本发明公开了一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，包括电磁铁组件、壳体、顶杆和阶梯平衡活门结构，所述壳体的上端与电磁铁组件的下端螺纹连接，阶梯平衡活门结构安装在壳体中，阶梯平衡活门结构包括活门、密封块、垫块、主弹簧、密封圈Ⅴ、弹簧座和密封圈Ⅵ，密封块安装在壳体的内部，垫块设置在密封块的下端，所述活门的上端穿至密封块上端中心的沉孔中，活门的下端穿过垫块至弹簧座中，活门的中部设置有限位环形凹槽，主弹簧设置在垫块与限位环形凹槽之间，密封圈Ⅴ设置在弹簧座与活门之间；执行投放任务时，给电磁阀通脉冲电压，电磁阀开启后，即使断电，气路也可保持开启状态，当系统内压力降低至一定值时，电磁阀自动复位。
1.一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，包括电磁铁组件（4）、壳体（6）、顶杆（3）和阶梯平衡活门结构，其特征在于：所述壳体（6）的上端与电磁铁组件（4）的下端螺纹连接，阶梯平衡活门结构安装在壳体（6）中，阶梯平衡活门结构包括活门（8）、密封块（9）、垫块（12）、主弹簧（13）、密封圈Ⅴ（14）、弹簧座 （15）和密封圈Ⅵ（17），密封块（9）安装在壳体（6）的内部，垫块（12）设置在密封块（9）的下端，所述活门（8）的上端穿至密封块（9）上端中心的沉孔中，活门（8）的下端穿过垫块（12）至弹簧座 （15）中，活门（8）的中部设置有限位环形凹槽（35），主弹簧（13）设置在垫块（12）与限位环形凹槽（35）之间，密封圈Ⅴ（14）设置在弹簧座 （15）与活门（8）之间，密封圈Ⅵ（17）设置在活门（8）的上部与密封块（9）之间，壳体（6）的下端设置有拧紧帽（16），拧紧帽（16）与壳体（6）螺纹连接，顶杆（3）的上端穿至电磁铁组件（4）中，顶杆（3）的下端与活门（8）上端抵触，所述密封圈Ⅵ（17）、密封圈Ⅴ（14）分别与活门（8）接触构成阶梯平衡活门结构的密封处Ⅰ（18）和密封处Ⅲ（20），活门（8）上的斜面与密封块（9）接触构成密封处Ⅱ（19），密封处Ⅱ（19）与密封处Ⅲ（20）的密封直径相等，起到对活门（8）轴向力相互抵消的作用，密封处Ⅰ（18）的密封直径小于密封处Ⅲ（20）的密封直径。
2.根据权利要求1所述的一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，其特征在于：顶杆（3）、电磁铁组件（4）、壳体（6）、活门（8）、密封块（9）、弹簧座 （15）、拧紧帽（16）组成短导向浮动密封结构，顶杆（3）与电磁铁组件（4）之间设置有导向处Ⅰ（21），密封块（9）与活门（8）的之间设有导向处Ⅱ（22）和导向处Ⅲ（23），活门（8）与弹簧座 （15）之间为导向处Ⅳ（24），弹簧座 （15）与拧紧帽（16）之间为导向处Ⅴ（25），弹簧座（15）与活门（8）之间为短导向径向密封结构，弹簧座（15）的中部设置为球面，拧紧帽（16）上端设置有半圆凹槽，弹簧座（15）与拧紧帽（16）球面配合，对活门（8）的运动导向进行补偿。
3.根据权利要求1所述的一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，其特征在于：电磁铁组件（4）包括动铁芯（2）和固定座（1），固定座（1）固定在电磁铁组件（4）的上端，顶杆（3）与动铁芯（2）之间设置有上弹簧（34），顶杆（3）中设置有气道（33），电磁铁组件（4）的下端开设置有过气孔（32），气道（33）与过气孔（32）连通，壳体（6）的上端设置有排气孔（26），排气孔（26）与过气孔（32）连通。
