CN105333183A - 一种主动控制的安全阀 - Google Patents

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Abstract

一种主动控制的安全阀，包括阀体，其中，阀体上部一端设置有用于连接压力传感器的进口压力传递通道，该通道连接至压力传感器，便于压力传感器采集安全阀进口压力，阀体上部另一端设置电磁铁，电磁铁上设置有复位弹簧，复位弹簧另一端与磁感应块连接；阀体中部安装有活门，同时活门上部连接杠杆的一端，磁感应块固定于杠杆的另一端，且杠杆中部固定在阀体上；控制装置设置在复位弹簧一侧，并与电磁铁连接，控制装置上设置有电连接器，电磁铁由控制装置供电。本发明通过压力传感器的输出信号进行主动控制，可满足多种燃油系统需求，应用范围广，且不同系统可采用同一型号安全阀，通用性较好，同时压力控制精确。

Description

一种主动控制的安全阀
技术领域
本发明涉及飞行器燃油系统油箱通气增压技术领域，尤其涉及一种主动控制的安全阀。
背景技术
飞行器燃油系统油箱内压力需要进行控制，以防止油箱内压力过高造成油箱工作异常或向发动机供油压力过高造成发动机工作异常，而为避免油箱内压力过高，通常选择在油箱上安装一个安全阀，当油箱内压力升高时安全阀开启卸压。
目前使用的安全阀一般由活门、弹簧、密封圈和壳体组成，其中弹簧与活门联动，密封圈固定在活门上，安全阀出进口压力不同，活门受到的压力也不同，进而影响弹簧压缩量，从而利用弹簧伸缩改变活门与壳体之间的通道大小，调节排气量，实现调节油箱内的压力。当油箱中的气体压力超过使用压力后，安全阀中的活门受压力压缩弹簧，密封圈脱离密封面，安全阀开启，压力越大弹簧压缩越多，活门与壳体之间通道越大，排出的气体越多，促使燃油系统内压力稳定在正常状态；反之，当油箱中气体压力降低时，活门受到压力降低，弹簧压缩量减少，活门与壳体之间通道减小，排气量减小，直至密封圈贴合密封面为止，实现安全阀关闭。
这种安全阀依靠弹簧作为压力调节的执行元件，其不足之处：一是弹簧选定后，其刚度系数和长度即已固化，工作压力即限制在较小范围内；二是弹簧的压缩量有限，安全阀打开压力和密封压力的必须相隔较大的差值，若打开压力和密封压力较为接近则无法实现安全阀功能。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种主动控制的安全阀，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种主动控制的安全阀，包括阀体，其中，阀体上部一端设置有用于连接压力传感器的进口压力传递通道，该通道连接至压力传感器，便于压力传感器采集安全阀进口压力，阀体上部另一端设置电磁铁，电磁铁上设置有复位弹簧，复位弹簧另一端与磁感应块连接；阀体中部安装有活门，同时活门上部连接杠杆的一端，磁感应块固定于杠杆的另一端，且杠杆中部固定在阀体上；控制装置设置在复位弹簧一侧，并与电磁铁连接，控制装置上设置有电连接器，电磁铁由控制装置供电；压力传感器与控制装置连接。
在本发明中，活门与阀体接触通道上部设置有上密封圈，中部设置有中密封圈，下部设置有中密封圈与下密封圈。
在本发明中，上密封圈、中密封圈、下密封圈均为O型密封圈。
在本发明中，控制装置通过电磁铁供电电缆与电磁铁连接。
在本发明中，控制装置通过信号及供电电缆与电连接器连接。
在本发明中，压力传感器通过压力传感器连接电缆与控制装置连接。
在本发明中，控制装置用于预先设置安全阀打开压力值，并实现供电电压调节。
在本发明中，阀体上设置的电磁铁用于产生吸力，以促使杠杆带动活门运动，电磁铁的吸力大小由控制装置的输出电压控制，控制装置的输出电压通过对比安全阀进口压力与设定值进行控制，当安全阀工作时，压力传感器将采集的压力数据信号反馈至控制装置，控制装置将接收的压力数据信号与预先设定的安全阀工作压力进行比较，在安全阀进口压力比设定的压力高时，则调节供电电压，促使供电电压增加，供电电压增加后电磁铁的吸力增加，在杠杆的作用下促使活门打开并调节开度，以实现安全阀排气；当安全阀进口压力小于或等于设定压力时，控制装置调节供电电压，促使供电电压降低，以减小电磁铁的吸力，在复位弹簧及杠杆的作用下活门开度减小直至关闭，实现安全阀密封。
有益效果：本发明通过压力传感器的输出信号进行主动控制，其预先设置的打开压力可随需要进行实时更改设定，有效消除了传统安全阀工作压力范围小的缺点；而利用供电电压大小调节实现安全阀排气通道大小变化，消除了传统安全阀弹簧压缩量有限而导致的密封压力和打开压力差值大的缺点，可满足多种燃油系统需求，应用范围广，且不同系统可采用同一型号安全阀，通用性较好，同时压力控制精确。
附图说明
图1是本发明的较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明的较佳实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1~图2的一种主动控制的安全阀，包括阀体1、上密封圈2、中密封圈3、下密封圈4、复位弹簧5、电磁铁6、电磁铁供电电缆7、控制装置8、电连接器9、信号及供电电缆10、磁感应块11、压力传感器连接电缆12、杠杆13、活门14、压力传感器15及压力传递通道16。
在本实施例中，阀体1上部一端设置有用于连接压力传感器15的进口压力传递通道16，该通道连接至压力传感器15，便于压力传感器15采集安全阀进口压力，阀体1上部另一端设置电磁铁6，电磁铁6上设置有复位弹簧5，复位弹簧5另一端与磁感应块11连接；阀体1中部安装有活门14，活门14上部连接杠杆13一端，磁感应块11固定于杠杆13另一端，杠杆13中部固定在阀体1上；控制装置8设置在复位弹簧5一侧，且控制装置8底部通过电磁铁供电电缆7与电磁铁6连接，控制装置8上部设置有用于连接电连接器9的信号及供电电缆10，电磁铁6由控制装置8通过电磁铁供电电缆7供电；压力传感器15通过压力传感器连接电缆12与控制装置8连接。
在本实施例中，活门14与阀体1接触通道上部设置有上密封圈2，中部设置有中密封圈3，下部设置有中密封圈3与下密封圈4，且上密封圈2、中密封圈3、下密封圈4均为O型密封圈。
在本实施例中，控制装置8用于预先设置安全阀打开压力值，并实现供电电压调节。
在本实施例中，阀体1上设置的电磁铁6，用于产生吸力促使杠杆13带动活门14运动；电磁铁6的吸力大小由控制装置8的输出电压控制，其输出电压是通过对比安全阀进口压力和设定值进行控制，工作时，压力传感器15采集的压力数据信号反馈至控制装置8，与预先设定的安全阀工作压力进行比较，安全阀实际进口压力比设定的压力高，则控制装置8调节供电电压，促使供电电压增加，供电电压增加后电磁铁6的吸力增加，在杠杆13的作用下使活门14打开并调节开度，以实现安全阀排气；当安全阀进口压力小于或等于设定压力时，控制装置8调节供电电压，促使供电电压降低，减小电磁铁6的吸力，在复位弹簧5及杠杆13的作用下活门14开度减小直至关闭，以实现安全阀密封；上述主动控制具体实现步骤如下：
1）根据燃油系统需求，通过计算与分析，确定安全阀的通径D；
2）根据燃油系统需求，确定压力传感器15的量程、精度、工作电压及输出信号；
3）根据燃油系统工作压力选定上密封圈2、中密封圈3、下密封圈4的形状及尺寸；
4）选择杠杆13固定点的位置；
5）根据燃油系统需求，计算复位弹簧5的长度及刚度系数；
6）根据复位弹簧5的参数和燃油系统工作压力需求计算电磁铁6的吸力特性；
7）确定控制装置8的工作电压，实现控制装置8的压力对比功能及输出电压调节功能。
在本实施例中，通过压力传感器15的输出信号进行主动控制，其预先设置的打开压力可随需要进行更改设定，有效消除了传统安全阀工作压力范围小的缺点；而利用供电电压大小调节实现安全阀排气通道大小变化，消除了传统安全阀弹簧压缩量有限而导致的密封压力和大打开压力差值大的缺点。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (7)

