[发明专利]用于小流量液氮低温系统的两位三通换向阀以及换向方法

摘要

本发明提供一种用于小流量液氮低温系统的两位三通换向阀以及换向方法，换向阀为电磁铁驱动的单电控杠杆波纹管阀，包括阀体结构、波纹管密封结构、杠杆铰链增力结构和电磁铁发力结构；阀体结构包括阀座、双锥面活动阀杆、上锥面密封座、下锥面密封座和活动阀芯接杆；波纹管密封结构包括波纹管和弹性连接器；杠杆铰链增力结构包括第1传导活塞、增力连杆和第2传导活塞。优点：本发明适于超低温环境下使用，特别是在小流量低温环境下使用。利用截止阀原理，通过切换双锥面活动阀杆封堵和打开上锥面密封座、下锥面密封座，实现超低温流体的换向。本发明的小流量液氮低温系统的两位三通换向阀具有体积小，冷损少、泄露量小以及响应快的特点。

主权项

一种用于小流量液氮低温系统的两位三通换向阀，其特征在于，所述用于小流量液氮低温系统的两位三通换向阀为电磁铁驱动的单电控杠杆波纹管阀，包括：阀体结构、波纹管密封结构、杠杆铰链增力结构和电磁铁发力结构；所述阀体结构包括阀座(5)、双锥面活动阀杆(2)、上锥面密封座(1)、下锥面密封座(3)和活动阀芯接杆(7)；所述阀座(5)的中心沿轴向设置进液腔室，所述进液腔室的左侧中心与进液口(16)连通；所述进液腔室的右侧上下对称布置上出液端和下出液端；所述上出液端与上出液口(17)连通；所述下出液端与下出液口(18)连通；在所述进液腔室的上部密封固定设置所述上锥面密封座(1)；在所述进液腔室的下部对称设置所述下锥面密封座(3)；所述上锥面密封座(1)和所述下锥面密封座(3)的轴心分别开设有上密封座孔和下密封座孔；所述双锥面活动阀杆(2)包括一体成形的双锥面密封芯头(2.1)、上阀杆(2.2)和下阀杆(2.3)；所述双锥面密封芯头(2.1)位于所述上锥面密封座(1)和所述下锥面密封座(3)之间的进液腔室中，所述上阀杆(2.2)穿过所述上锥面密封座(1)的上密封座孔，并且，所述上阀杆(2.2)的外径小于所述上密封座孔的孔径，使所述上阀杆(2.2)和所述上密封座孔之间形成第1上间隙流道，所述第1上间隙流道的一端与所述进液口(16)连通，所述第1上间隙流道的另一端与所述上出液口(17)连通；并且，所述双锥面密封芯头(2.1)具有上密封锥面，该上密封锥面与所述上锥面密封座(1)底部的上密封座锥面相适配，当所述双锥面密封芯头(2.1)向上运动并紧贴所述上锥面密封座(1)时，切断所述进液口(16)和所述第1上间隙流道的通路，进而切断所述上出液口(17)；当所述双锥面密封芯头(2.1)向下运动远离所述上锥面密封座(1)时，所述进液口(16)、所述第1上间隙流道到所述上出液口(17)连通；所述下阀杆(2.3)与所述上阀杆(2.2)对称布置；所述下阀杆(2.3)穿过所述下锥面密封座(3)的下密封座孔，并且，所述下阀杆(2.3)的外径小于所述下密封座孔的孔径，使所述下阀杆(2.3)和所述下密封座孔之间形成第1下间隙流道，所述第1下间隙流道的一端与所述进液口(16)连通，所述第1下间隙流道的另一端与所述下出液口(18)连通；并且，所述双锥面密封芯头(2.1)具有下密封锥面，该下密封锥面与所述下锥面密封座(3)底部的下密封座锥面相适配，当所述双锥面密封芯头(2.1)向下运动并紧贴所述下锥面密封座(3)时，切断所述进液口(16)和所述第1下间隙流道的通路，进而切断所述下出液口(18)；当所述双锥面密封芯头(2.1)向上运动远离所述下锥面密封座(3)时，所述进液口(16)、所述第1下间隙流道到所述下出液口(18)连通；所述波纹管密封结构包括波纹管(6)和弹性连接器(8)；所述杠杆铰链增力结构包括第1传导活塞(9)、增力连杆(11)和第2传导活塞(12)；所述双锥面活动阀杆(2)的上阀杆(2.2)的顶部与所述活动阀芯接杆(7)的一端固定连接；所述活动阀芯接杆(7)的另一端与所述弹性连接器(8)的一端连接；所述弹性连接器(8)的另一端与所述第1传导活塞(9)固定；在所述活动阀芯接杆(7)的外部固定套设安装所述波纹管(6)；所述第2传导活塞(12)和所述第1传导活塞(9)左右相对设置；所述增力连杆(11)的两端分别与所述第2传导活塞(12)和所述第1传导活塞(9)固定，形成杠杆结构；当所述第2传导活塞(12)向上运动时，通过所述增力连杆(11)驱动所述第1传导活塞(9)向下运动；而当所述第1传导活塞(9)向下运动时，通过所述弹性连接器(8)和所述活动阀芯接杆(7)，进而带动所述双锥面活动阀杆(2)向下运动，从而关闭下出液口(18)，打开上出液口(17)；当所述第2传导活塞(12)向下运动时，通过所述增力连杆(11)驱动所述第1传导活塞(9)向上运动；而当所述第1传导活塞(9)向上运动时，通过所述弹性连接器(8)和所述活动阀芯接杆(7)，进而带动所述双锥面活动阀杆(2)向上运动，从而打开下出液口(18)，关闭上出液口(17)；所述电磁铁发力结构用于产生驱动所述第2传导活塞(12)向上运动或向下运动的驱动力。