4.根据权利要求3所述的一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，其特征在于：所述活门（8）上开设置有平衡气路（27），平衡气路（27）上下贯穿活门（8），平衡气路（27）的上端通过过气孔（32）与排气孔（26）连通。
5.根据权利要求1所述的一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，其特征在于：所述活门（8）的中部限位环形凹槽（35）沿圆周方向和垫块（12）圆周方向分别设置有气孔通道，壳体（6）的中部设置有出口（31），拧紧帽（16）上设置有进口（28）。
6.根据权利要求1所述的一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，其特征在于：所述活门（8）的上部与壳体（6）的内壁之间设置有密封圈Ⅱ（7），活门（8）的下部与壳体（6）的内壁之间设置有密封圈Ⅳ（11），壳体（6）的上部和下部分别设置有密封圈Ⅰ（5）和密封圈Ⅲ（10），壳体（6）的上部设置有螺纹，壳体（6）通过螺纹与系统进行螺纹连接。
一种节能大流量脉冲式排气电磁阀
技术领域
[0001] 本发明涉及电磁阀技术领域，具体为一种节能大流量脉冲式排气电磁阀。
背景技术
[0002] 目前国内现有投放气路系统中，多采用两位两通、两位三通电磁阀或先导式电磁阀进行排气，在投放过程中，给电磁阀通电，气路打开，高压气体推动作动机构进行投放任务；每次执行投放任务时，为保证投放的可靠进行，需要给电磁阀连续通电较长时间，保持气路的开启，损耗电能，同时若发生意外断电，会造成投放气路的关断，造成任务失败或出现安全事故，严重制约了战斗力的提高，当使用空间受限，不能长时间供电，则无法满足使用需求；而且电磁阀的活门与密封块之间锥面与锐边的密封，需要零件具有极高的加工精度，加工水平要求较高；针对上述问题提出了一种节能大流量脉冲式排气电磁阀。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，执行投放任务时，给电磁阀通脉冲电压，电磁阀开启后，即使断电，气路也可保持开启状态，当系统内压力降低至一定值时，电磁阀自动复位，无需维修，即可重复使用，减少维修时间成本，提高作战能力，可以有效解决背景技术中的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，包括电磁铁组件、壳体、顶杆和阶梯平衡活门结构，所述壳体的上端与电磁铁组件的下端螺纹连接，阶梯平衡活门结构安装在壳体中，阶梯平衡活门结构包括活门、密封块、垫块、主弹簧、密封圈Ⅴ、弹簧座 和密封圈Ⅵ，密封块安装在壳体的内部，垫块设置在密封块的下端，所述活门的上端穿至密封块上端中心的沉孔中，活门的下端穿过垫块至弹簧座 中，活门的中部设置有限位环形凹槽，主弹簧设置在垫块与限位环形凹槽之间，密封圈Ⅴ设置在弹簧座与活门之间，密封圈Ⅵ设置在活门的上部与密封块之间，壳体的下端设置有拧紧帽，拧紧帽与壳体螺纹连接，顶杆的上端穿至电磁铁组件中，顶杆的下端与活门上端抵触。
[0005] 进一步的，所述密封圈Ⅵ、密封圈Ⅴ分别与活门接触构成阶梯平衡活门结构的密封处Ⅰ和密封处Ⅲ，活门上的斜面与密封块接触构成密封处Ⅱ，密封处Ⅱ与密封处Ⅲ的密封直径相等，起到对活门轴向力相互抵消的作用，密封处Ⅰ的密封直径小于密封处Ⅲ的密封直径。
[0006] 进一步的，顶杆、电磁铁组件、壳体、活门、密封块、弹簧座 、拧紧帽组成短导向浮动密封结构，顶杆与电磁铁组件之间设置有导向处Ⅰ，密封块与活门的之间设有导向处Ⅱ和导向处Ⅲ，活门与弹簧座 之间为导向处Ⅳ，弹簧座与拧紧帽之间为导向处Ⅴ，弹簧座与活门之间为短导向径向密封结构，弹簧座的中部设置为球面，拧紧帽上端设置有半圆凹槽，弹簧座与拧紧帽球面配合，对活门的运动导向进行补偿。
