CN104645520B - 具有原位检测功能的面罩储存箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有原位检测功能的面罩储存箱，由箱体组件、左门组件、右门组件、示流器、进氧软管、供氧软管六部分组成，箱体组件内存放有面罩；左门组件、右门组件通过螺钉连接于箱体组件上，用于约束面罩；右门组件与示流器配合实现氧气压力原位检测；示流器固定在箱体组件内部；进氧软管、供氧软管的一端分别固定在示流器的进氧管路和供氧管路上，另一端则分别连接飞机供氧接口和面罩接口。本发明面罩箱通过面罩箱内部安装的示流器实现氧气的供氧和断氧，再配合门组件上的按钮装置，实现整个产品的原位检测。

Description

具有原位检测功能的面罩储存箱

技术领域

本发明涉及一种面罩储存装置，具体涉及一种具有原位检测功能的航空面罩储存箱。

背景技术

航空面罩是飞行员的主要个体防护装具，是人机界面的关键交接点。它在实际飞行中使用频率最高，靠人体最近。带有检测功能的面罩箱作为检测、存放面罩的装置，与面罩配套使用，辅助其实现防护性。其防护性能的好坏对保证飞行员高空飞行供氧救生具有极为重要的作用。

现代军用飞机战术性能不断提高，进一步促进了航空面罩的改进与发展,为了适应不断改型的面罩，国外空军飞行员的面罩箱几经改进，多次更新换代，以使其适应高技术性能飞机配套使用要求。目前航空产品上广泛使用的面罩储存箱结构简单、功能单一，仅用于面罩的储存及为面罩的供氧提供接口。所以在氧气系统进行检测、维护时过程复杂，还需要维护人员手动完成。由于检测事项是由手动完成，使的供给面罩的氧气具有不可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有原位检测功能的面罩储存箱，该型面罩箱不仅可以为乘员使用面罩提供存放空间，方便乘员快速拿取；而且能够原位检测氧气压力，检查是否有氧气供给面罩；还能够快速实现供氧的通断，方便乘员的使用。

本发明是这样实现的：

一种具有原位检测功能的面罩储存箱，由箱体组件、左门组件、右门组件、示流器、进氧软管、供氧软管六部分组成，箱体组件内存放有面罩，同时也是其他各部件的安装接口及外部交联关系接口；左门组件、右门组件通过螺钉连接于箱体组件上，用于约束面罩；右门组件与示流器配合实现氧气压力原位检测；示流器固定在箱体组件内部，可以实现氧气压力的检测、提示氧气接通，并通过进氧软管将飞机上的氧气转接到供氧软管然后输送给面罩，供乘员使用；进氧软管、供氧软管的一端分别固定在示流器的进氧管路和供氧管路上，另一端则分别连接飞机供氧接口和面罩接口。

示流器是由示流器壳体、隔离片、轴、堵头、挡圈、显示盖、压片、腔体密封圈、堵头密封圈、壳体密封圈、显示膜片、锥形弹簧、压力弹簧、安装螺钉组成，其中隔离片采用紧配合的方式安装在示流器壳体供氧出口位置，压片、锥形弹簧安装在隔离片上，并使用安装螺钉进行固定，隔离片的表面有个小孔；

显示膜片放置在示流器壳体的顶部，使用挡圈进行固定，显示膜片上设置有显示盖；

腔体密封圈、堵头密封圈分别安装在轴的前端和末端，轴上套有压力弹簧；

壳体密封圈安装在堵头上；轴位于示流器壳体内，并通过堵头固定。

右门组件的是由门边沿、右门、按钮、挡圈、弹簧、拉环及联动机构组成，联动机构包括外壳、挡块、紧固螺钉、弹簧导向座、大压簧、联动块、指示标识、弹簧固定套筒、小压簧，右门组件通过门边沿固定并安装在箱体组件上，门边沿上设置有拉环，拉环穿过右门后套有弹簧，并使用挡圈进行固定；按钮安装在右门的凹槽中，并与联动机构相接触，联动机构包括挡块，以及套有大压簧的弹簧导向座，内部放有小压簧的弹簧固定套筒，弹簧导向座和弹簧固定套筒分别放置在外壳内，通过挡块对弹簧导向座和弹簧固定套筒上下方向限位；联动块卡在弹簧导向座和弹簧固定套筒上，对大压簧和小压簧左右方向限位；紧固螺钉连接挡块和联动块，指示标识卡安装在挡块与弹簧固定套筒之间。

