[发明专利]一种超高压先导式电磁阀

说明书

本发明公开了一种超高压先导式电磁阀，涉及高压氢气集成瓶阀的技术领域，包括先导喷嘴，设置有气体通道；封堵机构，包括电磁阀静铁芯、弹簧和先导密封堵头，所述弹簧上下两端分别与所述电磁阀静铁芯和所述先导密封堵头连接；解封机构，包括外壳、线圈、密封壳体和电磁阀动铁芯，所述线圈固定在所述外壳内，所述线圈内部形成圆柱形腔体，所述密封壳体上端延伸至所述圆柱形腔体内，所述密封壳体内部形成圆柱形通道，所述电磁阀动铁芯设置在所述圆柱形通道内，所述先导密封堵头螺纹连接于所述电磁阀动铁芯的下端。本发明实现了先导喷嘴内部气路闭合，解封机构自动实现先导喷嘴的内部气路开通，密闭性好，适用于70MPa高压氢气集成瓶阀。

技术领域

本发明涉及高压氢气集成瓶阀的技术领域，尤其涉及一种超高压先导式电磁阀。

背景技术

高压氢气集成瓶阀安装于燃料电池汽车储氢气瓶，用于控制储氢气瓶中氢气的开断。从氢燃料电池汽车的安全性、轻量化、低成本考虑、减少泄漏点，车用瓶阀所附带的功能越多，则燃料电池前端管路所需要的阀门及管件越少。高集成化瓶阀是整车最优的方案。

常见的超高压先导式电磁阀，其使用压力通常在2MPa以内，其技术原理无法满足70MPa燃料电池汽车用瓶阀。首先，电磁阀动铁芯必须克服70MPa氢气产生的介质力，方能动作。其次，该电磁阀作为燃料电池汽车瓶阀的功能模块之一，需小型化、轻量化、低耗电，仅通过增加线圈线径和匝数、或大幅提高功率不可取，会带来线圈体积过大或耗电量过高的问题。再次，过度增加线圈电功率，其热功率亦会上升，会导致线圈寿命降低、甚至直接烧毁。然后，氢气作为世界上最小的分子、且化学性质活泼，其密封是难点，尤其是70MPa及以上的超高压氢气，无任何相关密封理论和计算可以直接借鉴。最后，“矫顽力”是电磁铁材料的重要参数之一，俗称“剩磁”特性，即通电后电磁铁依旧保持部分磁性的能力，增加线圈的磁动势同时，会带来矫顽力增加的问题，有可能导致电磁阀断电后，动铁芯仍无法复位，导致电磁阀无法关闭，这对燃料电池汽车运行的安全有巨大隐患。

综上所述，现有的超高压先导式电磁阀技术，无法满足70MPa燃料电池汽车的使用需求。

发明内容

针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种超高压先导式电磁阀。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种超高压先导式电磁阀，其中，包括先导喷嘴，所述先导喷嘴内设置有气体通道；封堵机构，所述封堵机构包括电磁阀静铁芯、弹簧和先导密封堵头，所述弹簧的上端与所述电磁阀静铁芯连接，所述弹簧的下端与所述先导密封堵头连接，所述弹簧用于恒向所述先导密封堵头提供推力，所述先导密封堵头用于密封所述气体通道；解封机构，所述解封机构用于向所述先导密封堵头提供拉力，所述拉力的方向与所述推力的方向相反。

上述的一种超高压先导式电磁阀，其中，所述解封机构包括：

外壳，所述外壳包括上导磁端盖、导磁壳体和下导磁端盖，所述上导磁端盖和所述下导磁端盖分别设置在所述导磁壳体的上下两端；

线圈，所述线圈固定在所述外壳内，所述线圈的内部形成圆柱形腔体；

密封壳体，所述密封壳体的上端贯穿所述下导磁端盖并延伸至所述圆柱形腔体内部，所述密封壳体内部形成圆柱形通道，所述圆柱形通道的中轴线和所述气体通道的中轴线相重合；

电磁阀动铁芯，所述电磁阀动铁芯设置在所述圆柱形通道内，所述先导密封堵头螺纹连接于所述电磁阀动铁芯的下端，所述弹簧的上端穿过所述电磁阀动铁芯的内孔与所述电磁阀静铁芯连接。

上述的一种超高压先导式电磁阀，其中，所述外壳的上端设置有电磁阀外壳，所述电磁阀外壳上固定有电连接器，所述电连接器与所述线圈电连接。

上述的一种超高压先导式电磁阀，其中，所述电磁阀静铁芯设置在所述圆柱形通道内，所述电磁阀静铁芯的上端贯穿所述上导磁端盖与所述电磁阀外壳螺纹连接。