[发明专利]一种航天姿轨控用插装式电磁阀

说明书

本发明提供了一种航天姿轨控用插装式电磁阀，包括阀座、衔铁组件、阀体组件、线圈、极靴和线圈罩，阀体组件内圈依次设置有阀座、衔铁组件和极靴，阀座上设置有外凸的阀口，衔铁组件和极靴之间设置有弹簧，线圈套装在阀体组件上，阀体组件外圈套装有线圈罩；还包括依次贯通线圈罩、阀体组件、极靴、衔铁组件、阀座的流道，流道的进口端和出口端在轴向上位于线圈的同一侧。本发明提供了一种航天姿轨控用插装式电磁阀，通过引导推进剂流经与线圈相邻的内外侧零件，利用推进剂的低温对线圈及磁性零件进行冷却，提高了温升控制效果，满足空间飞行器推进系统集成化的发展需求。

技术领域

本发明属于空间飞行器推进系统技术领域，具体涉及一种航天姿轨控用插装式电磁阀。

背景技术

空间飞行器的发动机常常使用电磁阀控制推进剂的供给量和供给时刻，发动机与电磁阀之间通过管路输送推进剂，管路起到冷却作用，防止发动机点火后产生的热量传递至电磁阀，如公开号为CN101709806A的中国专利提供了一种微型自锁电磁阀，电磁阀还包括设置在阀座和阀芯侧面之间的永磁体，永磁体靠近阀座的端面；电磁线圈为可正反通电的单线圈电磁线圈；永磁体和阀座以及阀芯之间设置有法兰导磁套，电磁线圈和阀芯之间设置有筒状第一隔磁环；通过电磁线圈通电控制阀芯在第一隔磁环中滑动实现阀门的开关，电磁阀中心开设依次贯通阀体、衔铁和阀座的流道，推进剂流经流道时，推进剂自身的低温对电磁阀能够起到一定的冷却作用，防止线圈温升过高，保证控制精度；但随着空间飞行器技术的发展和应用，空间飞行器小型化成为发展趋势，推进系统正在从常规的分散式布局向集成布局转变，虽然集成式布局可以减轻重量、缩小体积、缩短管路长度，但是由于集成各个发动机都安装在同一个集成模块上，每个发动机对其他发动机推进剂控制电磁阀的距离减小了，这样发动机点火后产生的热量可通过热传导和热辐射传递到推进剂控制电磁阀上，使电磁阀温升过快，常规的电磁阀流道设计已经无法满足冷却的需求，线圈温升过高，改变了线圈电阻，影响通电后产生的磁吸力，影响推进剂控制电磁阀的工作可靠性，甚至当温度高于材料的居里温度，软磁材料将从亚铁磁性转变为顺磁性，磁场响应很弱，电磁阀开启功能完全失效，产生严重后果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种航天姿轨控用插装式电磁阀，通过引导推进剂流经与线圈相邻的内外侧零件，增加了路径，进而增加了接触面积，利用推进剂的低温对线圈及磁性零件进行冷却，提高了温升控制效果，满足空间飞行器推进系统集成化的发展需求。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种航天姿轨控用插装式电磁阀，包括阀座、衔铁组件、阀体组件、线圈、极靴和线圈罩，阀体组件为圆筒状，阀体组件内圈依次设置有固定连接的阀座、滑动连接的衔铁组件和固定连接的极靴，阀座面对衔铁组件一端端面上设置有外凸的阀口，衔铁组件和极靴之间设置有弹簧使衔铁组件抵靠住阀口使阀门处于常闭状态，阀体组件外开设有环槽，线圈套装在环槽中，线圈通电控制衔铁组件运动离开阀口来开启阀门，阀体组件外圈套装有线圈罩；还包括依次贯通线圈罩、阀体组件、极靴、衔铁组件、阀座的流道，流道在线圈罩上对外的开口为进口端，流道在阀座上对外的开口为出口端，进口端和出口端在轴向上位于线圈的同一侧，引导推进剂流经与线圈相邻的内外侧零件，增加了路径，进而增加了接触面积，使线圈产生的热及系统发动机的热辐射、热传导所产生的热，经低温推进剂热传导和热对流冷却，从而对线圈及磁性零件的温升进行有效控制，实现自冷却功能，缩短了发动机与电磁阀之间的管路，减小推进系统的布局空间，满足空间飞行器推进系统集成化的发展需求。同时由于管路缩短，减小了从阀座到发动机处对推进剂的容积，提高了电磁阀对发动机的响应速度，降低了发动机熄火时的火焰的拖尾效应。

所述阀体组件包括依次熔焊固定连接的上阀体、隔磁环和下阀体，形成一个整体，保证阀体组件内圈对推进剂的密封性，隔磁环中部套装在极靴与衔铁组件的配合处，构建依次经过线圈、上阀体、极靴、衔铁组件、下阀体后，回到线圈的磁回路。

所述线圈罩与阀体组件、阀体组件与极靴之间流道连接处设置有密封圈，确保推进剂的密封。