CN106949247A - 一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，包括进气端壳体、排气端壳体、导向座、杯体、叉型件和钢球，进气端壳体和排气端壳体通过螺纹配合旋接，杯体通过环板卡合于进气端壳体和排气端壳体之间，杯体的底部开设有至少两个第一进气孔；导向座通过挡圈固定于进气端壳体的凹槽内，导向座上开设有导向孔以及位于导向孔两侧的第二进气孔，进气端壳体上硫化有伸入杯体内的环状密封件；叉型件包括一体成型的导向杆和接触盘，导向杆伸入导向孔内，接触盘和钢球均位于杯体内且钢球自由置于接触盘下方。该通气阀具有造价低、关闭可靠、具有二次防漏和强制复位功能等优点。
Description
技术领域
本发明涉及直升机燃油系统，具体涉及直升机生存力及直升机适坠性设计领域，更具体地，涉及一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀。
背景技术
直升机燃油系统是储存燃油并向发动机连续供油的系统。当直升机坠毁时，直升机可能翻转，导致燃油箱中的燃油从燃油箱通气口泄漏，易引起火灾。为了提高直升机生存力，满足直升机适坠性要求，直升机燃油箱通气口需安装防翻转漏油的通气阀，防止直升机坠毁翻转时燃油箱中的燃油从燃油箱通气口泄漏。现有的直升机燃油系统防翻转漏油的通气阀，通常采用呼吸式通气阀，由进气活门组件及排气活门组件组成，造价较高，不适用于小型民用直升机燃油系统。另外，通气阀还可能存在密封件关闭不严导致的二次燃油泄露、以及通气阀动作后因为卡涩可能导致无法复位等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种球阀式防翻转漏油的通气阀，结构简单，重量轻，造价低，具有良好的防止二次泄露和手动复位功能，适用于小型民用直升机燃油系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，包括进气端壳体、排气端壳体、导向座、杯体、叉型件和钢球，进气端壳体和排气端壳体通过螺纹配合旋接，杯体通过环板卡合于进气端壳体和排气端壳体之间，杯体的底部开设有至少两个第一进气孔；导向座通过挡圈固定于进气端壳体的凹槽内，导向座上开设有导向孔以及位于导向孔两侧的第二进气孔，进气端壳体上硫化有伸入杯体内的环状密封件；叉型件包括一体成型的导向杆和接触盘，导向杆伸入导向孔内，接触盘和钢球均位于杯体内且钢球自由置于接触盘下方。
优选地，该通气阀还包括二次防漏结构，该二次防漏结构包括固定环盘、可移动环盘和浮球，在进气端壳体的环壁两侧中空地开设有立方体状的储油空间，储油空间通过竖孔与滑动槽连通，滑动槽面向进气端壳体内壁的一侧开口；固定环盘固接于进气端壳体的内壁上，且其内环与导向座的外壁之间留有间隙，可移动环盘的内环壁面与导向座的外壁紧贴，且可移动环盘与进气端壳体内壁之间留有间隙；浮球置于储油空间内，浮球的顶部通过一体成型的竖杆和横杆与可移动环盘的两侧固接，横杆可于滑动槽内上下滑动，当浮球浮起时，可移动环盘的上表面能与固定环盘的下表面贴合；所述浮球、竖杆、横杆和可移动环盘均由密度小于燃油的轻木料制成。
优选地，所述储油空间的底部连通有排油孔，排油孔的末端延伸至进气端壳体的外壁面，排油孔的末端通过玻璃视窗密封；所述玻璃视窗通过至少一个螺栓固定在进气端壳体上。
