CN109296792A - 一种直升机浮标投放系统用集成式减压装置 - Google Patents

Abstract

一种涉及直升机浮标投放技术领域的集成式减压装置，包含阀体、阀盖和充气阀；所述阀体的中部设有竖直空腔，所述阀盖与该竖直空腔口部密封连接，阀盖下方设有主活塞，主活塞下方设有外壁与竖直空腔内壁密封连接的主阀座，主阀座下方设有主阀芯，所述主阀芯为凸型结构，其细头端贯穿主阀座中心后与主活塞底部面相抵触，该主活塞底部面与主阀芯相抵触位置的外侧设有贯通的过流孔，所述主阀芯底端面与竖直空腔内底部面留有空间，且主阀芯底端面设有对应放置主复位弹簧一端的沉孔，主复位弹簧另一端对应与竖直空腔内底部面相抵触；本发明有效解决传统直动式减压装置系统集成度不高，不能实现连续快速投放浮标的问题。

Description

一种直升机浮标投放系统用集成式减压装置

技术领域

本发明涉及直升机浮标投放系统技术领域，尤其是涉及一种直升机浮标投放系统用集成式减压装置。

背景技术

公知的，传统海上直升机浮标投放系统采用直动式减压装置，系统集成度不高，由于直动式减压装置流通能力小，需配备一个高压大气瓶和一个缓冲小气瓶，通过减压器将高压气体减压至工作所需的低压气体后存储在缓冲气瓶中，浮标投放时减压器后端电磁阀打开，缓冲气瓶内的工作气体膨胀做功将浮标投放，投放后需要大气瓶通过减压器为小气瓶补气，因而不能连续快速投放浮标，因此亟待需要一种能够快速减压并具备较高输出精度的阀门，作为直升机浮标投放系统的特殊需求该阀门还必须安全可靠，不能出现卡死现象；除直动式减压装置外，还有作用式减压阀、活塞式减压阀、薄膜式减压阀和先导式减压阀等；

先导式减压阀由主阀和先导阀组成，主阀主要由主阀体、主阀芯、主阀座、主活塞和弹簧组成，先导阀主要由阀体、先导弹簧、先导阀芯、先导阀座、先导活塞、调压元件和调整弹簧等组成，工作时通过调整调压元件，压缩调整弹簧，迫使先导活塞顶开先导阀芯，使气体从进口端进入主阀的主活塞上方空腔内，当主活塞上方空腔内气体压力达到一定程度时，主活塞向下移动，主活塞推动主阀芯下移，使主阀芯与主阀座之间的结合面打开，即阀口打开，进而使主阀打开；此种先导式减压阀的先导阀和主阀的减压原理基本相同，均为活塞平衡式减压阀，当减压阀输出压力增加时，主活塞向上移动，阀口开度减小，流速增加，压降增大，输出压力减小；当减压阀输出压力下降时，主活塞向下移动，阀口开度增加，流速减小，压降减小，输出压力增大，即减压阀输出压力能够始终维持在调定的压力值；此外，在工业生产中常用单向阀门作为充气阀，单向阀门就是止回阀，是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀，工业生产中也常用安全阀保证系统的安全，当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分介质排出系统装置外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统装置不因压力过高而损毁；

中国专利(公告号CN201802933U)公开了一种集成式高压减压阀组，该专利包括主减压阀、控制主减压阀开度和出口压力的导阀、分别对导阀和主减压阀实施安全保护的导阀安全阀和出口安全阀，虽然该专利较传统单个阀门组合相比确实有很大进步，但该专利实际使用中常会出现阀芯卡死的现象。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种直升机浮标投放系统用集成式减压装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种直升机浮标投放系统用集成式减压装置，包含阀体、阀盖和充气阀；所述阀体的中部设有竖直空腔，所述阀盖与该竖直空腔口部密封连接，阀盖下方设有主活塞，主活塞下方设有外壁与竖直空腔内壁密封连接的主阀座，主阀座下方设有主阀芯，所述主阀芯为凸型结构，其细头端贯穿主阀座中心后与主活塞底部面相抵触，该主活塞底部面与主阀芯相抵触位置的外侧设有贯通的过流孔，所述主阀芯底端面与竖直空腔内底部面留有空间，且主阀芯底端面设有对应放置主复位弹簧一端的沉孔，主复位弹簧另一端对应与竖直空腔内底部面相抵触；所述阀体竖直空腔内对应位于主阀座与主活塞之间的空腔为低压腔，该低压腔与设在阀体外部的输出接口相连通，主阀芯粗头端对应位于阀体竖直空腔内的位置为高压腔，该高压腔与设在阀体外部的气瓶接口相连通；

