CN106257117A - 一种复合式单向导通隔离阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合式单向导通隔离阀，包括：挡板、膜片和隔热套；挡板下端面设有与高温高压工质能源系统贯通的进口流道，挡板上端面设有多个出口流道，进口流道与所有出口流道相贯通；出口流道上依次套有膜片和隔热套，隔热套作为控制气体的气路接口。本发明体积小，质量轻，结构简单，密封效果好，安全可靠，安装无方向，提高了复合式单向导通隔离阀的环境适应性和工作可靠性，通用于气动控制系统，特别适合一些高温高压的压力容器系统。

Description

一种复合式单向导通隔离阀

技术领域

本发明涉及气动控制技术领域，尤其涉及一种复合式单向导通隔离阀。

背景技术

在有几个高温高压工质能源系统同时工作的气动控制系统中，往往需要使各高温高压工质能源系统按照一定的顺序进行工作，要求其中一个高温高压工质能源系统工作时，产生的高温高压气体进入高温高压贮气系统，不能使与高温高压贮气系统连接的其它高温高压工质能源系统工作，而要处于安定状态，直至武器系统下达工作指令要求才能够使其中一个高温高压工质能源系统工作，这就需要实施气动方向控制。

普通的隔离阀，适应温度通常一般不超过100℃，即使在设计上采取散热措施，也仅能适应不超过200℃的温度，此外还存在体积大、质量重，尤其是在压力和温度双重因素影响下易发生泄漏、卡滞等现象，运动可靠性降低。在航天航空领域，高温高压贮气系统内的气体通常由推进剂或烟火药燃烧产生，产气速度极快，气体温度通常在1200℃，气体压力通常为30MPa，同时受体积、质量的限制，普通隔离阀已不能满足使用要求。

发明内容

本发明提供一种复合式单向导通隔离阀，解决普通隔离阀存在体积大、质量重，特别是在高温高压环境中不能实现可靠隔离和单向导通的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种复合式单向导通隔离阀，包括：挡板、膜片和隔热套；

所述挡板下端面设有与高温高压工质能源系统贯通的进口流道，所述挡板上端面设有多个出口流道，所述进口流道与所有出口流道相贯通；

所述出口流道上依次套有所述膜片和隔热套，所述隔热套作为控制气体的气路接口。

作为本发明的进一步改进，所述挡板外形呈圆柱台阶型，所述出口流道设置的数目为7个，且所有出口流道的直径相同。

作为本发明的进一步改进，所述挡板由高温合金材料GH1131棒材机械加工而成。

作为本发明的进一步改进，所述膜片外形呈圆柱型，所述膜片下端面设有用于容纳挡板的盲孔，所述膜片的下端面与所述挡板的下端面处于同一水平面内；所述膜片上端面设有第一“十”字型预制槽。

作为本发明的进一步改进，所述膜片由纯铝1035棒材机械加工而成。

作为本发明的进一步改进，所述隔热套外形呈圆柱型，所述隔热套下端面设有与所述进口流道相连通的通槽，所述隔热套内部设有用于容纳膜片的环形槽，所述隔热套上端面设有第二“十”字型预制槽，所述通槽与所述环形槽相贯通。

作为本发明的进一步改进，所述隔热套由三元乙丙橡胶压制而成。

作为本发明的进一步改进，所述第一“十”字型预制槽与第二“十”字型预制槽上下相对设置，所述第一“十”字型预制槽厚度为0.3mm～0.4mm，表面粗糙度为Ra0.8；所述第二“十”字型预制槽厚度为0.9mm～1mm。

作为本发明的进一步改进，所述挡板与所述膜片采用铆压固定，所述隔热套套装在铆压好的挡板和膜片上。

作为本发明的进一步改进，隔离阀的正向开启压力≤5MPa，反向承压≥30MPa，泄漏量为零；安装位置不受限制，装配在水平、垂直或倾斜的高温高压工质能源系统的出口部位，所承受工作介质温度范围为-40℃～+1200℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开的一种复合式单向导通隔离阀，其具有以下优点：