优选地，所述接触盘的底部两侧镶接有磁石，排气端壳体下壁体两侧开设有第一螺纹孔，杯体的下壁体两侧开设有第二螺纹孔，且同一侧的磁石、第一螺纹孔和第二螺纹孔位于同一竖直位置上；所述通气阀还配置有正常使用时的短螺栓以及复位叉型件时使用的长螺栓，短螺栓的长度小于第一螺纹孔的长度，正常使用通气阀时短螺栓旋入第一螺纹孔中，且短螺栓的橡胶端头紧贴排气端壳体的外壁进行密封；当叉型件因为卡涩导致无法复位时，将短螺栓旋出，旋入铁制的长螺栓直至其末端接触到磁石，然后慢慢将长螺栓旋出，利用磁石的吸力将叉型件拉下复位。
优选地，进气端壳体与排气端壳体之间通过密封圈进行密封。
优选地，固定环盘的内环与导向座之间的间隙不小于导向座外径的1/6，可移动环盘与进气端壳体内壁之间的间隙不小于导向座外径的1/5。
本发明的有益效果为：1.该通气阀在直升机坠毁或者飞行中大角度姿态变换导致的燃油箱侧翻或者大角度的翻转时，能够自动关闭，防止燃油外漏，且具有造价低、关闭可靠的优点；2.设置了独特的二次防漏结构，当接触盘与环状密封件关闭不严或者燃油箱加油溢满时，均可以通过该二次防漏结构有效将通气阀与外界环境隔绝开，进一步地防止了漏油的发生，而且阀体开槽孔的设计也减轻了通气阀的整体重量，减少了昂贵阀体材料的使用率，利于轻量化和降低成本；3.设置了独特的阀外强制复位的结构，无需复杂的部件，且不用拆卸通气阀即可以实现叉型件的强制复位，具有很好的实用价值。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是该通气阀的整体结构示意图；
图2是该通气阀进气时的气流流向示意图；
图3是该通气阀排气时的气流流向示意图；
图4是燃油箱翻转时通气阀的关闭图；
图5是第一个优选实施例的通气阀结构示意图；
图6是第一个优选实施例中二次防漏结构动作关闭时的结构示意图；
图7是第一个优选实施例中固定环盘和可移动环盘的轴测图；
图8是第一个优选实施例中储油空间、竖孔、滑动槽和排油孔的空间示意图；
图9是第二个优选实施例中磁石的安装位置轴测图；
图10是第二个优选实施例中利用长螺栓强制复位时的结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
请参见图1所示的一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，包括进气端壳体1、排气端壳体2、导向座3、杯体4、叉型件和钢球5，进气端壳体1与大气相通，排气端壳体2与燃油箱连通。进气端壳体1和排气端壳体2通过螺纹配合6旋接，杯体4通过环板7卡合于进气端壳体1和排气端壳体2之间，杯体4的底部开设有至少两个第一进气孔8。导向座3通过挡圈9固定于进气端壳体1的凹槽10内，导向座3上开设有导向孔11以及位于导向孔11两侧的第二进气孔12，进气端壳体1上硫化有伸入杯体4内的环状密封件13。叉型件包括一体成型的导向杆14和接触盘15，导向杆14伸入导向孔11内，接触盘15和钢球5均位于杯体4内且钢球5自由置于接触盘15下方。
图2是该通气阀进气时的气流流向示意图，当燃油箱内压力小于外界大气压时，外界大气通过进气端壳体1的进气口A，依次经过第二进气孔12、第一进气孔8、排气端壳体2的排气口B进入燃油箱，确保燃油箱内外压力平衡。
图3是该通气阀排气时的气流流向示意图，当燃油箱内压力大于外界大气压时，燃油箱内的气体通过排气端壳体2的排气口B，依次经过第一进气孔8、第二进气孔12、进气端壳体1的进气口A，排到大气中，确保燃油箱内外压力平衡。
图4是燃油箱翻转时通气阀的关闭图，直升机坠毁或者其它原因导致燃油箱翻转时，在钢球5的重力作用下，推动叉型件向上移动，使叉型件的接触盘15与环状密封件13压紧并密封，防止燃油箱的燃油泄漏至外界。
作为进一步的优选方案，进气端壳体1与排气端壳体2之间通过密封圈32进行密封。
