本发明涉及液体轨姿控发动机阀门技术领域，具体而言，涉及一种电磁阀及轨姿控发动机。
背景技术：
液体轨姿控发动机的未来发展趋势是降低成本、轻质化、高动作寿命可靠性以及通用性，这对轨姿控发动机系统中阀门类产品的设计理念提出了新的要求。姿控发动机的控制阀往往采用电磁阀，传统的电磁阀有以下缺点：
（1）电磁阀磁路部分零件多采用同种软磁合金，软磁合金加工后通常需要退火处理以保证磁性能，受此工艺限制衔铁与密封用非金属通常采用滚边收口或机械压紧形式，加工方法涉及金属材料材料塑性变形，工艺稳定性差，动作寿命不高；
（2）高性能磁性能材料因材料加工性能限制，无法实现衔铁与非金属滚边收口或机械压紧连接，无法应用在传统电磁阀，不利于电磁阀的小型化；
（3）衔铁组件非金属加工质量，决定阀门密封性能，衔铁进行塑性加工完成后，非金属质量有问题无法进行返修，容易出现成批报废，成本高。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种电磁阀及轨姿控发动机，以解决现有技术中的电磁阀成本高、不利于小型化以及使用寿命不高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电磁阀，包括：阀座，所述阀座上设置有阀口；线圈组件，所述线圈组件套设在所述阀座外周并与所述阀座围设形成阀腔；衔铁组件，所述衔铁组件可移动地安装在所述阀腔内以将所述阀口打开或者关闭，所述衔铁组件包括衔铁、金属基体以及非金属密封件，所述非金属密封件与所述金属基体热压后与所述衔铁连接为一体。
进一步地，所述线圈组件包括：线圈骨架，所述线圈骨架套设在所述阀座的外周并与所述阀座围设形成所述阀腔，所述线圈骨架的外周设置有环形凹槽；线圈和线圈外壳，所述线圈灌胶固定在所述环形凹槽内，所述线圈外壳套压在所述环形凹槽的外周。
进一步地，所述线圈骨架包括：隔磁环，所述环形凹槽位于所述隔磁环的外侧；第一端头，所述第一端头焊接固定在所述隔磁环的第一端，所述第一端头套设在所述阀座的外周；第二端头，所述第二端头焊接固定在所述隔磁环的第二端。
进一步地，所述第二端头上设置有推进剂通道，所述推进剂通道的进口端设置有过滤器。
进一步地，所述电磁阀还包括弹性元件，所述弹性元件的两端分别抵顶在所述第二端头和所述衔铁组件上。
进一步地，所述衔铁呈t字形结构，所述衔铁组件上设置有流体通道，所述流体通道包括主通道和分支通道，所述主通道沿所述衔铁的中心轴线延伸，所述分支通道的第一端与所述主通道连通，所述分支通道的第二端延伸至所述t字形结构的台阶面处。
进一步地，所述第一端头和所述阀座之间设置有密封圈。
进一步地，所述阀座的外周设置有限位台阶，所述第一端头的内侧设置有与所述限位台阶相适配的定位台阶，所述定位台阶通过调整垫片搭设在所述限位台阶上。
进一步地，所述衔铁和所述金属基体通过焊接方式连接为一体。
根据本发明的另一方面，提供了一种轨姿控发动机，包括电磁阀，所述电磁阀为上述的电磁阀。
应用本发明的技术方案，本发明中通过将衔铁组件设置为衔铁、金属基体以及非金属密封件，实际加工的过程中，只需要先将非金属密封件与金属基体热压呈一体，然后再将金属基体和衔铁组合连接在一起即可。可见，本发明的电磁阀的衔铁组件的各组件和零件，结构和功能上彼此独立，可分别加工、装配。电磁阀设计时，对软磁材料选择时可降低对加工性能的要求，有利于选用高磁性能材料，减小产品结构质量，减小电磁阀产品结构质量，提高产品寿命可靠性。
本发明的电磁阀的金属基体与非金属密封件可采用可靠性更高的热压粘接形式固定，可有效提高电磁阀的寿命；本发明的衔铁组件生产前，可对热压后的金属基体及非金属密封件进行单独批抽检验收，减少因非金属质量问题带来的加工风险；本发明的衔铁组件可根据需要采用通用化、系列化设计，降低研发成本和提高生产效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明的电磁阀的剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、线圈组件；11、线圈骨架；111、第二端头；1111、推进剂通道；112、隔磁环；113、第一端头；1131、定位台阶；114、环形凹槽；12、线圈；13、线圈外壳；2、过滤器；3、弹性元件；4、衔铁组件；41、衔铁；411、主通道；412、分支通道；42、阀芯；43、非金属密封件；5、密封圈；6、调整垫片；7、阀座；71、阀口；72、限位台阶。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种电磁阀，该电磁阀包括阀座7、线圈组件1以及衔铁组件4。
