CN101148196A - 抗荷阀进气压力调节的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供抗荷阀进气压力调节的方法和装置，属于航空个体防护救生技术领域。所述抗荷阀进气压力调节方法的特征是，在抗荷阀的引气导管，即从气源到抗荷阀之间的管路上，设置抗荷阀进气压力调节装置，通过抗荷阀进气压力调节装置对抗荷阀的进气压力进行调节。所述的抗荷阀进气压力调节装置，其特征是，它具有根据自身进口压力调节自身出口压力的功能。本发明提供了四种进气压力调节装置的设计。本发明可以在保证抗荷阀允许的最低进气压力的条件下，限制过高的进气压力，从而防止进气压力过高引发的抗荷阀故障。
Description
技术领域
本发明涉及抗荷阀进气压力调节的方法和装置，属于航空个体防护技术领域。
背景技术
飞机作机动飞行时会产生正向加速度。有加速度存在，人体便会受到与加速度方向相反的惯性力作用。作用于人体的总质量与人的体重之比称为过载。飞机大机动飞行引起的过载会造成飞行员生理障碍，例如脑部供血、视力及在心血管系统上的机能障碍。这不但会造成飞行员身体不适，影响飞行员的工作效能，严重时会危及其生命安全。提高飞行员在大机动飞行时的抗过载能力，是发挥飞行员效能，保证飞行安全的重要措施之一。
减少过载对飞行员造成的生理障碍，主要通过抗荷系统来实现。当飞机作正向加速度飞行时，抗荷阀打开，向抗荷服充气，通过抗荷阀自动调节供给抗荷服的气体压力，对飞行员进行过载保护。抗荷阀也称抗荷压力调节器。
随着飞机机动性能的提高和执行任务难度的增加，对抗荷阀工作性能的要求越来越高，容易引发抗荷阀故障。抗荷阀的常见故障表现在：需要打开充气时不能正常打开，造成抗荷服没有压力；调节过程中动态偏差大，调节品质差；不需要充气时不能正常关闭，仍然不断充气。这三个故障现象均由活塞运动阻力过大引起。而抗荷阀进气压力过大，会引起活塞运动阻力过大。目前未见到专门用于抗荷阀进气压力调节的方法和装置。
发明内容
本发明的目的是提供抗荷阀进气压力调节的方法和装置，在保证抗荷阀允许的最低进气压力的条件下，限制过高的进气压力。进气压力过高，抗荷阀活塞运动阻力显著增加，影响抗荷阀的调节性能，是引发事故的一个重要原因。本发明的试验表明，对于某些类型的抗荷阀，其活塞运动阻力随进气压力的升高呈指数上升。
一种抗荷阀进气压力调节的方法，其特征是：在抗荷阀的引气导管，即从气源到抗荷阀之间的管路上，设置抗荷阀进气压力调节装置，通过抗荷阀进气压力调节装置调节抗荷阀的进气压力。
抗荷阀进气压力调节装置可以与抗荷阀在出厂前组装，构成一种新的抗荷阀，即具有进气压力调节功能的抗荷阀。
本发明所述的抗荷阀进气压力调节装置，其特征是：它具有根据自身进口压力调节自身出口压力的功能；在保证抗荷阀允许的最低进气压力的条件下，限制过高的进气压力。本发明给出了四种抗荷阀进气压力调节装置。
第一种抗荷阀进气压力调节装置的特征在于：它由壳体、定位板、感压箱、阀座、阀板、阀杆、弹簧、以及设定螺杆组成；定位板与壳体螺纹连接；定位板与设定螺杆螺纹连接；阀座与壳体固定连接；阀板、阀杆、感压箱、以及设定螺杆依次固定连接；感压箱置于感压腔内；弹簧置于感压箱内；感压孔连通流道出口和感压腔。感压箱的一种型式是波纹管。