第一个优选实施例：
发明人经研究发现，无论是直升机坠毁还是飞行中大角度姿态变换导致的燃油箱侧翻或者大角度的翻转，从而导致接触盘15与环状密封件13接触闭合时，接触盘15与环状密封件13的接触处由于制造工艺的误差或者偏差，都会或多或少存在二泄露的情况，尤其是通气阀长时间老化使用后，这个问题更加突出。另外，在燃油箱加油的过程中，由于操作和监视不当都可能会导致燃油过多从排气阀溢出。
为解决上述技术问题，如图5-8所示，该通气阀进一步地包括有二次防漏结构，该二次防漏结构包括固定环盘16、可移动环盘17和浮球18，在进气端壳体1的环壁两侧中空地开设有立方体状的储油空间19，储油空间19通过竖孔20与滑动槽21连通，滑动槽21面向进气端壳体1内壁的一侧开口。固定环盘16固接于进气端壳体1的内壁上，且其内环与导向座3的外壁之间留有间隙，可移动环盘17的内环壁面与导向座3的外壁紧贴，且可移动环盘17与进气端壳体1内壁之间留有间隙。浮球18置于储油空间19内，浮球18的顶部通过一体成型的竖杆22和横杆23与可移动环盘17的两侧固接，横杆23可于滑动槽21内上下滑动，当浮球18浮起时，可移动环盘17的上表面能与固定环盘16的下表面贴合。所述浮球18、竖杆22、横杆23和可移动环盘17均由密度小于燃油的轻木料制成。
该二次防漏结构的工作原理为：当接触盘15与环状密封件13接触不严或者燃油箱加油过满导致燃油进入到进气端壳体1的进气口A时，燃油会从滑动槽21进入到储油空间19中，随着储油空间19中的燃油液位上升，浮球18被浮起从而带动可移动环盘17上升并贴紧固定环盘16的下表面，从而将进气端壳体1的进气口A与外界大气隔离开来，起到防止燃油泄漏的作用。
作为进一步的优选方案，固定环盘16的内环与导向座3之间的间隙不小于导向座3外径的1/6，可移动环盘17与进气端壳体1内壁之间的间隙不小于导向座3外径的1/5。
作为进一步的优选方案，如图5和图8所示，所述储油空间19的底部连通有排油孔24，排油孔24的末端延伸至进气端壳体1的外壁面，排油孔24的末端通过玻璃视窗25密封；所述玻璃视窗25通过至少一个螺栓26(参见图7)固定在进气端壳体1上。当每次二次防漏结构动作后，如果要复位二次防漏结构(即将可移动环盘17和固定环盘16分开)，可以松开螺栓26打开玻璃视窗25将储油空间19中的积油放出，则浮球18自动落下。玻璃视窗25的设置有利于观察储油空间19内是否有油。
第二个优选实施例：
无论是直升机坠毁还是飞行中大角度姿态变换导致的叉型件动作关闭通气阀，或者是误动作导致的通气阀关闭，由于导向孔11的内壁与导向杆14之间不可避免地存在摩擦力，同时加上安装和制造的误差，有可能发生即使钢球5恢复正常位置后，导向杆14和接触盘15依然无法下落打开通气阀的情况，这时候想要复位叉型件就必须将整个通气阀拆开，实际操作中极为不便，因此需要一种更为便捷的手动强制复位结构，具体采用以下结构：
参见图5、图9和图10，所述接触盘15的底部两侧镶接有磁石27，排气端壳体2下壁体两侧开设有第一螺纹孔28，杯体4的下壁体两侧开设有第二螺纹孔29，且同一侧的磁石27、第一螺纹孔28和第二螺纹孔29位于同一竖直位置上。所述通气阀还配置有正常使用时的短螺栓30以及复位叉型件时使用的长螺栓31，短螺栓30的长度小于第一螺纹孔28的长度，正常使用通气阀时短螺栓30旋入第一螺纹孔28中，且短螺栓30的橡胶端头32紧贴排气端壳体2的外壁进行密封(参见图5)。当叉型件因为卡涩导致无法复位时，将短螺栓30旋出，旋入铁制的长螺栓31直至其末端接触到磁石27，然后慢慢将长螺栓31旋出，利用磁石27的吸力将叉型件拉下复位。这种阀外强制复位的结构，无需复杂的部件，且不用拆卸通气阀，具有很好的实用价值。
