[发明专利]高振动、高循环、脉宽调制螺线管

说明书

本发明题为“高振动、高循环、脉宽调制螺线管”。本公开提供了一种高振动、高循环、脉宽调制(PWM)螺线管致动的阀门组件，所述阀门组件包括阀壳体和螺线管致动器。所述螺线管致动器联接到所述阀壳体并包括螺线管壳体、线轴组件、线圈、电枢、滑动结构、致动杆和防旋转引导结构。所述滑动结构至少部分地设置在所述电枢内并居于所述电枢与轭的内表面之间。所述致动杆联接到所述电枢并可与所述电枢一起轴向移动，它还延伸到所述阀壳体中并具有一体形成在其上的球阀。所述防旋转引导结构设置在所述阀壳体内并环绕所述致动杆的至少一部分。至少所述致动杆和所述防旋转引导件各自具有形成在其上的结构特征，所述结构特征彼此配合并防止所述致动杆和所述电枢的旋转。

技术领域

本发明整体管涉及螺线管，并且更具体地涉及具有高振动能力的螺线管，并甚至更具体地涉及用于高振动环境的螺线管和致动的阀门组件。

背景技术

许多现代燃气涡轮发动机，尤其是用于推进的那些，被配置为包括相对长的转子和相对小的涡轮尖端间隙。在发动机关闭时，如果发动机不是缓慢地停转，这种特征组合可能导致所谓的“弯曲转子事件”。

已经假定用于减轻弯曲转子事件的一种解决方案是作为发动机起动序列的一部分而对螺线管致动的起动机空气阀门(SAV)进行脉宽调制，从而以低于在发动机起燃速度期间的压力向空气涡轮机起动机供应空气。在一些情况下，这样做可能需要螺线管致动器在部件的寿命内的超过2700万次的操作循环。遗憾的是，目前已知的螺线管没有设计成相对于非常高的振动、非常高的压力并以所需操作循环次数、或达高于大于60,000发动机小时的MTBF(故障前的平均时间)操作。

因此，需要具有高循环、高振动能力的螺线管，其使得能够实现单开/关阀门致动或PWM阀门调制，同时维持在所需数量的操作循环中合适的操作完整性。本发明至少满足了这些需求。

发明内容

本发明内容提供用于以简化的形式描述一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

在一个实施方案中，高振动、高循环、脉宽调制(PWM)螺线管致动的阀门组件包括阀壳体和螺线管致动器。螺线管致动器联接到阀壳体并包括螺线管壳体、线轴组件、线圈、电枢、滑动结构、致动杆和防旋转引导结构。螺线管壳体联接到阀壳体。线轴组件至少部分地设置在螺线管壳体内并包括返回极和轭。轭具有内表面，该内表面限定电枢腔。线圈设置在螺线管壳体内并缠绕在线轴组件的至少一部分上。电枢设置在电枢腔内并可相对于轭轴向移动。滑动结构至少部分地设置在电枢腔内并居于电枢与轭的内表面之间。致动杆联接到电枢并可与电枢一起轴向移动，它还延伸到阀壳体中并具有一体形成在其上的球阀。防旋转引导结构设置在阀壳体内并环绕致动杆的至少一部分。至少致动杆和防旋转引导件各自具有形成在其上的结构特征，这些结构特征彼此配合，并且由此防止致动杆和电枢的旋转。

此外，高振动、高循环、脉宽调制(PWM)螺线管致动的阀门组件的其他所期望的特征和特性将结合附图和前述背景从随后详细描述和所附权利要求变得显而易见。

附图说明

下面将结合以下附图来描述本发明，其中相似数字表示相似元件，并且其中：

图1示出了高振动、高循环、脉宽调制(PWM)螺线管致动的阀门组件的一个实施方案的横截面视图；

图2至图4示出了可实现于图1的组件中的滑动结构的一个实施方案；

图5至图7示出了可实现于高振动、高循环、PWM螺线管致动的阀门组件中的滑动结构的另一个实施方案；

图8和图9示出了可实现于高振动、高循环、PWM螺线管致动的阀门组件中的滑动结构的另一个实施方案；

图10示出了高振动、高循环、PWM螺线管致动的阀门组件的一个实施方案的横截面视图，在高振动、高循环、PWM螺线管致动的阀门组件中实现了图8和图9的滑动结构；