本发明公开了一种用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，包括主阀部门和先导阀部分。所述的集成电磁阀是由四组独立工作的相同功能模块组成，每组功能模块由一个先导阀同时控制两个主阀(包括燃烧剂通道和氧化剂通道)，该集成阀为气动先导式，由四路控制电路通过脉冲信号控制推进剂的通断，可操控四台发动机独立工作，其中先导阀和两个主阀通道均为常闭阀。本发明具有高度集成化、大流量、密封性好、质量轻、响应时间迅速的特点，配套于某卫星推进系统。
1.一种用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：包括主阀部分和先导阀部分，所述的主阀部分是这样构成的：先依次将套上O形圈四（17）的阀芯（16）、套上星形圈三（14）和星形圈四（15）的活塞（13）、套上O形圈三（11）和星形圈二（10）的密封挡圈（12）、卡圈（9）、密封阀座组件一（8）和密封阀座组件一（23）、主阀弹簧（4）、套上O形圈二（7）和星形圈一（6）的堵头（3）装入阀体（5）中，然后将套上O形圈一（2）的进口接头（1）装入阀体（5）中，形成一组燃烧剂通道和氧化剂通道，四组相同的燃烧剂通道和氧化剂通道组成主阀部分；
所述的先导阀部分是这样构成的：先依次将先导阀座（33）、先导密封阀座组件（31）装入先导阀体（32）中，然后将调整垫片（28）装在先导阀进口接头（27）上，再将套上O形圈九（29）的先导阀进口接头（27）拧入先导阀体（32）中组成先导阀组件的Ⅰ部分；先将线圈极靴组件（37）装入线圈罩（36）中，然后依次将先导阀弹簧（35）、衔铁组件（34）装入线圈极靴组件（37）中，再将开槽盘头螺钉（38）拧入线圈极靴组件（37）中组成先导阀组件的Ⅱ部分；先导阀组件的Ⅰ部分和Ⅱ部分组成先导阀部分；所述先导阀部分安装在所述主阀部分的阀体（5）上，并用开槽盘头螺钉（41）将先导阀部分与主阀部分连接，并将先导阀部分的先导阀进口接头（27）用锁紧丝锁在主阀部分的阀体（5）上，锁紧方向与螺纹拧紧方向一致。
2.根据权利要求1所述的用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：所述主阀部分在装配完成后，在堵头（3）的圆周一圈内与阀体（5）进行氩弧焊固定，并磨平氩弧焊的焊点处；所述主阀部分在装配完成进口接头（1）后，用锁紧丝将进口接头（1）锁在阀体（5）上，锁紧方向与螺纹拧紧方向一致；所述先导阀部分在与主阀部分进行装配前，需在先导阀体（32）的O形圈槽内安装上O形圈十（30）。
3.根据权利要求2所述的用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：该集成电磁阀由四组独立工作的相同功能模块组成，每组功能模块由一个先导阀同时控制两个主阀，形成四路独立工作的集成型电磁阀；其中主阀包括燃烧剂通道和氧化剂通道。
4.根据权利要求2所述的用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：该集成电磁阀的主阀部分是通过通过主阀弹簧（4）的预压力使得主阀门关闭的，即主阀通道处于常闭状态；其中液压力的方向与主阀弹簧（4）的预压力方向一致。
5.根据权利要求2所述的用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：该集成电磁阀的主阀部分的行程是通过各零组件的尺寸链控制的。
6.根据权利要求2所述的用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：该集成电磁阀先导阀部分的阀门开度是通过修磨调整垫片（28）的端面来保证的，衔铁组件（34）的行程是通过修磨衔铁组件（34）的端面来保证的；阀门开度和衔铁组件（34）行程的设计准则是行程大于开度，同时需要保证先导密封阀座组件（31）受力压缩时引起的先导阀密封垫的压缩量。
7.根据权利要求2所述的用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，其特征在于：该集成电磁阀先导阀部分是通过先导阀弹簧（35）的预压力使得阀门处于关闭状态；线圈通电后的电磁力方向与先导阀弹簧（35）的预压力方向相反。
一种用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀
技术领域
[0001] 本发明属于一种常闭式集成电磁阀，特别是属于大流量、高度集成、总量轻的气动先导式常闭集成电磁阀。
背景技术