[0007] 进一步的，电磁铁组件包括动铁芯和固定座，固定座固定在电磁铁组件的上端，顶杆与动铁芯之间设置有上弹簧，顶杆中设置有气道，电磁铁组件的下端开设置有过气孔，气道与过气孔连通，壳体的上端设置有排气孔，排气孔与过气孔连通。
[0008] 进一步的，所述活门上开设置有平衡气路，平衡气路上下贯穿活门，平衡气路的上端通过过气孔与排气孔连通。
[0009] 进一步的，所述活门的中部限位环形凹槽沿圆周方向和垫块圆周方向分别设置有气孔通道，壳体的中部设置有出口，拧紧帽上设置有进口。
[0010] 进一步的，所述活门的上部与壳体的内壁之间设置有密封圈Ⅱ，活门的下部与壳体的内壁之间设置有密封圈Ⅳ，壳体的上部和下部分别设置有密封圈Ⅰ和密封圈Ⅲ，壳体的上部设置有螺纹，壳体通过螺纹与系统进行螺纹连接。
[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0012] 1、通过阶梯平衡活门结构设计，产品使用小电磁吸力控制大通径气路的通断；产品通电后，不用系统持续供电，降低了产品对电能的损耗；通过短导向浮动密封结构，降低了多导向密封结构中零件加工精度、提高了产品的密封性；该节能大流量脉冲式排气电磁阀有效降低气路投放系统消耗电能、减轻投放气路系统的重量、缩减投放气路系统的维修时间、节约投放气路系统的生产、维修、保养成本，提高了整机的作战能力。
[0013] 2、产品断电时，通过两处相同密封直径的密封面，抵消活门轴向力，实现较小电磁铁，控制大通径气路的通断，降低了投放系统的重量；在产品通电后，通过两处不同密封直径的密封面，迫使活门处于开启状态，实现产品断电后，气路仍然保持开启状态，降低了投放系统对电能的消耗。
[0014] 3、产品的活动密封需要通过多处导向运动来实现，通过设置短导向浮动密封结构，减少活动密封的运动导向，可以降低零件的加工难度，并提高产品的密封性。
附图说明
[0015] 图1为本发明总体结构示意图；
[0016] 图2为本发明阶梯平衡活门结构示意图；
[0017] 图3为本发明短导向浮动密封结构示意图；
[0018] 图4为本发明局部剖面结构示意图；
[0019] 图5为本发明活门结构示意图。
[0020] 图中：1固定座、2动铁芯、3顶杆、4电磁铁组件、5密封圈Ⅰ、6壳体、7密封圈Ⅱ、8活门、9密封块、10密封圈Ⅲ、11密封圈Ⅳ、12垫块、13主弹簧、14密封圈Ⅴ、15弹簧座 、16拧紧帽、17密封圈Ⅵ、18密封处Ⅰ、19密封处Ⅱ、20密封处Ⅲ、21导向处Ⅰ、22导向处Ⅱ、23导向处Ⅲ、24导向处Ⅳ、25导向处Ⅴ、26排气孔、27平衡气路、28进口、29斜孔、30竖直孔、31出口、32过气孔、33气道、34上弹簧、35限位环形凹槽。实施方式
[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 请参阅图1‑5，本发明提供一种技术方案：一种节能大流量脉冲式排气电磁阀，包括电磁铁组件4、壳体6、顶杆3和阶梯平衡活门结构，壳体6的上端与电磁铁组件4的下端螺纹连接，阶梯平衡活门结构安装在壳体6中，阶梯平衡活门结构包括活门8、密封块9、垫块12、主弹簧13、密封圈Ⅴ14、弹簧座 15和密封圈Ⅵ17，密封块9安装在壳体6的内部，垫块12设置在密封块9的下端，活门8的上端穿至密封块9上端中心的沉孔中，活门8的下端穿过垫块12至弹簧座15中，活门8的中部设置有限位环形凹槽35，主弹簧13设置在垫块12与限位环形凹槽35之间，密封圈Ⅴ14设置在弹簧座 15与活门8之间，密封圈Ⅵ17设置在活门8的上部与密封块9之间，壳体6的下端设置有拧紧帽16，拧紧帽16与壳体6螺纹连接，通过拧紧帽16能够压紧壳体6的内部零件，顶杆3的上端穿至电磁铁组件4中，顶杆3的下端与活门8上端抵触，活门8的为弧形结构，顶杆3的下端中心有弧形凹槽，活门8与顶杆3的轴线在同一直线上，通过阶梯平衡活门结构的设计，产品使用小电磁吸力控制大通径气路的通断；产品通电后，不用系统持续供电，降低了产品对电能的损耗。
