CN105351268A - 一种电液伺服机构用膨胀活门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种膨胀活门，具体说涉及一种航天电液伺服机构用可快速拆卸的膨胀活门，属于电液伺服机构技术领域。当电液伺服机构贮存或运输时，该膨胀活门通过外套螺母与电液伺服机构的油路接口通过螺纹固定连接；阀套向左移动时，阀套与阀芯分离，电液伺服机构的油路与膨胀活门的油路连通；同时，电液伺服机构油路接口左移，凸台与密封件接触，实现电液伺服机构的油路密封。膨胀活门从电液伺服机构上拆卸时，在松开外套螺母的过程中，油路接口松开，阀套在第二弹簧、第三弹簧弹簧力作用下右移，阀套与阀芯接触，膨胀活门内部油路密封；同时，由阀套与密封件接触，实现膨胀活门油路对外密封，可确保无油液溢出，对电液伺服机构外观无影响。

Description

一种电液伺服机构用膨胀活门
技术领域
本发明涉及一种膨胀活门，具体说涉及一种航天电液伺服机构用可快速拆卸的膨胀活门，属于电液伺服机构技术领域。
背景技术
电液伺服机构是以液压油为工作介质的伺服机构，一般采用闭式结构——液压油封闭在伺服机构结构内部。伺服机构在贮存或运输过程中，外界温度变化，特别是当温度升高时，由于液压油不可压缩，温度升高，油液膨胀，将对封闭的伺服机构结构造成严重影响，极端情况，将导致伺服机构结构破裂。为此，在电液伺服机构中，需要设置用于吸收或化解油液膨胀的功能元件，膨胀活门便应允而生。
膨胀活门一般有2种结构形式：(1)直接外溢式；(2)膨胀吸收式；
直接外溢式膨胀活门，设置在电液伺服机构低压回路，为单向阀式结构，当温度升高油液膨胀时，油液压力超过膨胀活门保护压力时，阀门开启，油液外溢、卸压，完成对伺服机构的保护
膨胀吸收式膨胀活门，一般为弹簧活塞结构，内设膨胀油腔，当伺服机构油液膨胀时，油液压力克服膨胀活门弹簧力，膨胀油液进入膨胀活门容腔，对伺服机构进行保护。
但上述膨胀活门有以下不足：
采用外溢式膨胀活门，膨胀油液直接溢出，将导致伺服机构液压油工作介质减少，同时溢出的液压油将对产品外观质量造成影响。
采用膨胀吸收式膨胀活门，将活门集成在伺服机构上，导致伺服机构重量增加，对于航天产品，产品重量增加意味者有效载荷减少，发射成本增加。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对现有电液伺服机构用膨胀活门的不足，提出一种电液伺服机构用外置式膨胀活门，伺服机构贮存、运输时，安装该膨胀活门，外界环境温度变化(升高)时，可有效吸收膨胀油液；伺服机构准备装火箭前，可将膨胀活门拆下，不增加伺服机构重量；膨胀活门与伺服机构的接口采用含自封结构的流体连接器接头，可方便膨胀活门无泄漏装拆。
本发明的技术解决方案是：
一种电液伺服机构用膨胀活门，该膨胀活门包括活门座、第一壳体、第一弹簧、膨胀活塞和流体连接器接头；
流体连接器接头包括推环、第二壳体、外套螺母、阀套、阀芯、第二弹簧、弹簧座和第三弹簧；
所述的活门座为带底的空心圆柱，底带有沿；
所述的第一壳体包括大空心圆柱和小空心圆柱，大空心圆柱和小空心圆柱的中心轴重合；大空心圆柱套在活门座的外面且通过活门座上的沿进行限位；小空心圆柱内置凸台；
所述的膨胀活塞位于第一壳体的大空心圆柱的空腔内，膨胀活塞与第一壳体的大空心圆柱之间通过密封件进行密封；
所述的第一弹簧位于膨胀活塞和活门座的空腔内；
所述的第二壳体的一端套在第一壳体的小空心圆柱外面并通过密封圈进行密封；外套螺母套在第二壳体的另一端外面；
所述的阀芯包括左端圆柱段、中间圆柱段和右端圆台段；
所述的阀套为圆环，套在阀芯的右端圆台段，阀套与第二壳体之间通过密封件进行密封；
所述的弹簧座贴合在阀套内腔的底部；
所述的推环包括小圆环、大圆环和加强筋，加强筋的一端固定连接在小圆环的外表面，加强筋的另一端固定连接在大圆环的内表面；小圆环和大圆环之间通过加强筋进行固定连接，推环套在阀芯的左端圆柱段上，加强筋的上端面和下端面分别固定连接一个垫片，分别为第一垫片和第二垫片，第三弹簧位于第二垫片和弹簧座之间，第三弹簧的一端固定在弹簧座上，第三弹簧的另一端固定连接在第二垫片上；推环大圆环右端通过第二壳体内置凸台限位；