另外，需要说明的是，通气阀的排气端壳体2和燃油箱的排气管之间采用螺纹连接或法兰连接，这样使用长螺栓复位时可以采取先把通气阀与排气管拆卸下来，再旋入长螺栓的方式，防止操作空间不足。叉型件的卡涩判断，可以以燃油箱的内部压力表与外界大气压的差值作为主要的判断依据，当两者差值较大时，作为叉型件卡涩的初步判断依据。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，其特征是，包括进气端壳体、排气端壳体、导向座、杯体、叉型件和钢球，进气端壳体和排气端壳体通过螺纹配合旋接，杯体通过环板卡合于进气端壳体和排气端壳体之间，杯体的底部开设有至少两个第一进气孔；导向座通过挡圈固定于进气端壳体的凹槽内，导向座上开设有导向孔以及位于导向孔两侧的第二进气孔，进气端壳体上硫化有伸入杯体内的环状密封件；叉型件包括一体成型的导向杆和接触盘，导向杆伸入导向孔内，接触盘和钢球均位于杯体内且钢球自由置于接触盘下方。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，其特征是，该通气阀还包括二次防漏结构，该二次防漏结构包括固定环盘、可移动环盘和浮球，在进气端壳体的环壁两侧中空地开设有立方体状的储油空间，储油空间通过竖孔与滑动槽连通，滑动槽面向进气端壳体内壁的一侧开口；固定环盘固接于进气端壳体的内壁上，且其内环与导向座的外壁之间留有间隙，可移动环盘的内环壁面与导向座的外壁紧贴，且可移动环盘与进气端壳体内壁之间留有间隙；浮球置于储油空间内，浮球的顶部通过一体成型的竖杆和横杆与可移动环盘的两侧固接，横杆可于滑动槽内上下滑动，当浮球浮起时，可移动环盘的上表面能与固定环盘的下表面贴合；所述浮球、竖杆、横杆和可移动环盘均由密度小于燃油的轻木料制成。
3.根据权利要求2所述的一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，其特征是，所述储油空间的底部连通有排油孔，排油孔的末端延伸至进气端壳体的外壁面，排油孔的末端通过玻璃视窗密封；所述玻璃视窗通过至少一个螺栓固定在进气端壳体上。
4.根据权利要求1所述的一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，其特征是，所述接触盘的底部两侧镶接有磁石，排气端壳体下壁体两侧开设有第一螺纹孔，杯体的下壁体两侧开设有第二螺纹孔，且同一侧的磁石、第一螺纹孔和第二螺纹孔位于同一竖直位置上；所述通气阀还配置有正常使用时的短螺栓以及复位叉型件时使用的长螺栓，短螺栓的长度小于第一螺纹孔的长度，正常使用通气阀时短螺栓旋入第一螺纹孔中，且短螺栓的橡胶端头紧贴排气端壳体的外壁进行密封；当叉型件因为卡涩导致无法复位时，将短螺栓旋出，旋入铁制的长螺栓直至其末端接触到磁石，然后慢慢将长螺栓旋出，利用磁石的吸力将叉型件拉下复位。
5.根据权利要求1所述的一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，其特征是，进气端壳体与排气端壳体之间通过密封圈进行密封。
6.根据权利要求2所述的一种用于燃油箱的防翻转漏油的通气阀，其特征是，固定环盘的内环与导向座之间的间隙不小于导向座外径的1/6，可移动环盘与进气端壳体内壁之间的间隙不小于导向座外径的1/5。
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