降，提供密封的磁吸力减小，永磁环磁通在下壳体、活门、导磁套所构成磁回路内磁通上升，加速活门向利于打开的方向运动，并最终抵靠气隙控制环，此时活门受力由弹簧力、磁吸力及工质过流时的扰动力构成，在磁吸力的参与下打破活门与弹簧组成的弹簧振子与过流工质扰动形成的共振，防止活门颤振。
13、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
14、(1)本专利技术提出的依靠径向充磁的扇环状永磁体组合成永磁环作为磁源，上壳体、活门、导磁套、下壳体间构建两个并联磁回路，使阀门处于关闭状态时，指向关闭方向的磁吸力和弹簧力共同为活门密封提供需用轴向力，阀门密封可靠性得到提升，不易在振动、冲击工况下打开；
15、(2)本专利技术提出的依靠径向充磁的扇环状永磁体组合成永磁环作为磁源，上壳体、活门、导磁套、下壳体间构建两个并联磁回路，使阀门过流工质上、下游压差力作用下打开过程中受到指向打开方向的磁吸力作用，活门加速开启，响应快速，活门运动至抵靠气隙控制环限位后，受到弹簧力、过流工质扰动力及指向打开方向的磁吸力共同作用，磁吸力的参与避免了活门与弹簧形成的弹簧振子结构在过流工质扰动作用下发生共振，阀门寿命及可靠性得到提升；
16、(3)本专利技术提出的上隔磁套、导磁套、下隔磁套焊接成整体套筒，筒内壁作为活门滑动配合面，导磁套外侧布置径向充磁的扇环状永磁体组合成永磁环的结构构型，在引入永磁体的同时，具有紧凑的空间布局，有效控制了产品尺寸及重量。
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1.一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，包括上壳体(1)、活门(2)、上隔磁套(4)、导磁套(5)、下隔磁套(6)、永磁环(7)、弹簧(8)、气隙控制环(9)和下壳体(10)；
2.根据权利要求1所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述活门(2)包括活门基体及非金属密封环，活门基体为圆柱状，圆柱面上沿周向均匀分布若干平口，供工质流通，非金属密封环压接在活门基体一侧端面上，另一侧向内开有弹簧安装腔。
3.根据权利要求2所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述上壳体(1)包括圆筒段和管道接头，圆筒段一端设置管道接头作为所述永磁自锁阀式单向阀的进流口，管道接头的中心孔在内侧端面处的孔口位置设置止口，与活门(2)的非金属密封环配合。
4.根据权利要求3所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述下壳体(10)包括圆筒段和管道接头，圆筒段一端设置管道接头作为所述永磁自锁式单向阀的出流口，下壳体(10)的内端面的中心处设置凸起的环形结构，环形结构内孔用于与弹簧(8)端部配合。
5.根据权利要求4所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述
6.根据权利要求5所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，气隙控制环(9)为无磁性材料制成的圆筒状结构。
7.根据权利要求1所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，上壳体(1)、下壳体(10)、导磁套(5)、活门(2)中活门基体均由导磁合金材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，上隔磁套(4)、下隔磁套(6)由无磁性金属材料制成。
9.根据权利要求1所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，永磁环(7)包括若干扇形环状永磁体，永磁体径向充磁，使永磁环(7)空间磁感线由内侧面或外侧面垂直发出。
10.根据权利要求1～9任一所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述永磁自锁式单向阀在密封状态时，由弹簧(8)及永磁环(7)磁通在上壳体(1)、活门(2)、导磁套(5)所构成的磁回路间产生的磁吸力提供密封力；当活门(2)在工质上、下游压差力作用下打开时，上壳体(1)、活门(2)、导磁套(5)所构成磁回路内磁通下降，提供密封的磁吸力减小，永磁环(7)磁通在下壳体(10)、活门(2)、导磁套(5)所构成磁回路内磁通上升，加速活门(2)向利于打开的方向运动，并最终抵靠气隙控制环(9)，此时活门(2)受力由弹簧力、磁吸力及工质过流时的扰动力构成，在磁吸力的参与下打破活门(2)与弹簧(8)组成的弹簧振子与过流工质扰动形成的共振，防止活门颤振。
...【技术特征摘要】
1.一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，包括上壳体(1)、活门(2)、上隔磁套(4)、导磁套(5)、下隔磁套(6)、永磁环(7)、弹簧(8)、气隙控制环(9)和下壳体(10)；
2.根据权利要求1所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述活门(2)包括活门基体及非金属密封环，活门基体为圆柱状，圆柱面上沿周向均匀分布若干平口，供工质流通，非金属密封环压接在活门基体一侧端面上，另一侧向内开有弹簧安装腔。
3.根据权利要求2所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述上壳体(1)包括圆筒段和管道接头，圆筒段一端设置管道接头作为所述永磁自锁阀式单向阀的进流口，管道接头的中心孔在内侧端面处的孔口位置设置止口，与活门(2)的非金属密封环配合。
4.根据权利要求3所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述下壳体(10)包括圆筒段和管道接头，圆筒段一端设置管道接头作为所述永磁自锁式单向阀的出流口，下壳体(10)的内端面的中心处设置凸起的环形结构，环形结构内孔用于与弹簧(8)端部配合。
5.根据权利要求4所述的一种永磁自锁式单向阀，其特征在于，所述还包括密封垫圈(3)，上壳体(1)的内腔端面的上隔磁套(4)抵靠位置、下壳体(10)内腔端面的下隔磁套(6)抵靠位置分别开设环槽，由软金属或非金属制成的密封垫圈(3)置于环槽内，上壳体(1)、下壳体(10)通过螺纹连接拧紧过程中，上隔磁套(4)、下隔磁套(6)分别挤压...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢黄骏，乔鑫，张萌，张效溥，李钦，叶昱林，张晨，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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