1、体积小，质量轻，结构简单，密封效果好，安全可靠，安装无方向，提高了复合式单向导通隔离阀的环境适应性和工作可靠性，通用于气动控制系统，特别适合一些高温高压的压力容器系统；

2、采用正向开启和反向密封一体化的结构，提高了复合式单向导通隔离阀的本质安全度和长期贮存环境的适应性；

3、复合式单向导通隔离阀能够适应较宽的压力和温度完成可靠隔离和单向导通功能；

4、具有通用性，能够通用于多型气动控制系统和压力容器系统。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的复合式单向导通隔离阀的整体结构剖视图；

图2a为本发明一种实施例公开的挡板的剖视图；

图2b为图2a中挡板的仰视图；

图3a为本发明一种实施例公开的膜片的剖视图；

图3b为图3a中膜片的俯视图；

图4a为本发明一种实施例公开的隔热套的剖视图；

图4b为图4a中隔热套的仰视图。

图中：

1、挡板；1-1、进口流道；1-2、出口流道；2、膜片；2-1、盲孔；2-2、第一“十”字型预制槽；3、隔热套；3-1、通槽；3-2、环形槽；3-3、第二“十”字型预制槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供了一种复合式单向导通隔离阀，涉及气动控制系统中气动方向控制元件，解决普通隔离阀存在体积大、质量重，特别是在高温高压环境中不能实现可靠隔离和单向导通的问题；其具体包括：挡板1、膜片2和隔热套3；

挡板1下端面设有与高温高压工质能源系统贯通的进口流道1-1，挡板1上端面设有多个出口流道1-2，出口流道1-2与高温高压贮气系统不连通；进口流道1-1与所有出口流道1-2相贯通。出口流道1-2上依次套有膜片2和隔热套3，隔热套3设于膜片2上方，作为控制气体的气路接口。

本发明在勤务处理前使高温高压贮气系统内的高温高压气体与高温高压工质能源系统可靠隔离，在工作时使高温高压工质能源系统产生的气体往一个方向高温高压贮气系统流动，如此则必须保证隔离阀的反向密封性能可靠，正向开启压力工作可靠。

在本实施例中，图2a和图2b为挡板1的示意图；挡板1由高温合金GH1131棒材机械加工而成，其外形呈圆柱台阶型，出口流道1-2设置的数目为7个，且所有出口流道1-2的直径相同。

在本实施例中，图3a和图3b为膜片2的示意图；膜片2由纯铝1035棒材机械加工而成，其外形呈圆柱型，膜片2下端面设有用于容纳挡板1的盲孔2-1，膜片2的下端面与挡板1的下端面处于同一水平面内；膜片2上端面设有第一“十”字型预制槽2-2。

在本实施例中，图4a和图4b为隔热套3的示意图；隔热套3由三元乙丙橡胶压制而成，其外形呈圆柱型，隔热套3下端面设有与进口流道1-1相连通的通槽3-1，隔热套3内部设有用于容纳膜片2的环形槽3-2，隔热套3上端面设有第二“十”字型预制槽3-3，通槽3-1与环形槽3-2相贯通。

进一步，第一“十”字型预制槽2-2与第二“十”字型预制槽3-3上下相对设置，第一“十”字型预制槽2-2厚度为0.3mm～0.4mm，表面粗糙度为Ra0.8；第二“十”字型预制槽3-3厚度为0.9mm～1mm。

在本实施例中，依次装配挡板1、膜片2、隔热套3，挡板1和膜片2采用铆压固定，然后隔热套3套装在铆压好的挡板1和膜片2上。其中，复合式单向导通隔离阀安装接口与高温高压工质能源系统为压螺连接，利用隔热套自身的物理特性进行密封，给压螺施加规定安装力矩后，隔热套嵌入配合间隙中，能够起到密封作用；隔热套材料为三元乙丙橡胶，具有较好的隔热性能，可阻止高温高压气体热量经膜片和挡板快速向高温高压工质能源系统内部传递，同时具有较好的强度和延伸性能，确保高温高压气体不向高温高压工质能源系统内部泄漏。

