具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1，本发明提供一种先导式高压自锁阀，该先导式高压自锁阀包括主阀和先导阀，先导阀安装至主阀上并设置为先导阀的入口与主阀的主阀芯6相通，先导阀的出口与主阀的出口通道相通，通过改变主阀芯6后端的压力以改变主阀芯6的受力状态，控制主阀芯6的开启与关闭。

主阀包括壳体7和设置在壳体7内的主阀芯组件，壳体7一端设有入口接嘴1且入口接嘴1内形成有主阀入口通道12，壳体7另一端形成有主阀出口通道13，主阀入口通道12和主阀出口通道13在同一轴线上；

主阀芯组件位于主阀入口通道12和主阀出口通道13之间，用于控制主阀入口通道12与主阀出口通道13之间的通断。

主阀芯组件包括阀套3、主阀芯6和弹簧4，其中，

阀套3固定安装在壳体7中，阀套3靠近主阀入口通道12的一端设置有与主阀入口通道12相通的流道14，阀套3靠近主阀出口通道13的一端内设有主阀芯安装孔15，阀套3侧壁设有引压通道16；

主阀芯6安装于主阀芯安装孔15中，主阀芯6的前端用于密封主阀出口通道13，主阀芯6的后端设有用于安装弹簧4的弹簧孔，弹簧4安装在主阀芯6和阀套3之间。主阀芯6的右侧为前端，左侧为后端，主阀芯6的前端与主阀壳体内的密封刃口接触，用于密封出口通道。在关闭状态，弹簧4用于压紧主阀芯6，形成主阀的密封。

先导阀包括阀座9、线圈组件10以及用于控制主阀芯组件开启和关闭的先导阀芯17，其中，

阀座9一端与壳体7固定连接，另一端与先导阀芯17的密封面形成密封副，先导阀入口通道18和先导阀出口通道19分别贯通阀座9，先导阀入口通道18与阀套3的引压通道16相通，先导阀出口通道19与主阀出口通道13相通；

如图2所示，线圈组件10包括线圈壳体1004、缠绕在线圈壳体1004外壁用于产生磁场的开启线圈1003和关闭线圈1001、用于产生自锁力的永磁块1002以及套装在线圈壳体1004外部用于形成磁场回路的罩壳1005；其中，

开启线圈1003位于先导阀芯17的上端，关闭线圈1001位于先导阀芯17的下端，并且，设置为当给开启线圈1003一个短脉冲电压信号时，先导阀芯17向上移动，先导阀芯17打开并实现开位置自锁，先导阀通道开启；当给关闭线圈1001一个短脉冲电压信号时，先导阀芯17向下移动，先导阀芯17关闭并在关位置处实现自锁，先导阀通道关闭。

主阀芯6和先导阀芯17的密封结构均为氟塑料-金属相结合的菌状密封结构，通过热压技术将氟塑料固定在阀芯上，提高了高压时的密封可靠性。

在入口接嘴1与壳体7之间、阀座9与壳体3之间、先导阀与主阀之间均设置有用于实现各部位连接静密封的O形圈8。

主阀芯6上设置有多道氟塑料制成的挡流圈5，优选为四道，挡流圈5的外径尺寸与阀套3的内孔尺寸过渡配合。

主阀入口通道12内设置有用于防止多余物进入阀体内部的过滤器组件2，可提高产品的工作可靠性，并可根据介质要求选择不同精度的过滤器。

先导阀芯17上设置有用于减轻先导阀芯17重量的减重孔11和用于先导阀芯17安装和拆卸的螺纹孔21，可避免在更换先导阀芯17时，对配合部位和密封面造成损伤。

先导阀芯17上具有减重孔11的端面上焊接固定有隔磁垫片20。

该先导式高压自锁阀用于控制高压气瓶中气体的通断，在自锁阀前端的气瓶充压前，先导阀芯17在永磁铁1002自锁力的作用下处于关闭状态，主阀芯6在弹簧4力的作用下处于关闭状态，随着前端气瓶开始充压，自锁阀入口压力升高，介质压力使主阀芯6和先导阀芯17更加容易密封。

工作时，给开启线圈1003一个短脉冲电压信号，在其周围产生磁场，构成线圈组件10和先导阀芯17的软磁材料均被磁化，先导阀芯17在开启线圈1003和永磁块1002产生的综合磁场作用下打开，并在永磁块1002的作用下使先导阀芯17在线圈失去电压信号时仍能保持开启状态，实现开启自锁功能。此时，先导阀中的气体介质从出口排出，这就使主阀芯6后端的介质压力泄除，主阀芯6前端的气体介质压力克服弹簧4的预紧力，使主阀芯6向左侧移动，形成介质通路。当需要切断介质流通时，给先导阀的关闭线圈1001一个短脉冲电压信号，先导阀芯17在关闭线圈1001和永磁块1002产生的综合磁场作用下关闭，并实现关闭状态的自锁，此时主阀芯6后端压力升高至与主阀芯6前端入口压力相同，主阀芯6在弹簧4力的作用下复位，关闭介质流道。

由此可见，通过上述技术方案，采用内置先导的结构形式，阀套3与壳体7中设置了与先导阀的进口和出口连通的流道，先导阀入口通道18设置在主阀芯6后端，出口流道汇至主路出口。利用先导阀改变主阀芯6后端的压力，进而改变主阀芯6的受力状态，控制主阀芯6的开启与关闭。由于采用的是内置先导式结构，该方案无需单独配套控制气源，同时，先导阀的出口与主阀的出口相通，先导阀不需要单独的排气孔，简化了阀门的结构，进而避免了对外排气时对系统的冲击。

同时，采用双线圈结合永磁铁的控制形式，可实现双稳态无源自保持功能，长期工作时不需要供电，与电磁阀相比可大大降低系统的能耗。先导阀采用承载式两位两通结构，可最大限度地减小了产品结构尺寸及重量。

并且，主阀芯6上设置有挡圈，用于提高主阀芯6与阀套3配合的对中性，在主阀芯6移动行程大的情况下，可有效的消除主阀芯6卡滞、卡死等故障，同时挡圈也起到阻尼的作用，对消除主阀芯6运动时的的震颤现象有良好的效果。

此外，主阀的壳体7加工采用3D打印增材成型技术，可直接成型流道，不需要进行复杂孔的加工和工艺孔的填焊，降低加工难度，同时可增加壳体7的强度。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。