[0002] 集成电磁阀作为卫星推进系统的控制阀门，控制燃烧剂和氧化剂两种燃料介质的通断，其重要性不言而喻。集成电磁阀各功能块的正常动作以及性能的优良将直接决定着推进系统的正常运行以及推进系统的快速响应。之前该卫星推进系统采用的是4台独立工作的相同电磁阀作为其控制阀门，不仅大大增加了推进系统的总重量，同时也需要为安装这4台电磁阀提供大量的空间、管道，缺乏统一调配。而从卫星本身来说，能提供的空间有限，对于飞往太空的飞行器来说会尽量要求减小自身的重量，即在保证各项性能的同时要求重量轻、体积小等原则。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于，提供一种用于某卫星推进系统的多功能集成电磁阀，该集成电磁阀高度集成化、大流量、密封性好、质量轻、响应时间迅速，配套于某卫星推进系统。
[0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] 本发明是一种用于卫星推进系统的多功能集成电磁阀，包括主阀部分和先导阀部分，所述的主阀部分是这样构成的：先依次将套上O形圈四的阀芯、套上星形圈三和星形圈四的活塞、套上O形圈三和星形圈二的密封挡圈、卡圈、密封阀座组件一和密封阀座组件一、主阀弹簧、套上O形圈二和星形圈一的堵头装入阀体中，然后将套上O形圈一的进口接头装入阀体中，形成一组燃烧剂通道和氧化剂通道，四组相同的燃烧剂通道和氧化剂通道组成主阀部分；所述的先导阀部分是这样构成的：先依次将先导阀座、先导密封阀座组件装入先导阀体中，然后将调整垫片装在先导阀进口接头上，再将套上O形圈九的先导阀进口接头拧入先导阀体中组成先导阀组件的Ⅰ部分。先将线圈极靴组件装入线圈罩中，然后依次将先导阀弹簧、衔铁组件装入线圈极靴组件中，再将开槽盘头螺钉拧入线圈极靴组件中组成先导阀组件的Ⅱ部分；先导阀组件的Ⅰ部分和Ⅱ部分组成先导阀部分；所述先导阀部分安装在所述主阀部分的阀体上，并用开槽盘头螺钉将先导阀部分与主阀部分连接，并将先导阀部分的先导阀进口接头用锁紧丝锁在主阀部分的阀体上，锁紧方向与螺纹拧紧方向一致。
[0006] 其中，主阀部分在装配完成后，在堵头的圆周一圈内与阀体进行氩弧焊固定，并磨平氩弧焊的焊点处；主阀部分在装配完成进口接头后，用锁紧丝将进口接头锁在阀体上，锁紧方向与螺纹拧紧方向一致；所述先导阀部分在与主阀部分进行装配前，需在先导阀体的O形圈槽内安装上O形圈十。
[0007] 进一步的，该集成电磁阀由四组独立工作的相同功能模块组成，每组功能模块由一个先导阀同时控制两个主阀，形成四路独立工作的集成型电磁阀；其中主阀包括燃烧剂通道和氧化剂通道。
[0008] 进一步的，该集成电磁阀的主阀部分是通过通过主阀弹簧的预压力使得主阀门关闭的，即主阀通道处于常闭状态；其中液压力的方向与主阀弹簧的预压力方向一致，即液压力为辅助主阀门密封，从而保证当介质入口的压强越大时阀门密封效果越好的功能。
[0009] 进一步的，该集成电磁阀的主阀部分的行程是通过各零组件的尺寸链控制的。
[0010] 进一步的，该集成电磁阀先导阀部分的阀门开度是通过修磨调整垫片的端面来保证的，衔铁组件的行程是通过修磨衔铁组件的端面来保证的；阀门开度和衔铁组件行程的设计准则是行程大于开度，同时需要保证先导密封阀座组件受力压缩时引起的先导阀密封垫的压缩量。
[0011] 进一步的，该集成电磁阀先导阀部分是通过先导阀弹簧的预压力使得阀门处于关闭状态；线圈通电后的电磁力方向与先导阀弹簧的预压力方向相反，即电磁力为使得先导阀阀门打开的驱动力。
[0012] 由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：本发明的集成电磁阀主阀部分的堵头与阀体之间采用螺纹连接，一是便于集成电磁阀的性能调试，二是便于主阀通道内零组件的装配与拆卸，性能调试合格后需在堵头端面与阀体的连接处进行氩弧焊4个点，从而固定主阀通道内各零组件；为保证主阀通道内的密封性，密封结构采用柔性密封，即金属与非金属的压紧密封方式，通过尺寸链控制非金属的压缩量，设计时通过详细计算各作用力的大小来保证密封力与负载力的密封比值保证密封。同时运动部件的动密封采用加挡圈的星形圈作为密封件，星形圈具有比O形圈更优秀的密封效果，密封接触点有内外两个点，增加挡圈以后更能保证在大压力(7MPa左右)下的密封效果。静密封则采用普通的O形圈进行密封；进口接头、堵头、阀体、先导阀进口接头、先导阀体、线圈罩以及线圈极靴组件为暴露在外的零组件，为保证集成电磁阀使用过程中的耐腐蚀性，线圈罩和线圈极靴组件的表面进行Ap·Ni8～12(镀镍)处理。进口接头和先导阀进口接头选用钛合金材料。堵头和阀体选用铝合金材料。先导阀体选用不锈钢材料；本发明集成电磁阀的主阀部分与先导阀部分采用法兰安装的形式，使先导阀部分与主阀部分可以分别作为单独的个体进行分别安装后再组装，拆卸以及安装都较方便。因此，本发明的集成电磁阀具有高度集成化、大流量、密封性好、质量轻、响应时间迅速，配套于某卫星推进系统。