1.一种主动控制的安全阀，包括阀体，其特征在于，阀体上部一端设置有用于连接压力传感器的进口压力传递通道，该通道连接至压力传感器，便于压力传感器采集安全阀进口压力，阀体上部另一端设置电磁铁，电磁铁上设置有复位弹簧，复位弹簧另一端与磁感应块连接；阀体中部安装有活门，同时活门上部连接杠杆的一端，磁感应块固定于杠杆的另一端，且杠杆中部固定在阀体上；控制装置设置在复位弹簧一侧，并与电磁铁连接，控制装置上设置有电连接器，电磁铁由控制装置供电；压力传感器与控制装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种主动控制的安全阀，其特征在于，活门与阀体接触通道上部设置有上密封圈，中部设置有中密封圈，下部设置有中密封圈与下密封圈。
3.根据权利要求2所述的一种主动控制的安全阀，其特征在于，上密封圈、中密封圈、下密封圈均为O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种主动控制的安全阀，其特征在于，控制装置通过电磁铁供电电缆与电磁铁连接。
5.根据权利要求1所述的一种主动控制的安全阀，其特征在于，控制装置通过信号及供电电缆与电连接器连接。
6.根据权利要求1所述的一种主动控制的安全阀，其特征在于，压力传感器通过压力传感器连接电缆与控制装置连接。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种主动控制的安全阀，其特征在于，阀体上设置的电磁铁用于产生吸力，以促使杠杆带动活门运动，电磁铁的吸力大小由控制装置的输出电压控制，控制装置的输出电压通过对比安全阀进口压力与设定值进行控制，当安全阀工作时，压力传感器将采集的压力数据信号反馈至控制装置，控制装置将接收的压力数据信号与预先设定的安全阀工作压力进行比较，在安全阀进口压力比设定的压力高时，则调节供电电压，促使供电电压增加，供电电压增加后电磁铁的吸力增加，在杠杆的作用下促使活门打开并调节开度，以实现安全阀排气；当安全阀进口压力小于或等于设定压力时，控制装置调节供电电压，促使供电电压降低，以减小电磁铁的吸力，在复位弹簧及杠杆的作用下活门开度减小直至关闭，实现安全阀密封。
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