[0023] 密封圈Ⅵ17、密封圈Ⅴ14分别与活门8接触构成阶梯平衡活门结构的密封处Ⅰ18和密封处Ⅲ20，活门8上的斜面与密封块9接触构成密封处Ⅱ19，密封处Ⅱ19与密封处Ⅲ20的密封直径相等，起到对活门8轴向力相互抵消的作用，轴向力抵消后，活门8仅受主弹簧13弹簧力影响，进而实现密封，通过较小电磁力即可控制大通径气路的通、断，密封处Ⅰ18的密封直径小于密封处Ⅲ20的密封直径；工作时，对产品施加脉冲电压，电磁铁提供吸力，仅克服主弹簧13弹簧力，即可使活门8打开，将气路排向气路系统中，此时密封处Ⅰ18的密封直径小于密封处Ⅲ20的密封直径，高压气体作用力迫使活门8处于开启位置，无需系统持续通电，降低了投放气路系统的电能消耗。
[0024] 顶杆3、电磁铁组件4、壳体6、活门8、密封块9、弹簧座 15、拧紧帽16组成短导向浮动密封结构，顶杆3与电磁铁组件4之间设置有导向处Ⅰ21，密封块9与活门8的之间设有导向处Ⅱ22和导向处Ⅲ23，活门8与弹簧座 15之间为导向处Ⅳ24，弹簧座 15与拧紧帽16之间为导向处Ⅴ25，弹簧座15与活门8之间为短导向径向密封结构，弹簧座15的中部设置为球面，拧紧帽16上端设置有半圆凹槽，弹簧座15与拧紧帽16球面配合，对活门8的运动导向进行补偿，避免出现多导向卡死或不同轴的现象，极大的提高了产品的密封性，降低了零件的加工难度。
[0025] 电磁铁组件4包括动铁芯2和固定座1，电磁铁组件4为现有的技术，主[0026] 要由线圈、定子铁芯、外壳组成，线圈通电，产生磁力能够带动动铁芯2移动，固定座1固定在电磁铁组件4的上端，顶杆3与动铁芯2之间设置有上弹簧34，顶杆3中设置有气道33，电磁铁组件4的下端开设置有过气孔32，气道33与过气孔32连通，壳体6的上端设置有排气孔26，排气孔26与过气孔32连通。
[0027] 活门8上开设置有平衡气路27，平衡气路27上下贯穿活门8，平衡气路27的上端通过过气孔32与排气孔26连通。
[0028] 活门8的中部限位环形凹槽35沿圆周方向和垫块12圆周方向分别设置有气孔通道，壳体6的中部设置有出口31，拧紧帽16上设置有进口28。
[0029] 活门8的上部与壳体6的内壁之间设置有密封圈Ⅱ7，通过密封圈Ⅱ7、密封圈Ⅵ17实现与外部的密封，活门8的下部与壳体6的内壁之间设置有密封圈Ⅳ11，密封圈Ⅳ11实现内部出口31与进口28的密封，壳体6的上部和下部分别设置有密封圈Ⅰ5和密封圈Ⅲ10，通过密封圈5、密封圈10实现与外部的密封，壳体6的上部设置有螺纹，壳体6通过螺纹与系统进行螺纹连接。
[0030] 产品断电时，活门8与密封块9在主弹簧13弹簧作用力和气路系统内气压力共同作用下，接触密封，实现气路的关闭；密封处Ⅱ19和密封处Ⅲ20的密封尺寸相同，活门8轴向力为零；当系统给电时，动铁芯2向下吸合，驱动顶杆3推动活门8进行运动，与密封块9分离，打开气路，气体依次经过进口28、垫块12和活门8上的气孔通道、再经过密封块9上的通道，通过出口31排出，为投放气路进行供气；活门开启后，密封处Ⅰ18的密封面小于密封处Ⅲ20的密封面，形成阶梯密封，此时活门8轴向力大于弹簧力，迫使活门8处于开启状态，给产品断电后，仍然保持气路开启状态；随着系统投放任务完成后，气路系统压力逐渐降低为大气压，气压力小于主弹簧13的弹簧力，此时活门8在主弹簧13弹簧力作用下与密封块9接触密封，自动复位后关闭气路。
[0031] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
