先導式雙向電磁閥的結構和工作原理

         電磁閥是航天領域中廣泛使用的控制元件, 某先導式雙向電磁閥是兩位五通結構, 具有常開和常閉兩個腔體, 通過氣體流動切換下游用氣設備的打開和關閉。由于該電磁閥內部結構和氣路通道比較復雜, 在使用過程中, 發(fā)現(xiàn)同一種電磁閥的不同個體會呈現(xiàn)出不同的建壓過程。由于該電磁閥的常開腔和常閉腔建壓壓力(無特殊說明, 本文中的壓力均指表壓) 和建壓時間有可能對下游用氣設備產(chǎn)生較大影響, 故需要對其進行深入分析。

          先導式雙向電磁閥主要由閥體、常閉主閥瓣、常開主閥瓣、先導閥瓣、電磁鐵等零部件組成。主閥瓣和活塞之間通過頂桿相連(圖1) , 其特點是內部無彈簧等彈性復位元件, 完全靠氣動力和電磁力切換各氣路通道, 控制常開腔和常閉腔供氣和密封, 最高工作壓力5.0MPa 。

        當電磁鐵處于斷電狀態(tài)時, 進口氣體分為兩路, 一路直接作用于常開主閥瓣上使其打開, 電磁閥常開腔B 供氣, 另外一路作用于先導閥瓣上,并沿氣體通道進入常閉控制腔F 內, 使常閉主閥瓣密封。當電磁鐵通電后, 先導閥瓣關閉, 常閉控制腔F 內氣體從放氣口D 排入大氣, 常閉控制腔F泄壓, 常閉主閥瓣開啟, 電磁閥常閉腔C 供氣,同時氣體也會沿氣體通道進入到常開控制腔E 內,將常開主閥瓣壓緊密封。

1.閥體　2.常開主閥瓣　3.膜片　4.先導閥瓣　5.電磁鐵　6.常閉主閥瓣

A - 進氣口　B - 常開腔　C - 常閉腔　D - 放氣口　E - 常開控制腔F - 常閉控制腔　G- 常開控制腔放氣口　H - 常閉控制腔放氣口

(a) 斷電狀態(tài)　(b) 通電狀態(tài)

圖1 　先導式雙向電磁閥