一種低溫充氣開關的製作方法
2023-12-09 20:55:11
專利名稱：一種低溫充氣開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低溫充氣開關，特別是涉及一種對密封結構進行了改進的低溫充氣開關。
背景技術：
低溫充氣開關屬於冷氦增壓系統的一種重要單機產品，其功能是在地面測試和射前給冷氦氣瓶充放氣，從而使三子級火箭具有冷氦增壓的功能。由於以往冷氦充氣開關的動密封結構在常溫下密封性能較好，而到了低溫工況由於非金屬材料收縮係數相對金屬材料收縮係數大，因此低溫下動密封結構接觸面的接觸應力減小，造成密封性能下降，從而一方面制約著冷氦充氣開關的合格率，另一方面可靠性較低。因此亟需對低溫充氣開關的密封結構進行改進，以有效提高產品的可靠性和合格率。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種更具密封可靠性的低溫充氣開關。為解決上述技術問題，本實用新型一種低溫充氣開關，包括殼體、心軸、與殼體密封固定的活閥座和與活閥座密封配合的活閥，殼體內設有一個密封隔離結構，密封隔離結構將殼體的腔室分為低溫氣體腔室和常溫氣體腔室，心軸依次穿過殼體、常溫氣體腔室、密封隔離結構和活閥座，頂住活閥；活閥的另一側通過彈簧頂住外殼；活閥座與密封隔離結構之間的殼體上開有入氣口，活閥座另一側的殼體上開有出氣口 ；密封隔離結構包括隔離環、第一釘型密封圈、第二釘型密封圈和環狀壓塊；隔離環軸向表面與殼體腔室緊密配合， 隔離環與殼體腔室徑向接觸的表面之間設置有環狀的密封墊片；隔離環軸向兩端各設有一個環狀凹槽，第一釘型密封圈的帽部設置於常溫氣體腔室一側的環狀凹槽中，第二釘型密封圈的帽部固定設置於低溫氣體腔室一側的環狀凹槽中；環狀壓塊軸向表面與殼體腔室緊密配合，環狀壓塊的徑向表面與第一釘型密封圈的帽部緊密配合；第一釘型密封圈和第二釘型密封圈沿軸向設有圓錐臺形的透孔，圓錐臺最小直徑處位於第一釘型密封圈和第二釘型密封圈的釘尖位置處，其大小與心軸直徑一致；心軸依次穿過第一釘型密封圈上的透孔、 隔離環和第二釘型密封圈上的透孔；第一釘型密封圈的釘部的外壁與常溫氣體腔室內的氣體接觸，第二釘型密封圈的釘部的外壁與低溫氣體腔室內的氣體接觸。第一釘型密封圈和第二釘型密封圈的材料為聚三氟氯乙烯。環狀壓塊與第一釘型密封圈的釘帽部分相接觸的表面上設置有若干道環狀密封齒，環狀密封齒插入第一釘型密封圈的帽部之中。密封墊片為鋁製墊片。常溫氣體腔室的殼體上設置有氣封口，心軸與殼體之間留有間隙。本實用新型利用隔離環與殼體的在徑向接觸面上的密封，此種端面密封結構避免了側面密封型式低溫下密封接觸應力減小造成密封性能變差的情況。本實用新型利用釘型的密封圈結構，以及用聚三氟氯乙烯材料製成第一釘型密封圈和第二釘型密封圈，聚三氟氯乙烯在壓力作用下可以迅速變形，第一釘型密封圈和第二釘型密封圈的釘部在氣體壓力作用下緊緊抱住心軸，因此密封性能得到極大改善。
圖1為本實用新型所提供的一種低溫充氣開關的整體示意圖。圖2為本實用新型所提供的一種低溫充氣開關的密封結構的軸向剖視圖。圖中1為密封隔離結構，2為彈簧，3為活閥，4為心軸，5為第一釘型密封圈，6為殼體，7為環狀壓塊，8為隔離環，9為第二釘型密封圈，10為密封墊片，11為出氣口，12為進氣口，13為氣封口。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型包括殼體6、心軸4、與殼體6密封固定的活閥座14和與活閥座14密封配合的活閥3，殼體6內設有一個密封隔離結構1，該密封隔離結構1將殼體6的腔室分為低溫氣體腔室和常溫氣體腔室，心軸4依次穿過殼體6、常溫氣體腔室、密封隔離結構1和活閥座14，頂住活閥3 ；活閥3的另一側通過彈簧2頂住外殼6 ；心軸4與殼體6通過螺紋結構固定，心軸4與殼體6之間留有透氣口。活閥座14與密封隔離結構1之間的殼體6上開有入氣口 12，活閥座14另一側的殼體6上開有出氣口 11。常溫氣體腔室的殼體6上設置有氣封口 13。密封結構包括隔離環8、第一釘型密封圈5、第二釘型密封圈9和環狀壓塊7。隔離環8軸向表面與殼體6腔室緊密配合，隔離環8與殼體6腔室徑向接觸的表面之間設置有環狀的密封墊片，優選採用鋁製墊片。第一釘型密封圈5和第二釘型密封圈9由聚三氟氯乙烯製得。隔離環8軸向兩端各設有一個環狀凹槽，第一釘型密封圈5的帽部設置於常溫氣體腔室一側的環狀凹槽中， 第二釘型密封圈9的帽部固定設置於低溫氣體腔室一側的環狀凹槽中。