定位板的作用是初步设置阀板的起始位置，并用做设定螺杆的设定调节。设定螺杆的作用是预设弹簧的作用力。当抗荷阀与抗荷阀进气压力调节装置之间的管路很短时，进气压力调节装置的出口压力近似为抗荷阀的进口压力。由于感压孔连通出口和感压腔，感压腔内的压力近似为出口压力。当出口压力小于或等于设定值时，感压箱位置设计成使阀板处于全开状态。当出口压力由于某种原因增加到高于设定值时，作用在感压箱上的压力随之增大，并且克服弹簧的预设力，压缩感压箱，同时带动阀板上移，减少调节阀门的流通面积，使出口压力下降，并在出口压力制度线的对应点达到平衡，这时阀板稳定在某个位置。反之，当出口压力减少时，感压箱产生与上面相反的作用。
为了消除进口压力的影响，使抗荷阀进气压力调节装置只根据出口压力进行调节，可以使用双阀板-双阀座设计，一个阀板对应一个阀座。两个阀板的尺寸相同。两个阀座的流通面积相同。
为了保护设定螺杆，使其在设定位置后，不会受到误碰或误动而改变初始设定，可以设置护盖。护盖与壳体上端可拆卸固定连接，例如螺纹连接或螺钉连接。护盖同时也能起到密封作用，为此，最好在护盖和壳体的上端之间放置一密封圈。
第二种抗荷阀进气压力调节装置的特征在于：它是一种渐扩式限压管，即进口面积小于出口面积。其进口的大小由气源至抗荷阀之间管路的流量、压力特性和所要求的抗荷阀进气压力范围确定。
第三种抗荷阀进气压力调节装置的特征在于：它是一个中心开孔的限压环，其中心孔的大小由气源至抗荷阀之间管路的流量、压力特性和所要求的抗荷阀进气压力范围确定。
第四种抗荷阀进气压力调节装置的特征在于：它是一种渐缩式限压管，即进口面积大于出口面积。其出口的大小由气源至抗荷阀之间管路的流量、压力特性和所要求的抗荷阀进气压力范围确定。渐扩式限压管反向安装，即成了渐缩式限压管。
本发明提供的抗荷阀进气压力调节的方法和装置，在保证抗荷阀允许的最低进气压力的条件下，避免了抗荷阀在过高进气压力下运行，从而避免了因进口压力过高而引发的抗荷阀故障。
附图说明
图1是一种抗荷阀进气压力调节装置在抗荷系统中的位置示意图。
图2是一种具有进气压力调节功能的抗荷阀的结构示意图。
图3是第一种抗荷阀进气压力调节装置的结构示意图。
图4是第二种抗荷阀进气压力调节装置(渐扩式限压管)的结构示意图。
图5是第二种抗荷阀进气压力调节装置(限压环)的结构示意图。
图中标号名称：1.壳体，2.定位板，3.感压箱，4.阀座，5.阀板，6.阀杆，7.弹簧，8.设定螺杆，9.护盖，10.渐扩式限压管，11.限压环，12.抗荷阀，13.抗荷阀进气压力调节装置，14.引气导管，15.最靠近抗荷阀的其它附件，16.气源，A.流道，B.感压孔，C.感压箱。
具体实施方式
结合图1所示，抗荷阀进气压力调节装置13位于最靠近抗荷阀的其它附件15与抗荷阀12之间。其它附件是指位于抗荷阀12与气源16之间空气管路上的除抗荷阀进气压力调节装置13以外的任一附件，例如过滤器等。图1只标出了最靠近抗荷阀的其它附件15。引气导管14既指一段导管(例如图1所示的连通最靠近抗荷阀的其它附件15与抗荷阀进气压力调节装置13的一段导管)，也是抗荷阀12与气源16之间所有导管的总称。
抗荷阀进气压力调节装置可以位于引气导管的任何位置。不过，越靠近抗荷阀，抗荷阀进气压力调节装置的出口压力越接近抗荷阀的进口压力。
抗荷阀进气压力调节装置可以与抗荷阀在出厂前组装，构成具有进气压力调节功能的抗荷阀。这种情况下，为了最大限度地减少所增加的体积，可优先选用结构简单的抗荷阀进气压力调节装置，例如渐扩式限压管或限压环。图2所示的是渐扩式限压管10与抗荷阀12组装，构成的一种具有进气压力调节功能的新型抗荷阀。