本发明的复合式单向导通隔离阀工作时，气体从挡板下端面进入，通过挡板上7个等直径的出口流道，依次冲裂膜片和隔热套上的“十”字型预制槽，最后从隔热套上冲裂的“十”字型预制槽排出。

本实施例的工作原理如下：

1、地面勤务处理前，复合式单向导通隔离阀处于隔离密封状态，保证几个高温高压工质能源系统彼此之间以及与高温高压贮气系统可靠隔离。

2、按照武器系统下达工作指令要求，其中一个高温高压工质能源系统工作时，安装在该高温高压工质能源系统上的复合式单向导通隔离阀工作，产生的气体进入高温高压贮气系统内，达到单向导通的目的。

3、按照上述要求，各个高温高压工质能源系统工作，逐个使安装在其高温高压工质能源系统上的复合式单向导通隔离阀工作，产生的气体进入高温高压贮气系统内，达到逐次单向导通的目的。

本发明公开的一种复合式单向导通隔离阀，其具有以下优点：

1、复合式单向导通隔离阀的正向开启压力≤5MPa，反向承压≥30MPa，泄漏量为零；安装位置不受限制，装配在水平、垂直或倾斜的高温高压工质能源系统的出口部位，所承受工作介质温度范围为-40℃～+1200℃。

2、体积小，质量轻，结构简单，密封效果好，安全可靠，安装无方向，提高了复合式单向导通隔离阀的环境适应性和工作可靠性，通用于气动控制系统，特别适合一些高温高压的压力容器系统；

3、采用正向开启和反向密封一体化的结构，提高了复合式单向导通隔离阀的本质安全度和长期贮存环境的适应性；

4、复合式单向导通隔离阀能够适应较宽的压力和温度完成可靠隔离和单向导通功能；

5、具有通用性，能够通用于多型气动控制系统和压力容器系统。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合式单向导通隔离阀，其特征在于，包括：挡板(1)、膜片(2)和隔热套(3)；

所述挡板(1)下端面设有与高温高压工质能源系统贯通的进口流道(1-1)，所述挡板(1)上端面设有多个出口流道(1-2)，所述进口流道(1-1)与所有出口流道(1-2)相贯通；

所述出口流道(1-2)上依次套有所述膜片(2)和隔热套(3)，所述隔热套(3)作为控制气体的气路接口。

2.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述挡板(1)外形呈圆柱台阶型，所述出口流道(1-2)设置的数目为7个，且所有出口流道(1-2)的直径相同。

3.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述挡板(1)由高温合金材料GH1131棒材机械加工而成。

4.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述膜片(2)外形呈圆柱型，所述膜片(2)下端面设有用于容纳挡板(1)的盲孔(2-1)，所述膜片(2)的下端面与所述挡板(1)的下端面处于同一水平面内；所述膜片(2)上端面设有第一“十”字型预制槽(2-2)。

5.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述膜片(2)由纯铝1035棒材机械加工而成。

6.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述隔热套(3)外形呈圆柱型，所述隔热套(3)下端面设有与所述进口流道(1-1)相连通的通槽(3-1)，所述隔热套(3)内部设有用于容纳膜片(2)的环形槽(3-2)，所述隔热套(3)上端面设有第二“十”字型预制槽(3-3)，所述通槽(3-1)与所述环形槽(3-2)相贯通。

7.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述隔热套(3)由三元乙丙橡胶压制而成。

8.如权利要求4或6所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述第一“十”字型预制槽(2-2)与第二“十”字型预制槽(3-3)上下相对设置，所述第一“十”字型预制槽(2-2)厚度为0.3mm～0.4mm，表面粗糙度为Ra0.8；所述第二“十”字型预制槽(3-3)厚度为0.9mm～1mm。

9.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，所述挡板(1)与所述膜片(2)采用铆压固定，所述隔热套(3)套装在铆压好的挡板(1)和膜片(2)上。

10.如权利要求1所述的复合式单向导通隔离阀，其特征在于，隔离阀的正向开启压力≤5MPa，反向承压≥30MPa，泄漏量为零；安装位置不受限制，装配在水平、垂直或倾斜的高温高压工质能源系统的出口部位，所承受工作介质温度范围为-40℃～+1200℃。