CN107101025A - 一种气压控制排水活门 - Google Patents

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王卓
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Abstract

本发明提供了一种气压控制排水活门，包括壳体、柔性活门塞和弹簧，壳体固定在机体上，壳体顶部设有第一空腔，底部开有呈倒锥形的锥孔，锥孔与第一空腔相连通，锥孔底部与机体表面的排水通孔相连通，壳体外壁的底部设有多个排水槽，锥孔通过排水槽与舱内大气连通；柔性活门塞设置在第一空腔内，柔性活门塞的顶部设有进气孔，柔性活门塞内设有第二空腔，第二空腔与进气孔相通，第二空腔的侧壁可沿第二空腔的轴向产生形变，柔性活门塞的底部为呈倒圆台形的倒圆台，该倒圆台的锥度小于锥孔的锥度，倒圆台的底面半径和锥孔的底面半径相同，且倒圆台的高度大于锥孔的高度；弹簧与倒圆台同轴设置，弹簧的两端分别与柔性活门塞和壳体接触。

Description

一种气压控制排水活门
技术领域
本发明涉及阀门结构设计技术领域，特别涉及一种气压控制排水活门。
背景技术
目前，飞机上的排水活门大都是金属材料制成，加工精度要求高，但由于液体腐蚀或杂质的侵入，往往造成排水活门卡滞，无法实现排水或在气压作用下密封的功能；而且，安装排水活门时需要在飞机蒙皮上开大尺寸过孔，降低了机体强度，同时，排水活门与蒙皮通过铆钉连接，铆钉孔易造成应力集中，导致蒙皮裂纹，为飞行安全留下隐患。
发明内容
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种气压控制排水活门，包括壳体、柔性活门塞和弹簧。
壳体固定在机体上，壳体顶部设有第一空腔，底部开有呈倒锥形的锥孔，即锥孔顶部的直径大于底部直径，锥孔与所述第一空腔相连通，锥孔底部与机体表面的排水通孔相连通，该排水通孔用于将机舱内部的积水排出到机舱外，壳体外壁的底部周向均布地设有多个排水槽，锥孔通过排水槽与舱内大气连通，即待排出的积水通过排水槽进入到锥孔内；
柔性活门塞设置在所述第一空腔内，柔性活门塞的顶部设有进气孔，通过进气孔向柔性活门塞内充气使其膨胀，柔性活门塞内设有第二空腔，所述第二空腔与进气孔相通，即柔性活门塞的充气膨胀过程实际上是通过进气孔向所述第二空腔充气以使柔性活门塞膨胀，所述第二空腔的侧壁可沿所述第二空腔的轴向产生形变，柔性活门塞的膨胀由侧壁的可形变性实现，柔性活门塞的底部为呈倒圆台形的倒圆台，该倒圆台的锥度小于锥孔的锥度，因此当倒圆台下降时，其与锥孔的侧面之间有一定间隙，倒圆台的底面半径和锥孔的底面半径相同，因此下降后两者的底部贴合接触，且倒圆台的高度大于锥孔的高度，保证倒圆台的底部可以与锥孔底部贴合接触，特别的，柔性活门塞采用橡胶材料制作；
弹簧与倒圆台同轴设置，弹簧的两端分别与柔性活门塞和壳体接触，即弹簧套设在倒圆台上；
所述第一空腔侧壁的顶部装有可拆卸的弹性挡圈，弹性挡圈的内径小于柔性活门塞顶部外径，用于挡住柔性活门塞以防止其因弹簧的弹力而弹出壳体。
优选的，壳体与机体之间涂有密封胶，用于增加壳体与机体连接处的防水性。
优选的，壳体顶部端面覆盖有过滤棉，壳体侧壁开有环形凹槽，过滤棉的外沿部分通过绳索固定在所述环形凹槽内；气体被压入柔性活门塞的进气孔之前会先通过过滤棉，过滤棉保证气体能够进入柔性活门塞的同时，防止杂质进入壳体内部，避免造成柔性活门塞卡滞，进而无法实现活门的开闭。
优选的，壳体侧壁上开有多个排气孔，所述第一空腔通过排气孔与舱内大气连通；排气孔用于在柔性活门塞膨胀时快速排出壳体内的气体，可迅速使柔性活门塞膨胀起来并堵住机体的排水孔。