本发明具有如下有益效果：

该型面罩箱使用的原理是通过面罩箱内部安装的示流器实现氧气的供氧和断氧，再配合门组件上的按钮装置，实现整个产品的原位检测。操作方便、可靠性较高，适用于各种类型面罩安装使用，因此实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。该面罩箱的研制不仅能够提高面罩维护性和防护性，为确保飞行员高空飞行供氧救生的顺利实现做好充分准备，同时填补了国内此项技术的空白。

附图说明

图1为本发明具有原位检测功能的面罩储存箱结构示意图；

图2为本发明具有原位检测功能的面罩储存箱俯视图及A-A面视图；

图3为示流器内部结构；

图4为示流器工作原理图；

图5为示流器显示膜片闪现原理图；

图6、7为右门组件结构；

图8 为右门组件工作原理图；

图9为原位检测原理图；

图10、11为供氧接通后门组件开启的检测原理图。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

如附图1、2所示，一种具有原位检测功能的面罩储存箱，由箱体组件1、左门组件2、右门组件3、示流器4、进氧软管5、供氧软管6六部分组成。其中箱体组件1主要是用来存放面罩7，同时也是各部件的安装接口及外部交联关系接口；左门组件2、右门组件3通过螺钉连接于箱体组件1上，用于约束面罩7；右门组件3在供氧的状态下可以配合示流器4实现氧气压力原位检测的功能；示流器4固定在箱体组件1内部，可以实现氧气压力的检测、提示氧气接通，并通过进氧软管5将飞机上的氧气转接到供氧软管6然后输送给面罩，供乘员使用；进氧软管5、供氧软管6一端分别固定在示流器4的进氧管路和供氧管路上，另一端则分别连接飞机供氧接口和面罩接口，为面罩供氧做好连接工作。

其中，示流器4是整个产品中实现氧气压力检测、传送氧气的核心部件。附图3显示了示流器组成。

示流器4的结构是由示流器壳体41、隔离片42、轴43、堵头44、挡圈45、显示盖46、压片47、腔体密封圈48、堵头密封圈49、壳体密封圈410、显示膜片411、锥形弹簧412、压力弹簧413、安装螺钉414组成。其中隔离片42采用紧配合的方式安装在示流器壳体41供氧出口位置，然后将压片47、锥形弹簧412安装在隔离片42上，使用安装螺钉414进行固定，隔离片42的表面有4个小孔，主要作用是在供氧接通后均匀分散气流，压缩锥形弹簧412的同时顶开压片47将氧气输送到给供氧软管。

显示膜片411放入示流器41壳体的顶部，使用挡圈45进行固定，然后盖上显示盖46，显示膜片411主要是分隔供氧软管和进氧管软之间的氧气压力，在供氧接通的瞬间或是乘员呼吸的过程中，进氧软管和供氧软管之间产生的压差，使得显示膜片411鼓起，提示有氧气通过，该现象可以通过显示盖46进行观察。而挡圈45是用于固定显示膜411，以保证在有氧气压力存在时，显示膜411不会发生位移。

腔体密封圈48、堵头密封圈49分别安装于轴43的前端和末端，然后将压力弹簧413套在轴43的指定位置上，腔体密封圈48是为了密封示流器进氧软管这一部分的气压，而堵头密封圈49的作用是在供氧接通后，保证示流器腔体内部压力平衡，防止泄露。

壳体密封圈410安装在堵头44上，目的是为了防止供氧接通后，堵头44和示流器壳体41螺纹安装处出现漏气现象。

安装完成后，将装配好的轴43放置在示流器壳体41内，拧上堵头44，整个示流器安装完成。

在示流器安装完成后，将飞机氧气出口与面罩箱的进氧软管连接，开启氧气阀门。当通入氧气的压力大于压力弹簧413的压力时，压力弹簧413被压缩，轴43开始向外侧移动，在氧气压力达到额定值时，轴43上前端的壳体密封圈410完全从示流器壳体41小径中退出，供氧接通，氧气充满整个示流器壳体41内部。然后示流器壳体41内部的氧气压力压缩锥形弹簧412，顶开压片47，氧气进入供氧管路，可以供氧给面罩。于此同时，轴43上末端安装的堵头密封圈49，进入堵头44内腔起密封作用，以保证示流器壳体41内部氧气压力不发生泄漏。