图3所示的是第一种抗荷阀进气压力调节装置的结构示意图。它由壳体1、定位板2、感压箱3、阀座4、阀板5、阀杆6、弹簧7、设定螺杆8、以及护盖9组成。定位板2与壳体1以螺纹方式连接。阀座4与壳体1固定连接。阀板5、阀杆6、感压箱3、以及设定螺杆8依次固定连接。感压箱3置于感压腔内。弹簧7置于感压箱3内。设定螺杆8与定位板2螺纹连接。护盖9与壳体1螺纹连接。感压孔B连通流道A的出口和感压腔C。本实施例采用了双阀板-双阀座设计，一个阀板对应一个阀座。两个阀板的尺寸相同。两个阀座的流通面积相同。由于两个阀板(上阀板的下表面与下阀板的上表面)受到的进口压力的作用相互抵消，从而消除了进口压力的影响，使抗荷阀进气压力调节装置只根据其出口压力进行调节。定位板2的作用是预设阀板5的初始位置。设定螺杆8的作用是预设弹簧7的作用力。弹簧7预设力的大小由出口设定压力和感压箱3的有效承压面积确定。感压箱3的有效承压面积的大小和弹簧7的特性系数由出口压力制度确定。感压箱3应真空密封。
图4所示的是第二种抗荷阀进气压力调节装置，即渐扩式限压管10。气体从较小尺寸的进口进入渐扩式限压管10。渐扩式限压管10的出口外经与安装导管的内径相等。渐扩式限压管10进口的大小由气源16至抗荷阀12之间管路的流量、压力特性和所要求的抗荷阀进气压力范围确定。
也可以采用渐缩式限压管。渐缩式限压管在结构上与渐扩式限压管可以相同。渐扩式限压管在抗荷系统中反向安装，即变为渐缩式限压管。渐扩式限压管在防止引气导管中的积水进入抗荷阀方面，优于渐缩式限压管。
图5所示的是第三种抗荷阀进气压力调节装置，即限压环11。限压环11的外经与安装导管的内径相等。限压环11中心孔的大小由气源16至抗荷阀12之间管路的流量、压力特性和所要求的抗荷阀进气压力范围确定。
Claims (7)
1.一种抗荷阀进气压力调节的方法，其特征在于：在抗荷阀(12)的引气导管(14)上，设置抗荷阀进气压力调节装置(13)，利用抗荷阀进气压力调节装置(13)调节抗荷阀(12)的进气压力。
2.根据权利要求1所述的抗荷阀进气压力调节方法，其特征在于：抗荷阀进气压力调节装置可以与抗荷阀在出厂前组装，构成具有进气压力调节功能的抗荷阀。
3.一种实现权利要求1所述抗荷阀进气压力调节方法的抗荷阀进气压力调节装置，其特征在于：它由壳体(1)、定位板(2)、感压箱(3)、阀座(4)、阀板(5)、阀杆(6)、弹簧(7)、以及设定螺杆(8)组成；定位板(2)与壳体(1)螺纹连接；阀座(4)与壳体(1)固定连接；阀板(5)、阀杆(6)、感压箱(3)、以及设定螺杆(8)依次固定连接；设定螺杆(8)与定位板(2)螺纹连接；感压箱(3)置于感压腔(C)内；弹簧(7)置于感压箱(3)内；感压孔(B)连通流道(A)的出口和感压腔(C)。
4.一种实现权利要求1所述抗荷阀进气压力调节方法的抗荷阀进气压力调节装置，其特征在于：它是一个渐扩式限压管(10)。
5.一种实现权利要求1所述抗荷阀进气压力调节方法的抗荷阀进气压力调节装置，其特征在于：它是一个渐缩式限压管。
6.一种实现权利要求1所述抗荷阀进气压力调节方法的抗荷阀进气压力调节装置，其特征在于：它是一个中心开孔的限压环(11)。
7.一种实现权利要求3所述的抗荷阀进气压力调节装置，其特征在于：感压箱(3)是波纹管。
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2007
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