优选的，排水槽的数量为四个，通过四个排水槽对舱内积水进行排出，效果较好。
本发明提供的一种气压控制排水活门，其有益效果如下：
1、排水活门内部的柔性活门塞能随气压的变化而收放，以此控制排水活门的开闭；
2、排水活门的排水部位和活门塞底部均为锥形，增强了排水部位的密封性，防止漏水；
3、排水活门与机体通过密封胶连接，而不是用铆钉连接，排除了铆钉孔应力集中，减少了故障隐患；
4、排水活门设有过滤棉，可防止杂质进入壳体内造成柔性活门塞卡滞。
附图说明
图1是气压控制排水活门处于打开状态的侧面剖视图；
图2是气压控制排水活门处于关闭状态的侧面剖视图；
图3是气压控制排水活门中的壳体的侧面剖视图；
图4是气压控制排水活门中的壳体的底面剖视图；
图5是气压控制排水活门处于打开状态的轴侧图；
图6是气压控制排水活门处于关闭状态的轴侧图；
图7是气压控制排水活门中的柔性活门塞的轴侧图。
附图标记：弹性挡圈1，柔性活门塞2，壳体3，倒圆台4，密封胶5，锥孔6，排气孔7，弹簧8，绳索9，过滤棉10，机体11，排水槽12，进气孔13。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明提供的一种气压控制排水活门进行说明。
如图1所示，本发明提供了一种气压控制排水活门，包括壳体3、柔性活门塞2和弹簧8。
壳体3固定在机体11上，壳体3与机体11之间涂有密封胶5，用于增加壳体3与机体11连接处的防水性。
壳体3顶部设有第一空腔，底部开有呈倒锥形的锥孔6，即锥孔6顶部的直径大于底部直径，锥孔6与所述第一空腔相连通，锥孔6的底部与机体11表面的排水通孔相连通，该排水通孔用于将机舱内部的积水排出到机舱外。
如图3及图4所示，壳体3外壁的底部周向均布地设有四个排水槽12，锥孔6通过排水槽12与舱内大气连通，即待排出的积水通过排水槽12进入到锥孔6内；特别的，壳体3的底部呈圆盘状，壳体3的在所述第一空腔与圆盘状底部之间为四个加强筋，该加强筋沿壳体3轴心呈径向均布状分布，两个相邻的加强筋之间设有一个排水槽12，即共设四个排水槽12，且排水槽12均与锥孔6相通，锥孔6的底面位于圆盘状底部的底面上。
壳体3侧壁上开有多个排气孔7，所述第一空腔通过排气孔7与舱内大气连通；排气孔7用于在柔性活门塞2膨胀时快速排出壳体3内的气体，可迅速使柔性活门塞2膨胀起来并堵住机体11的排水孔。
壳体3顶部端面覆盖有过滤棉10，壳体3侧壁开有环形凹槽，过滤棉10的外沿部分通过绳索9固定在所述环形凹槽内；气体被压入柔性活门塞2的进气孔13之前会先通过过滤棉10，过滤棉10保证气体能够进入柔性活门塞2的同时，防止杂质进入壳体3内部，避免造成柔性活门塞2卡滞，进而无法实现活门的开闭。
如图7所示，柔性活门塞2设置在所述第一空腔内，柔性活门塞2的顶部设有进气孔13，通过进气孔13向柔性活门塞2内充气使其膨胀，柔性活门塞2的上部设有第二空腔，所述第二空腔与进气孔13相通，即柔性活门塞2的充气膨胀过程实际上是通过进气孔13向所述第二空腔充气以使柔性活门塞2膨胀，所述第二空腔的侧壁可沿所述第二空腔的轴向产生形变，柔性活门塞2的膨胀由侧壁的可形变性实现。
柔性活门塞2的底部为呈倒圆台形的倒圆台4，该倒圆台4的锥度略小于锥孔6的锥度，因此当倒圆台4下降时，其与锥孔6的侧面之间有一定间隙，倒圆台4的底面半径和锥孔6的底面半径相同，因此下降后两者的底部贴合接触，且倒圆台4的高度大于锥孔6的高度，保证倒圆台4的底部可以与锥孔6底部贴合接触。
弹簧8与倒圆台4同轴设置，弹簧8的两端分别与柔性活门塞2和壳体3接触，即弹簧8套设在倒圆台4上。