附图4显示了示流器工作原理。如果氧源压力低于额定值，示流器内部的氧气压力将无法克服压力弹簧413压力，导致轴43无法被气压顶开，此时的示流器无法正常工作，不能供氧给快戴面罩。经过此项检查，操作人员就知道飞机上氧气压力偏低，需要对飞机上氧气进行补给。

附图5为示流器显示膜片闪现原理图，在供氧接通的瞬间，进氧管路里的氧气通过示流器壳体41顶部的小孔与显示膜片411下方的氧气压力保持一致；而供氧管路里氧气压力通过示流器壳体41供氧管路侧边的小孔与显示膜片411上方压力的保持一致，所以氧气接通的瞬间或是乘员呼吸的时候会在显示膜片411上下方产生压差，使得显示膜片411鼓起，提示供氧接通，有氧气供给面罩。操作人员可以直接通过显示盖46进行观察，以判定供氧是否正常。

本发明中，右门组件除了能固定面罩外还是实现产品原位检测功能重要部件，与示流器配合使用完成产品氧气压力原位检测工作。附图6、7示出了右门组件的组成。

右门组件3的结构是由门边沿31、右门32、按钮33、挡圈34、弹簧35、拉环36及联动机构组成，联动机构包括外壳37、挡块38、紧固螺钉39、弹簧导向座310、大压簧311、联动块312、指示标识313、弹簧固定套筒314、小压簧315。门边沿31是各部件的安装接口，一方面用于固定右门32。另一方面用于将右门组件固定于箱体组件上。

将拉环36放入门边沿31的指定位置，穿过右门32后，在拉环36上固定好弹簧35，使用挡圈34进行固定。这样的设计是为了实现右门组件的开启、关闭，方便拿取和存放面罩。

联动机构的组装：首先将挡块38卡在外壳37的薄壁处；其次，将大压簧311套在弹簧导向座310上，将小压簧315放入弹簧固定套筒314中，然后将安装好的弹簧导向座310和弹簧固定套筒314放入外壳37内，并用挡块38对弹簧导向座310和弹簧固定套筒314上下方向限位；然后将联动块312卡在弹簧导向座310和弹簧固定套筒314上，对大压簧311和小压簧315左右方向限位；最后，使用紧固螺钉39连接挡块38和联动块312，安装完成后将指示标识卡313在挡块38与弹簧固定套筒314之间。

联动机构安装完成后，将按钮33放入右门32的凹槽中，然后将联动机构整个压入右门32的凹槽中，使用AB胶进行封边、固定，整个右门组件安装完成。

附图8示出了右门组件的工作原理：按下按钮33，挡块38向外侧运动同时推动弹簧导向座310、联动块312一起向外侧运动，压缩大压簧311，指示标识卡313被推外壳37，提示供氧接通。

弹簧固定套筒314和小压簧315的使用需要配合门组件的使用。

具有原位检测功能的面罩箱除了能实现给快戴面罩供给、断开氧气外，还可以原位检测飞机上的供氧压力。如附图9所示，飞机在起飞前，一般会通过面罩箱对整套供氧系统进行检测，一方面是检测飞机上氧源压力，另一方面是为了验证整个面罩箱是否能够正常工作、有无漏气现象。这就需要右门组件配合示流器共同完成产品氧气压力检测工作。

1）工况一：正常情况下的氧气压力的检测和氧气供给

工作原理：在前面示流器原理的章节描述了，当氧气压力达到额定值的时候，氧气压力克服压力弹簧的压力，使轴向外侧运动，直到供氧被接通。一般情况下，面罩箱的使用状态是将面罩存放在箱体内，并将面罩卡在左、右门组件。面罩箱的初始状态是左、右门组件呈关闭状态，在进行氧气压力检测的时候是不需要打开左、右门组件取出面罩进行检测。

左、右门组件在关闭状态下，右门组件上的挡块38刚好挡住示流器组件上的轴43，如果氧气压力达到额定值时，按下按钮33，轴43就会被氧气压力向外顶出，供氧接通，有氧气供给面罩。在氧气接通的瞬间，示流器上的显示膜片411由于产生较大的压差而鼓起，提示供氧接通，操作人员可以直接进行观察。若能够观察到显示膜片411鼓起，就说明氧气压力正常、面罩箱工作正常。松开按钮33，挡块38恢复原位，将轴43推回至初始状态，氧气关闭。