第二弹簧位于第一垫片和第一壳体的小空心圆柱的空腔之间，第二弹簧的一端与第一垫片固定连接，第二弹簧的另一端通过第一壳体小空心圆柱的内置凸台进行限位；
第一壳体与活门座间通过螺纹固定连接；第一壳体与第二壳体之间通过螺纹固定连接。
阀套与阀芯间通过锥面贴合、密封件密封，阀套与第二壳体间通过活塞杆密封形式密封。
有益效果
(1)膨胀活门设置含自封结构的流体连接器接头，方便膨胀活门装、拆，且确保装、拆时无油液溢出；
(2)膨胀腔体采用弹簧活塞式结构，温度升高，油液膨胀时，该膨胀活门可吸收伺服机构膨胀油液；温度降低时，在膨胀活门弹簧力作用下，可使得膨胀活门内油液回伺服机构；
(3)膨胀活门为独立元件，仅在电液伺服机构单独贮存、运输时使用；不增加电液伺服机构重量及外廓尺寸。
附图说明
图1为本发明的膨胀活门的结构示意图；
图2为本发明的推环的立体结构示意图；
图3为本发明的阀芯的立体结构示意图。
具体实施方式
一种电液伺服机构用膨胀活门，如图1所示，该膨胀活门包括活门座1、第一壳体2、第一弹簧3、膨胀活塞4和流体连接器接头；
流体连接器接头包括推环10、第二壳体11、外套螺母12、阀套13、阀芯14、第二弹簧15、弹簧座16和第三弹簧19；
所述的活门座1为带底的空心圆柱，底带有沿；
所述的第一壳体2包括大空心圆柱和小空心圆柱，大空心圆柱和小空心圆柱的中心轴重合；大空心圆柱套在活门座1的外面且通过活门座1上的沿进行限位；小空心圆柱内置凸台；
所述的膨胀活塞4位于第一壳体2的大空心圆柱的空腔内，膨胀活塞4与第一壳体2的大空心圆柱之间通过密封件5进行密封；
所述的第一弹簧3位于膨胀活塞4和活门座1的空腔内；
所述的第二壳体11的一端套在第一壳体2的小空心圆柱外面并通过密封圈6进行密封；外套螺母12套在第二壳体11的另一端外面；
如图3所示，所述的阀芯14包括左端圆柱段、中间圆柱段和右端圆台段；
所述的阀套13为圆环，套在阀芯14的右端圆台段，通过密封件17进行密封；阀套13与第二壳体11之间通过密封件18进行密封；
所述的弹簧座16贴合在阀套13内腔的底部；
如图2所示，所述的推环10包括小圆环、大圆环和加强筋，加强筋的一端固定连接在小圆环的外表面，加强筋的另一端固定连接在大圆环的内表面；小圆环和大圆环之间通过加强筋进行固定连接，推环10套在阀芯14的左端圆柱段上，加强筋的上端面和下端面分别固定连接一个垫片，分别为第一垫片和第二垫片，第三弹簧19位于第二垫片和弹簧座16之间，第三弹簧19的一端固定在弹簧座16上，第三弹簧19的另一端固定连接在第二垫片上；推环10大圆环右端通过第二壳体11内置凸台限位；
第二弹簧15位于第一垫片和第一壳体2的小空心圆柱的空腔之间，第二弹簧15的一端与第一垫片固定连接，第二弹簧15的另一端通过第一壳体2小空心圆柱的内置凸台进行限位；
第一壳体2与活门座1间通过螺纹固定连接；第一壳体2与第二壳体11之间通过螺纹固定连接。
工作过程：
(1)当电液伺服机构贮存或运输时，该膨胀活门通过外套螺母12与电液伺服机构的油路接口20通过螺纹固定连接；由于油路接口20的前端带有凸台，在螺接过程中，凸台顶住阀套13向左移动，第二弹簧15、第三弹簧16被压缩；阀套13向左移动时，阀套13与阀芯14分离，电液伺服机构的油路与膨胀活门的油路连通；同时，电液伺服机构油路接口20左移，凸台与密封件17接触，实现电液伺服机构的油路密封。
(2)贮存或运输过程中，当外界环境温度上升，电液伺服机构内油液膨胀，压力升高，当膨胀油液压力超过膨胀活门中第一弹簧3的弹簧力时，膨胀油液经流体连接器接头进入膨胀活门腔体A(即第一壳体2右端与膨胀活塞4的右端形成的空腔)；当外界环境温度降低时，油液收缩，膨胀活门腔体A内的膨胀油液在第一弹簧3的弹簧力的作用下，经流体连接器接头进入电液伺服机构内；
(3)膨胀活门从电液伺服机构上拆卸时，在松开外套螺母12的过程中，油路接口20松开，阀套13在第二弹簧15、第三弹簧16弹簧力作用下右移，阀套13与阀芯14接触，膨胀活门内部油路密封；同时，由阀套14与密封件17接触，实现膨胀活门油路对外密封，可确保无油液溢出，对电液伺服机构外观无影响。