所述第一空腔侧壁的顶部装有可拆卸的弹性挡圈1，弹性挡圈1的内径小于柔性活门塞2顶部外径，用于挡住柔性活门塞2以防止其因弹簧8的弹力而弹出壳体3。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
具体实施例：
在安装排水活门时，先将壳体3安装到机体11的机舱内部一侧，同时涂抹密封胶5，再将弹簧8套在柔性活门塞2下部的倒圆台4上，然后将柔性活门塞2放入壳体3的第一空腔内，之后把弹性挡圈1装到壳体3的卡槽中，防止柔性活门塞2从壳体3中弹出，此时弹簧8处于压缩状态，然后用绳索9将过滤棉10绑在壳体3的环形凹槽上；
如图1及图5所示，在飞机未加压时，弹簧8处于未压缩的状态，柔性活门塞2受到弹簧8的弹力而处于上升位置，因此活门处于打开状态，此时若有积水则可以排出；
如图2及图6所示，通过飞机内部的压力控制，使排水活门在加压后堵住排水通孔，防止舱内漏气，在卸压后打开排水通孔，排出积水，具体如下：
在飞机起飞加压后，高压气体通过过滤棉10、进气孔13进入到柔性活门塞2的第二空腔内，挤压柔性活门塞2使其侧壁产生轴向形变，第二空腔体积增大，此时柔性活门塞2处于伸长状态，壳体3内部的气体通过排气孔7迅速排出，弹簧8受到柔性活门塞2的挤压而处于压缩状态，倒圆台4随着柔性活门塞2侧壁的形变而迅速下降，将锥孔6堵住，此时若舱内有积水，则积水到达排水槽12后停留在倒圆台4与锥孔6的间隙中，无法通过机体11上的排水通孔排出；
在飞机降落卸压后，挤压柔性活门塞2的气体消失，柔性活门塞2由于受弹簧8的弹力而恢复到压缩状态，倒圆台4上升，锥孔6底部被打开，积水通过锥孔6至机体11上的排水通孔排出到舱外。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种气压控制排水活门，其特征在于，包括：
壳体(3)，其固定在机体(11)上，壳体(3)顶部设有第一空腔，底部开有呈倒锥形的锥孔(6)，锥孔(6)与所述第一空腔相连通，锥孔(6)的底部与机体(11)表面的排水通孔相连通，壳体(3)外壁的底部周向均布地设有多个排水槽(12)，锥孔(6)通过排水槽(12)与舱内大气连通；
柔性活门塞(2)，其设置在所述第一空腔内，柔性活门塞(2)的顶部设有进气孔(13)，柔性活门塞(2)内设有第二空腔，所述第二空腔与进气孔(13)相连通，所述第二空腔的侧壁可沿所述第二空腔的轴向产生形变，柔性活门塞(2)的底部为呈倒圆台形的倒圆台(4)，该倒圆台(4)的锥度小于锥孔(6)的锥度，倒圆台(4)的底面半径和锥孔(6)的底面半径相同，且倒圆台(4)的高度大于锥孔(6)的高度；
弹簧(8)，其与倒圆台(4)同轴设置，弹簧(8)的两端分别与柔性活门塞(2)和壳体(3)接触；
所述第一空腔侧壁的顶部装有可拆卸的弹性挡圈(1)，弹性挡圈(1)的内径小于柔性活门塞(2)顶部外径。
2.根据权利要求1所述的气压控制排水活门，其特征在于，壳体(3)与机体(11)之间涂有密封胶(5)。
3.根据权利要求1所述的气压控制排水活门，其特征在于，壳体(3)顶部端面覆盖有过滤棉(10)，壳体(3)侧壁开有环形凹槽，过滤棉(10)的外沿部分通过绳索(9)固定在所述环形凹槽内。
4.根据权利要求1所述的气压控制排水活门，其特征在于，壳体(3)侧壁上开有多个排气孔(7)，所述第一空腔通过排气孔(7)与舱内大气连通。
5.根据权利要求1所述的气压控制排水活门，其特征在于，排水槽(12)的数量为四个。
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