第一釘型密封圈5 和第二釘型密封圈9沿軸向設有圓錐臺形的透孔，圓錐臺最小直徑處位於第一釘型密封圈 5和第二釘型密封圈9的釘尖位置處，其大小與心軸4直徑一致；心軸4依次穿過第一釘型密封圈5上的透孔、隔離環8和第二釘型密封圈9上的透孔；第一釘型密封圈5的釘部的外壁與常溫氣體腔室內的氣體接觸，第二釘型密封圈9的釘部的外壁與低溫氣體腔室內的氣體接觸。環狀壓塊7軸向表面與殼體6腔室緊密配合，環狀壓塊7的徑向表面上設置有若干道環狀密封齒，環狀密封齒插入第一釘型密封圈5的帽部之中，使環狀壓塊7與第一釘型密封圈5的帽部緊密配合。本實用新型在工作時，旋轉心軸4使心軸4頂住活閥3離開活閥座14，低溫氣體由進氣口 12進入，通過活閥3與活閥座14之間的通道，由出氣口 11流出。由於低溫氣體溫度極低，容易將心軸4與殼體6固定的螺紋部分凍住，使心軸4無法順利的轉動，於是由氣封口 13向常溫氣體腔室內充入常溫氮氣或氦氣，氮氣或氦氣由心軸4與殼體6之間留有透氣口流出，保持心軸4與殼體6固定的螺紋部分為常溫狀態，使心軸4能夠順利轉動。常溫氣體腔室內的氣體擠壓第一釘型密封圈5的釘部外壁，第一釘型密封圈5的釘部抱緊心軸4 ；低溫氣體腔室內的低溫氣體擠壓第二釘型密封圈9的釘部外壁，第二釘型密封圈9的釘部抱緊心軸4。 隔離環8與殼體6的在徑向接觸面上使用鋁製墊片，實現了端面密封結構。
權利要求1.一種低溫充氣開關，包括殼體、心軸、與殼體密封固定的活閥座和與活閥座密封配合的活閥，殼體內設有一個密封隔離結構，所述密封隔離結構將殼體的腔室分為低溫氣體腔室和常溫氣體腔室，心軸依次穿過殼體、常溫氣體腔室、密封隔離結構和活閥座，頂住活閥；活閥的另一側通過彈簧頂住外殼；活閥座與所述密封隔離結構之間的殼體上開有入氣口，所述活閥座另一側的殼體上開有出氣口 ；其特徵在於所述密封隔離結構包括隔離環、 第一釘型密封圈、第二釘型密封圈和環狀壓塊；隔離環軸向表面與殼體腔室緊密配合，隔離環與殼體腔室徑向接觸的表面之間設置有環狀的密封墊片；隔離環軸向兩端各設有一個環狀凹槽，第一釘型密封圈的帽部設置於常溫氣體腔室一側的環狀凹槽中，第二釘型密封圈的帽部固定設置於低溫氣體腔室一側的環狀凹槽中；環狀壓塊軸向表面與殼體腔室緊密配合，環狀壓塊的徑向表面與第一釘型密封圈的帽部緊密配合；所述第一釘型密封圈和第二釘型密封圈沿軸向設有圓錐臺形的透孔，圓錐臺最小直徑處位於第一釘型密封圈和第二釘型密封圈的釘尖位置處，其大小與心軸直徑一致；心軸依次穿過第一釘型密封圈上的透孔、 隔離環和第二釘型密封圈上的透孔；第一釘型密封圈的釘部的外壁與常溫氣體腔室內的氣體接觸，第二釘型密封圈的釘部的外壁與低溫氣體腔室內的氣體接觸。
2.根據權利要求1所述的一種低溫充氣開關，其特徵在於所述第一釘型密封圈和第二釘型密封圈的材料為聚三氟氯乙烯。
3.根據權利要求1所述的一種低溫充氣開關，其特徵在於所述環狀壓塊與第一釘型密封圈的釘帽部分相接觸的表面上設置有若干道環狀密封齒，所述環狀密封齒插入第一釘型密封圈的帽部之中。
4.根據權利要求1所述的一種低溫充氣開關，其特徵在於所述密封墊片為鋁製墊片。
5.根據權利要求1所述的一種低溫充氣開關，其特徵在於所述常溫氣體腔室的殼體上設置有氣封口，所述心軸與殼體之間留有間隙。
專利摘要本實用新型涉及一種低溫充氣開關，包括殼體、心軸、活閥座、活閥和密封隔離結構；密封隔離結構包括隔離環、第一、第二釘型密封圈和環狀壓塊；隔離環與殼體腔室徑向接觸表面之間設置密封墊片；隔離環兩端各設有一個環狀凹槽，第一、第二釘型密封圈的帽部設置於環狀凹槽中；環狀壓塊與第一釘型密封圈的帽部緊密配合；第一釘型密封圈和第二釘型密封圈沿軸向設有圓錐臺形的透孔，心軸依次穿過第一釘型密封圈上的透孔、隔離環和第二釘型密封圈上的透孔。本實用新型利用端面密封結構避免了側面密封型式低溫下密封接觸應力減小造成密封性能變差的情況。本實用新型利用釘型的密封圈結構，使密封圈的釘部在氣體壓力作用下緊緊抱住心軸，因此密封性能得到極大改善。
文檔編號F17C13/00GK201982960SQ20102068728
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者餘鋒, 周浩洋, 孫法國, 宋濤, 張佔峰, 徐凌, 李娟娟, 李德權, 王佔彬, 王堃, 邢曉光 申請人:北京宇航系統工程研究所