其中，阀座7上设置有阀口71；线圈组件1套设在阀座7外周并与阀座7围设形成阀腔；衔铁组件4可移动地安装在阀腔内以将阀口71打开或者关闭，衔铁组件4包括衔铁41、金属基体42以及非金属密封件43，非金属密封件43与金属基体42热压后与衔铁41连接为一体。
根据上述的结构可以知道，本实施例中通过将衔铁组件4设置为衔铁41、金属基体42以及非金属密封件43，实际加工的过程中，只需要先将非金属密封件43与金属基体42热压呈一体，然后再将金属基体42和衔铁41组合连接在一起即可。可见，本发明的电磁阀的衔铁组件4的各组件和零件，结构和功能上彼此独立，可分别加工、装配。电磁阀设计时，对软磁材料选择时可降低对加工性能的要求，有利于选用高磁性能材料，减小产品结构质量，减小电磁阀产品结构质量，提高产品寿命可靠性。
本发明的电磁阀的金属基体42与非金属密封件43可采用可靠性更高的热压粘接形式固定，可有效提高电磁阀的寿命；本发明的衔铁组件4生产前，可对热压后的金属基体42及非金属密封件43进行单独批抽检验收，减少因非金属质量问题带来的加工风险；本发明的衔铁组件4可根据需要采用通用化、系列化设计，降低研发成本和提高生产效率。
优选地，本实施例中的衔铁41和金属基体42通过焊接方式连接为一体，结构简单，便于加工生产。
再次参见图1所示，本实施例中的线圈组件1包括线圈骨架11、线圈12和线圈外壳13，其中，线圈骨架11套设在阀座7的外周并与阀座7围设形成阀腔，线圈骨架11的外周设置有环形凹槽114，便于对线圈12进行安装；实际安装时，线圈12灌胶固定在环形凹槽114内，线圈外壳13套压在环形凹槽114的外周，结构稳定可靠。
本实施例中的线圈骨架11包括隔磁环112、第一端头113以及第二端头111，其中，环形凹槽114位于隔磁环112的外侧；第一端头113焊接固定在隔磁环112的第一端，第一端头113套设在阀座7的外周，且第一端头113沿轴向上的整体高度高于阀座7沿轴向上的整体高度；第二端头111焊接固定在隔磁环112的第二端。第二端头111上留有电缆线引出孔；线圈12由漆包线在线圈骨架11上绕制；线圈外壳13上设有灌胶孔，与线圈骨架11装配压紧。
当然，在本发明的其他实施例中，隔磁环112、第一端头113以及第二端头111还可以通过螺接的方式固定连接在一起，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。
优选地，第二端头111上设置有推进剂通道1111，该推进剂通道1111的进口端设置有过滤器2，便于对进入阀腔内的推进剂进行过滤，过滤器2由螺纹配合安装在线圈组件1的推进剂通道1111进口处。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将过滤器2过盈配合在推进剂通道1111处，还可以通过焊接的方式将过滤器2推进剂通道1111处，只要是在本发明的构思下的其他变形方式下，均在本发明的保护范围之内。
本实施例中的电磁阀还包括弹性元件3，该弹性元件3的两端分别抵顶在第二端头111和衔铁组件4上。
优选地，本实施例中的弹性元件3为弹簧，结构简单，使用寿命长。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将弹性元件3设置为弹性垫圈或者弹性垫片等结构，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。
本实施例中的衔铁41呈t字形结构，衔铁组件4上设置有流体通道，该流体通道包括主通道411和分支通道412，主通道411沿衔铁41的中心轴线延伸，分支通道412的第一端与主通道411连通，分支通道412的第二端延伸至t字形结构的台阶面处，便于将推进剂引入阀腔下游。
优选地，本实施例中的第一端头113和阀座7之间设置有密封圈5，便于对线圈组件1和阀座7之间的间隙进行密封。
进一步优选地，本实施例中的阀座7的外周设置有限位台阶72，第一端头113的内侧设置有与限位台阶72相适配的定位台阶1131，定位台阶1131通过调整垫片6搭设在限位台阶72上。调整垫片6安装在线圈组件1与阀座7之间，可通过调整不同厚度保证电磁阀行程满足设计要求。阀座7经由螺纹与线圈组件1配合安装，结构简单，便于实现。
