具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参阅图1至图10，本发明提供一种深海用同轴电磁阀，包括进口管1、出口管2、隔磁管组件7以及用于使进口管1和出口管2连通或隔断的活动阀芯3，进口管1和出口管2同轴设置，活动阀芯3为铁材质，活动阀芯3的外侧沿轴向依次安装有第一线圈4和第二线圈5，第一线圈4和第二线圈5之间安装有磁钢6，第一线圈4和第二线圈5接入的脉冲信号不同。其中，活动阀芯3滑动安装在隔磁管组件7内，第一线圈4、磁钢6和第二线圈5依次安装在隔磁管组件7的外侧；隔磁管组件7的上端与进口管1通过焊接方式固定连接，下端通过焊接方式与阀体8固定连接，阀体8与出口管2通过焊接方式固定连接。使用时，通过同时向第一线圈4和第二线圈5接入不同向的脉冲信号，并配合磁钢6控制活动阀芯3滑动，从而使进口管1和出口管2连通或隔断。

本电磁阀，采用双线圈带磁钢的技术，打破了原有电磁阀复位只靠弹簧力的设计思路，线圈磁力加磁钢吸力组合，使开启和关闭电磁阀变的更加稳定可靠；电磁阀设计成双线圈自保持结构，控制方式采用双电控脉冲信号，供电电源为几节电池就能驱动，在深海工作的电磁阀，只需要给一个脉冲信号就可以实现电磁阀的开和关，无需连续给电，真正实现了节能环保。

参阅图1和图4，隔磁管组件7是整个电磁阀的中心轴，是连接介质进出的渠道，是加大磁场力和隔绝部分磁力的主要部件。隔磁管组件7包括依次固定连接的第一隔磁管9、导磁管10和第二隔磁管11、与第一隔磁管9固定连接的固定铁芯12以及与第二隔磁管11固定连接的导磁板13，第一隔磁管9与第一线圈4对应设置，第二隔磁管11与第二线圈5对应设置；导磁管10的轴向长度大于磁钢6，导磁管10的上端部延伸至第一线圈4内，下端部延伸至第二线圈5内；也即，导磁管10对应第一线圈4的下端部、磁钢6以及第二线圈5的上端。其中，固定铁芯12通过焊接方式与进口管1固定连接，导磁板13通过焊接方式与阀体8固定连接。

其中，固定铁芯12、第一隔磁管9、导磁管10、第二隔磁管11和导磁板13采用激光焊接的方式按顺序依次焊接固定为一体。固定铁芯12、导磁管10、阀体8和导磁板13采用磁性材料，第一隔磁管9和第二隔磁管11均采用隔磁材料，本实施例中隔磁材料可选用不锈钢材质。从结构上，隔磁管组件7整体强度好，支撑力大，稳定性强；从作用上，当第一线圈4通正向脉冲信号时，产生的磁场将活动阀芯3吸合上去的磁力是足够强大的，但当反向信号产生时，第一隔磁管9可起到隔离磁场的作用，可以让一部份磁力减弱，活动阀芯3向下运动会更加顺畅，不会出现常规电磁阀中常见的剩磁现象，电磁阀开关更加稳定可靠。

参阅图2和图3，隔磁管组件7的内壁与活动阀芯3外壁之间形成有流道，活动阀芯3上设置有竖直的第一通槽16和横向的第二通槽17，第一通槽16与第二通槽17连通，第一通槽16的下端连接密封塞15；使用时，介质可通过流道、第一通槽16和第二通槽17流向阀体8的阀口14处。参阅图2，阀体8的一端伸入隔磁管组件7内，阀体8的伸入端设置有凸起部，凸起部上设置有与出口管2连通的阀口14，活动阀芯3的下端部安装有用于堵塞阀口14的密封塞15，开关电磁阀时通过活动阀芯3滑动使密封塞15与阀口14脱离或贴合，从而使进口管1和出口管2连通或隔断。

参阅图1和图2，活动阀芯3的上端部安装有缓冲垫18。在深海超静音的环境下，任何的一点撞击声都会被无限放大，防撞缓冲垫的应用以及微小行程的设计，可以明显减弱电磁阀开启关闭时的撞击声，提升深海环境下的安全性。

参阅图1，隔磁管组件7的外侧固定有线圈罩壳19，第一线圈4、磁钢6和第二线圈5均安装在线圈罩壳19内；线圈罩壳19的外壁在对应第一线圈4和第二线圈5的位置上分别安装有电缆出线装置25。

参阅图5，电缆出线装置25包括出线母件20、与出线母件20配合的出线子件21以及电缆组合22，电缆组合22依次穿过出线子件21和出线母件20后与第一线圈4或第二线圈5电性连接；出线母件20与出线子件21之间安装有密封圈23，密封圈23外套在电缆组合22上。

参阅图1，进口管1内设置有介质进口，出口管2内设置有介质出口，介质进口的轴线与介质出口的轴线相重合。电磁阀同轴设计，介质进出口均在同一中心线上，不但体积小而且安装方便，特别是深海恶劣的条件下，空间非常有限，将电磁阀设计成和管路同一中心线上，为深海设备配套留下更多空间。

