一種無摩擦簧片式電磁閥的研制

黃愛清，曹 明，唐妹芳，尤 罡

（上海空間推進(jìn)研究所，上海201112）

0 引言

隨著我國航天器應(yīng)用需求的增長，對航天器使用壽命要求越來越高，如衛(wèi)星工程、載人工程及探月工程等均要求使用壽命在十年以上，其推進(jìn)分系統(tǒng)中對發(fā)動(dòng)機(jī)控制閥的脈沖工作也從原先的十幾萬次提升至百萬次以上，而傳統(tǒng)滑動(dòng)式電磁閥工作過程中銜鐵和線圈組件內(nèi)腔存在摩擦，頻繁工作后產(chǎn)生自身多余物，制約了傳統(tǒng)電磁閥長壽命工作。

本文介紹了某探測器無摩擦簧片式電磁閥(以下簡稱簧片電磁閥)的設(shè)計(jì)和研發(fā)。該簧片電磁閥采用簧片式銜鐵夾持裝置，既具有良好的對中性，又實(shí)現(xiàn)了銜鐵與閥門內(nèi)腔的無接觸運(yùn)動(dòng)，避免了閥門自身摩擦產(chǎn)生多余物，電磁閥性能穩(wěn)定，可廣泛地應(yīng)用于多領(lǐng)域航天器推進(jìn)系統(tǒng)長壽命、高可靠性發(fā)動(dòng)機(jī)控制閥的穩(wěn)態(tài)和脈沖工作。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 性能要求

電磁閥主要性能參數(shù)見表1。

表1 簧片電磁閥主要性能參數(shù)Tab.1 Main performance parameters of S-spring valve

1.2 方案設(shè)計(jì)

為滿足輕質(zhì)、可靠、長壽命的性能指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了無摩擦簧片式電磁閥，其設(shè)計(jì)方案見圖1。主要特點(diǎn)：采用簧片式銜鐵夾持結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無摩擦運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)件間的配合精度要求低、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕。

圖1 簧片電磁閥設(shè)計(jì)方案Fig.1 Design scheme of S-spring valve

1.3 工作原理

簧片電磁閥由簧片組件、線圈組件、濾網(wǎng)組件、閥座等組成，產(chǎn)品實(shí)物及工作原理見圖2。簧片電磁閥內(nèi)腔由簧片組件的閥芯與閥座形成密封副，閥芯部件采用雙簧片作為復(fù)位機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)閥芯部件的無摩擦運(yùn)動(dòng)。……