电磁阀断电时，衔铁组件4在弹性元件3的弹性力作用下与阀座7保持压紧密封状态，确保推进剂介质不进入下游；通电时，在线圈12电磁场作用下衔铁组件4与线圈组件1间隙产生电磁吸力，电磁吸力克服弹性力，衔铁组件4与线圈组件1吸合，上下游通道连通，介质进入下游。
根据本发明的另一方面，提供了一种轨姿控发动机，该轨姿控发动机包括电磁阀，电磁阀为上述实施例中的电磁阀。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明电磁阀的各组件和零件，结构和功能上彼此独立，可分别加工、装配。本发明的电磁阀设计时，对软磁材料选择时可降低对加工性能要求，有利于选用高磁性能材料，减小产品结构质量。本发明的电磁阀的密封非金属件可采用可靠性更高的热压粘接形式固定，可有效提高电磁阀的使用寿命；本发明的衔铁组件生产前，可对由金属基体及非金属密封件组成的阀芯进行单独批抽检验收，减少因阀芯非金属质量问题带来的加工风险；本发明的阀芯可根据需要采用通用化、系列化设计，降低研发成本和提高生产效率。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种电磁阀，其特征在于，包括：
阀座（7），所述阀座（7）上设置有阀口（71）；
线圈组件（1），所述线圈组件（1）套设在所述阀座（7）外周并与所述阀座（7）围设形成阀腔；
衔铁组件（4），所述衔铁组件（4）可移动地安装在所述阀腔内以将所述阀口（71）打开或者关闭，所述衔铁组件（4）包括衔铁（41）、金属基体（42）以及非金属密封件（43），所述非金属密封件（43）与所述金属基体（42）热压后与所述衔铁（41）连接为一体。
2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述线圈组件（1）包括：
线圈骨架（11），所述线圈骨架（11）套设在所述阀座（7）的外周并与所述阀座（7）围设形成所述阀腔，所述线圈骨架（11）的外周设置有环形凹槽（114）；
线圈（12）和线圈外壳（13），所述线圈（12）灌胶固定在所述环形凹槽（114）内，所述线圈外壳（13）套压在所述环形凹槽（114）的外周。
3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述线圈骨架（11）包括：
隔磁环（112），所述环形凹槽（114）位于所述隔磁环（112）的外侧；
第一端头（113），所述第一端头（113）焊接固定在所述隔磁环（112）的第一端，所述第一端头（113）套设在所述阀座（7）的外周；
第二端头（111），所述第二端头（111）焊接固定在所述隔磁环（112）的第二端。
4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述第二端头（111）上设置有推进剂通道（1111），所述推进剂通道（1111）的进口端设置有过滤器（2）。
5.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括弹性元件（3），所述弹性元件（3）的两端分别抵顶在所述第二端头（111）和所述衔铁组件（4）上。
6.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述衔铁（41）呈t字形结构，所述衔铁组件（4）上设置有流体通道，所述流体通道包括主通道（411）和分支通道（412），所述主通道（411）沿所述衔铁（41）的中心轴线延伸，所述分支通道（412）的第一端与所述主通道（411）连通，所述分支通道（412）的第二端延伸至所述t字形结构的台阶面处。
7.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述第一端头（113）和所述阀座（7）之间设置有密封圈（5）。
8.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述阀座（7）的外周设置有限位台阶（72），所述第一端头（113）的内侧设置有与所述限位台阶（72）相适配的定位台阶（1131），所述定位台阶（1131）通过调整垫片（6）搭设在所述限位台阶（72）上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述衔铁（41）和所述金属基体（42）通过焊接方式连接为一体。
10.一种轨姿控发动机，包括电磁阀，其特征在于，所述电磁阀为权利要求1至9中任一项所述的电磁阀。
技术总结