参阅图1，电磁阀的外壁上安装有防腐罩壳24；防腐罩壳24的上端与进口管1焊接固定，下端与出口管2焊接固定；进口管1、出口管2和防腐罩壳24均为钛合金材质。

由于电磁阀的特性，必须要有多种材料组合而成，进口管1（钛合金）、隔磁管组件7（多种材料焊接而成）、线圈罩壳19（碳钢）、阀体8（磁性材料）和出口管2均采用高功率激光焊接技术将所有部件组合到一起，其密封性能非常好。但同时也暴露了防海水腐蚀能力极差的缺点，参阅图1，本电磁阀采用全包裹加焊接的技术将所有防腐能力差的材料进行保护，防腐罩壳24全包裹电磁阀全身，防腐罩壳24一端与进口管1进行焊接，另一端与出口管2进行焊接，再将电缆出线装置与防腐罩壳24进行焊接。此时所有外露材料均为钛合金，防腐能力极强，电磁阀可以耐得住深海强腐蚀的特性。

在深海环境下，超高的压强对电磁阀壳体沉压是个非常大的挑战，本发明以隔磁管组件7为依托，将阀体8、线圈罩壳19分别与隔磁管组件7进行焊接，在高功率的激光焊接技术下，所有连接部位均连成一体，强度高，支撑力强，同时紧凑的结构设计，在深海下可以平稳的工作，不受外界高压强的影响。同时再在电磁阀外部包裹钛合金制作的电磁阀防腐罩壳，再次将外壳加强，形成了二道耐压防护墙。

深海作业的电磁阀，电源连接是个非常重要的环节，本发明采用了特殊的电缆出线装置结构，包括出线母件、高强度耐海水密封圈、出线子件和海水电缆组合；在深海环境下，所有出线装置的金属材料均由钛合金制作而成，电缆采用海水专用电缆，保证电磁阀的供电平稳有效安全。

参阅图6至图8，第一线圈4和第二线圈5之间有一磁钢6，在磁钢6的作用力下电磁阀中的固定铁芯12和阀体8均有磁性，此时两端的磁力相等。参阅图6和图9，当第一线圈4通正向脉冲信号，同时第二线圈5通反向脉冲信号，此时第一线圈4产生向上运动的磁场，第二线圈5的反向磁力克服了磁钢6的磁力，此时第一线圈4区域的磁力远远大于第二线圈5区域的磁力，活动阀芯3向上运动与阀口14脱离，电磁阀呈打开状态，介质流通。

参阅图8和图10，当第二线圈5通正向脉冲信号，同时第一线圈4通反向脉冲信号，此时第二线圈5产生向下运动的磁场，第一线圈4的反向磁力克服了磁钢6的磁力，此时第二线圈5的磁力远远大于第一线圈4区域的磁力，活动阀芯3向下运动与阀口14贴合密封，电磁阀呈关闭状态，介质不流通。

其中，第一线圈4通正向脉冲信号后总磁力等于线圈通正向脉冲信号电磁场力加上磁钢力，第二线圈5通反向脉冲后总磁力等于磁钢力减去线圈通反向脉冲信号电磁场力。综上所述，第一线圈4的总磁力大于第二线圈5的总磁力，电磁阀打开；第二线圈5的总磁力大于第一线圈4的总磁力，电磁阀关闭。

图6为电磁阀给正向脉冲信号后的磁力线运动轨迹，图8为电磁阀给反向脉冲信号后的磁力线运动轨迹。图7为磁钢的磁力线方向，在磁钢上下均有线圈及磁性材料，磁钢上下均有磁力分布。磁钢的作用是：当线圈瞬间给正向或反向脉冲信号30-200ms后，线圈磁力消失，此时靠磁钢的磁力将活动阀芯牢牢的吸合在指定位置上。

本发明还提供一种深海用同轴电磁阀的使用方法，基于上述的深海用同轴电磁阀，通过以下步骤实现：通过同时向第一线圈4和第二线圈5接入不同向的脉冲信号，并配合安装在所述第一线圈4和所述第二线圈5之间的磁钢6，从而控制活动阀芯3滑动，使进口管1和出口管2连通或隔断。

本发明提供的一种深海用同轴电磁阀及使用方法，采用双线圈带磁钢的技术，打破了原有电磁阀复位只靠弹簧力的设计思路，线圈磁力加磁钢吸力组合，使开启和关闭电磁阀变的更加稳定可靠；电磁阀设计成双线圈自保持结构，控制方式采用双电控脉冲信号，供电电源为几节电池就能驱动，在深海工作的电磁阀，只需要给一个脉冲信号就可以实现电磁阀的开和关，无需连续给电，真正实现了节能环保；以隔磁管组件为整个电磁阀的中心轴，通过第一隔磁管、导磁管和第二隔磁管配合，能够使活动铁芯运动更加顺畅，避免出现常规电磁阀中经见的剩磁现象，电磁阀开关更加稳定可靠；本电磁阀具有具有耐腐蚀、高抗压能力、低功耗、介质可双向流通等特点，能广泛应用在深海、海洋、航空航天和宇宙飞行器等领域中，克服了现有电磁阀无法适用深海环境的缺陷。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。