下面结合附图对本发明作进一步进行说明。
实施例
(1)当电液伺服机构贮存时，该膨胀活门通过外套螺母12与电液伺服机构的油路接口20通过螺纹固定连接；电液伺服机构的油路与膨胀活门的油路连通；且电液伺服机构的油路密封；电液伺服机构的工作介质为10#航空液压油；
(2)电液伺服机构在20℃的条件下进行贮存，当外界环境温度逐步上升到40℃时，电液伺服机构封闭的10#航空液压油膨胀，压力升高，当10#航空液压油压力超过膨胀活门中第一弹簧3的弹簧力时，10#航空液压油经流体连接器接头进入膨胀活门腔体A(即第一壳体2右端与膨胀活塞4的右端形成的空腔)；当外界环境温度降低时，10#航空液压油收缩，膨胀活门腔体A内的10#航空液压油在第一弹簧3的弹簧力的作用下，经流体连接器接头进入电液伺服机构内；
(3)膨胀活门从电液伺服机构上拆卸时，在松开外套螺母12的过程中，油路接口20松开，阀套13在第二弹簧15、第三弹簧16弹簧力作用下右移，阀套13与阀芯14接触，膨胀活门内部油路密封；同时，由阀套14与密封件17接触，实现膨胀活门油路对外密封，可确保无油液溢出，对电液伺服机构外观无影响。

Claims (5)

1.一种电液伺服机构用膨胀活门，其特征在于：该膨胀活门包括活门座(1)、第一壳体(2)、第一弹簧(3)、膨胀活塞(4)和流体连接器接头；
流体连接器接头包括推环(10)、第二壳体(11)、外套螺母(12)、阀套(13)、阀芯(14)、第二弹簧(15)、弹簧座(16)和第三弹簧(19)；
所述的活门座(1)为带底的空心圆柱，底带有沿；
所述的第一壳体(2)包括大空心圆柱和小空心圆柱，大空心圆柱和小空心圆柱的中心轴重合；大空心圆柱套在活门座(1)的外面且通过活门座(1)上的沿进行限位；小空心圆柱内置凸台；
所述的膨胀活塞(4)位于第一壳体(2)的大空心圆柱的空腔内，膨胀活塞(4)与第一壳体(2)的大空心圆柱之间通过密封件进行密封；
所述的第一弹簧(3)位于膨胀活塞(4)和活门座(1)的空腔内；
所述的第二壳体(11)的一端套在第一壳体(2)的小空心圆柱外面并通过密封圈进行密封；外套螺母(12)套在第二壳体(11)的另一端外面；
所述的阀芯(14)包括左端圆柱段、中间圆柱段和右端圆台段；
所述的阀套(13)为圆环，套在阀芯(14)的右端圆台段，阀套(13)与第二壳体(11)之间通过密封件进行密封；
所述的弹簧座(16)贴合在阀套(13)内腔的底部；
所述的推环(10)包括小圆环、大圆环和加强筋，加强筋的一端固定连接在小圆环的外表面，加强筋的另一端固定连接在大圆环的内表面；小圆环和大圆环之间通过加强筋进行固定连接，推环(10)套在阀芯(14)的左端圆柱段上，加强筋的上端面和下端面分别固定连接一个垫片，分别为第一垫片和第二垫片，第三弹簧(19)位于第二垫片和弹簧座(16)之间，第三弹簧(19)的一端固定在弹簧座(16)上，第三弹簧(19)的另一端固定连接在第二垫片上；推环(10)大圆环右端通过第二壳体(11)内置凸台限位；
第二弹簧(15)位于第一垫片和第一壳体(2)的小空心圆柱的空腔之间，第二弹簧(15)的一端与第一垫片固定连接，第二弹簧(15)的另一端通过第一壳体(2)小空心圆柱的内置凸台进行限位。
2.根据权利要求1所述的一种电液伺服机构用膨胀活门，其特征在于：第一壳体(2)与活门座(1)间通过螺纹固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种电液伺服机构用膨胀活门，其特征在于：第一壳体(2)与第二壳体(11)之间通过螺纹固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种电液伺服机构用膨胀活门，其特征在于：阀套(13)与阀芯(14)间通过锥面贴合、密封件密封。
5.根据权利要求1所述的一种电液伺服机构用膨胀活门，其特征在于：阀套(13)与第二壳体(11)间通过活塞杆密封形式密封。
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