[0013] 本发明的集成电磁阀正好解决了总重量减负以及体积太大的问题，将4台独立工作的相同电磁阀高度集成为一台集成电磁阀，性能指标方面集成电磁阀的一组功能模块同样达到原先单台电磁阀的标准，安装管道由原来的8条主阀管道减少为2条主阀管道。本发明的集成电磁阀具有高度集成化、大流量、密封性好、质量轻、响应时间迅速的特点。
附图说明
[0014] 图1是本发明的主阀部分结构示意图；
[0015] 图2是本发明的先导阀部分结构示意图；
[0016] 图3是本发明的结构俯视图；
[0017] 图4是本发明的结构立体图；
[0018] 图5是本发明的主阀部分结构详图；
[0019] 图6是本发明的先导阀部分结构详图。
[0020] 附图标记说明：1-进口接头，2-O形圈一，3-堵头，4-主阀弹簧，5-阀体，6-星形圈一，7-O形圈二，8-密封阀座组件一，9-卡圈，10-星形圈二，11-O形圈三，12-密封挡圈，13-活塞，14-星形圈三，15-星形圈四，16-阀芯，17-O形圈四，18-O形圈五，19-星形圈五，20-星形圈六，21-O形圈六，22-星形圈七，23-密封阀座组件二，24-星形圈八，25-O形圈七，26-O形圈八，27-先导阀进口接头，28-调整垫片，29-O形圈九，30-O形圈十，31-先导密封阀座组件，32-先导阀体，33-先导阀座，34-衔铁组件，35-先导阀弹簧，36-线圈罩，37-线圈极靴组件，
38-开槽盘头螺钉，39-填料XZ-1，40-乐泰263，41-开槽盘头螺钉。
具体实施方式
[0021] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0022] 请参阅图1-图6：该电磁阀由主阀部分和先导阀部分组成。本发明的集成电磁阀主阀部分在主阀弹簧4的预压力作用下使得主阀门处于关闭状态，同时液压力的作用方向与主阀弹簧4的预压力方向一致，为辅助主阀通道密封。
[0023] 实现原理为：集成电磁阀主阀部分的常闭式结构是正常装配时主阀弹簧4处于预压缩状态，预压力作用在密封阀座组件一8和密封阀座组件二23上使得密封阀座组件一8和密封阀座组件二23的密封垫与阀芯16压紧接触密封，使主阀通道处于常闭状态。另外主阀入口介质作用在密封阀座组件一8和密封阀座组件二23上存在上下作用面积差，液压力的方向与主阀弹簧4的预压力方向一致，即入口介质的压强越大，主阀通道的密封效果越好；本发明的集成电磁阀先导阀部分的常闭式结构是正常装配时先导阀弹簧35处于预压缩状态，预压力直接作用在衔铁组件34上，衔铁组件34将力传导至先导密封阀座组件31上使得密封垫与先导阀进口接头27压紧接触密封，使先导阀处于常闭状态。另外电磁力的方向与先导阀弹簧35的预压力方向相反，即电磁力为使先导阀打开的驱动力；主阀部分与先导阀部分通过开槽盘头螺钉41将两者进行连接，组装方便、快速；所述的集成电磁阀配套于某卫星推进系统，为了保证该集成电磁阀的流量要求，主阀通道的阀门开度设计为通过控制主阀通道内各零组件的尺寸来保证；先导阀部分的阀门开度L是通过修磨调整垫片28的N端面来保证，衔铁组件34的行程S是通过修磨衔铁组件34的K端面来保证。阀门开度L和衔铁组件(34)行程S的设计准则是行程S大于开度L，同时需要保证先导密封阀座组件(31)受力压缩时引起的先导阀密封垫Ⅰ、Ⅱ的压缩量。如图6所示。
[0024] 本发明是这样实施的：
[0025] 该集成电磁阀与卫星推进系统之间采用螺栓锁紧的方式固定，并通过引线给集成电磁阀提供驱动。该集成电磁阀主要由主阀部分和先导阀部分组成，两个部分之间通过螺钉连接。当线圈不通电时，先导阀在先导阀弹簧35的初始预压力作用下处于常闭状态，主阀通道在主阀弹簧4的初始预压力作用下处于常闭状态。当先导阀线圈通电后，气压力与电磁力的合力克服先导阀弹簧35的弹簧力使先导阀处于打开状态，先导控制气体进入活塞腔推动活塞13运动，克服主阀弹簧4的弹簧力与液压力的合力使主打通道打开。当先导阀线圈断电后，先导阀弹簧35的弹簧力克服气压力使先导阀关闭，活塞腔中的气体从排气口排出，主阀通道在主阀弹簧4的弹簧力以及液压力的共同作用下回位，使主阀通道关闭。各项性能满足客户使用要求。
[0026] 以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