在左、右门组件关闭的状态下，即使氧气压力达到额定值，若不对按钮33进行操作，供氧也无法接通，是因为示流器内部的氧气压力不足以将右门组件中控制挡块38的大压簧311推开，所以供氧便无法接通，没有氧气供给面罩，这种设计确保整个供氧系统的安全性和可靠性。但是如果氧气压力没有达到额定值，示流器则不能工作，按下按钮，整个系统无反应，这就说明飞机上氧气压力偏低，需要进行氧气补给。

2）工况二：正常情况下被门组件开启后，氧气压力的检测和氧气供给

如果在氧气压力达到额定值的情况下，乘员将面罩从面罩箱中取出，在少了门组件的约束后，轴43就会向外运动，供氧显示接通，此时有氧气给面罩。

在这种情况下，需要关闭门组件，但是又要供氧接通时，仅需关闭门组件，挡块38下方有个斜面，在门组件关闭的状态下，挡块38向一侧旋开压缩弹簧固定套筒314和小压簧315，为轴43让出足够的地方，使其继续保持供氧接通，见附图11中的a）图；如果在关闭门组件时要求断开氧气，就需要关闭门组件后，在次按下门组件上的按钮33，挡块38向后运动，退至轴43的末端，见附图11中的b）图，松开按钮33可以关氧气，见附图11中的c）图。之后就可以重复之前的检测、供氧步骤。

通过这种方式可以快速、有效、准确的检查整个系统的氧气压力及系统工作情况，操作过程简单、方法可靠。

Claims (6)

1.一种具有原位检测功能的面罩储存箱，其特征在于：由箱体组件、左门组件、右门组件、示流器、进氧软管、供氧软管六部分组成，左门组件、右门组件通过螺钉连接于箱体组件上；右门组件与示流器配合实现氧气压力原位检测；示流器固定在箱体组件内部，进氧软管、供氧软管的一端分别固定在示流器的进氧管路和供氧管路上，另一端则分别连接飞机供氧接口和面罩接口。

2.根据权利要求1所述具有原位检测功能的面罩储存箱，其特征在于：所述箱体组件内存放有面罩。

3.根据权利要求1或2所述具有原位检测功能的面罩储存箱，其特征在于：所述示流器是由示流器壳体、隔离片、轴、堵头、挡圈、显示盖、压片、腔体密封圈、堵头密封圈、壳体密封圈、显示膜片、锥形弹簧、压力弹簧、安装螺钉组成，其中隔离片采用紧配合的方式安装在示流器壳体供氧出口位置，压片、锥形弹簧安装在隔离片上，并使用安装螺钉进行固定，隔离片的表面有小孔；

显示膜片放置在示流器壳体的顶部，使用挡圈进行固定，显示膜片上设置有显示盖；

腔体密封圈、堵头密封圈分别安装在轴的前端和末端，轴上套有压力弹簧；

壳体密封圈安装在堵头上；轴位于示流器壳体内，并通过堵头固定。

4.根据权利要求3所述具有原位检测功能的面罩储存箱，其特征在于：所述隔离片表面的小孔数量为4个。

5.根据权利要求3所述具有原位检测功能的面罩储存箱，其特征在于：所述显示膜片是通过如下原理闪现的：在供氧接通的瞬间，进氧管路里的氧气通过示流器壳体顶部的小孔与显示膜片下方的氧气压力保持一致；而供氧管路里氧气压力通过示流器壳体供氧管路侧边的小孔与显示膜片上方压力保持一致，所以氧气接通的瞬间或是乘员呼吸的时候会在显示膜片上下方产生压差，使得显示膜片鼓起，提示供氧接通，有氧气供给面罩。

6.根据权利要求3所述具有原位检测功能的面罩储存箱，其特征在于：所述的右门组件是由门边沿、右门、按钮、挡圈、弹簧、拉环及联动机构组成，联动机构包括外壳、挡块、紧固螺钉、弹簧导向座、大压簧、联动块、指示标识、弹簧固定套筒、小压簧，右门组件通过门边沿固定并安装在箱体组件上，门边沿上设置有拉环，拉环穿过右门后套有弹簧，并使用挡圈进行固定；按钮安装在右门的凹槽中，并与联动机构相接触，联动机构包括挡块，以及套有大压簧的弹簧导向座，内部放有小压簧的弹簧固定套筒，弹簧导向座和弹簧固定套筒分别放置在外壳内，通过挡块对弹簧导向座和弹簧固定套筒上下方向限位；联动块卡在弹簧导向座和弹簧固定套筒上，对大压簧和小压簧左右方向限位；紧固螺钉连接挡块和联动块，指示标识安装在挡块与弹簧固定套筒之间。