所述阀体的底端面设有倾斜空腔，该倾斜空腔口部设有调压元件，调压元件下方设有先导活塞，且调压元件和先导活塞之间设有先导调压弹簧，先导调压弹簧的一端与调压元件的底端面相抵触，另一端与先导活塞的顶端面相抵触，先导活塞的下方设有外壁与倾斜空腔内壁密封连接的先导阀座，先导阀座的下方设有先导阀芯，所述先导阀芯为两端细中间粗的多凸台结构，其一端贯穿先导阀座中心后与先导活塞的底端面相抵触，另一端外壁套设有弹簧且该端与倾斜空腔内底部面留有空间，所述弹簧的一端与先导阀芯中部台阶面相抵触，另一端与倾斜空腔内底部面相抵触；所述阀体的顶端面安装有充气阀，阀体的内部设有用于连通充气阀和气瓶接口的通道，同时阀体的内部设有用于连通高压腔和先导阀芯中部所处空腔的气道Ⅰ，以及用于连通先导阀座和先导活塞之间的空腔与主活塞和阀盖之间的空腔的气道Ⅱ。

优选的，所述高压腔内底部面设有对应放置主阀芯粗头端的沉孔，且主阀芯粗头端外壁面与该沉孔的内壁面之间设有密封圈。

优选的，所述主阀芯中部设有连通两端的竖直孔，主阀芯与阀体竖直空腔内底面之间留有腔室，该腔室通过竖直孔与低压腔连通，所述阀体内设有用于连通低压腔和先导阀芯远离先导活塞一端空腔的气道Ⅲ，先导阀芯远离先导活塞一端端部设有用于将低压腔和先导阀芯中部所处空腔隔离的密封结构。

优选的，所述阀体的顶端面设有与低压腔连通的放气接头，该放气接头设有放气阀。

优选的，所述阀体的顶端面设有与高压腔连通的压力表。

优选的，所述阀体的底端面设有与高压腔连通的高压安全阀，以及与低压腔连通的低压安全阀。

优选的，所述阀体的后端面设有与低压腔连通的低压传感器，以及与高压腔连通的高压传感器。

优选的，所述的主复位弹簧为矩形弹簧。

优选的，所述阀盖和主活塞之间设有减震弹簧。

优选的，所述阀体竖直空腔内的底部面设有对应放置主复位弹簧另一端的沉孔。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的直升机浮标投放系统用集成式减压装置，具备结构简单、容易装配、集成程度高、重量轻、密封性好、流量大和输出压力稳定的优点，本发明所述的集成式减压装置利用了活塞平衡式减压阀的减压原理，在很大程度上提高了输出压力精度；主阀芯的一端贯穿主阀座中心，另一端对应位于阀体竖直空腔内底部面的沉孔内，使主阀芯具备两端导向的功能，提高了主阀芯的刚度，能够有效防止放气时主阀芯变形卡死；主复位弹簧采用了矩形弹簧，矩形弹簧承载能力强、空间小，在一定程度上减小了所需空间体积；此外，阀盖和主活塞之间设有减震弹簧，能够有效防止主活塞产生振动，同时能够促进主活塞复位；主活塞底部设有过流孔，在无流量输出时，能够防止先导阀芯漏气使主活塞上部压力增大，主活塞推动主阀芯下移，从而导致主阀芯和主阀座之间的结合面意外开启，即从先导阀芯泄露的气体能够通过过流孔进入低压腔，当低压腔内的气体压力大于低压安全阀开启压力时，低压安全阀打开，将多余气体排出，进而防止主阀芯和主阀座之间的结合面意外开启，同时能够保护整个装置的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的A-A向剖视图。

图中：1、竖直孔；2、气道Ⅲ；3、放气阀；4、放气接头；5、充气阀；6、阀体；7、高压安全阀；8、低压安全阀；9、压力表；10、低压传感器；11、高压传感器；12、输出接口；13、气瓶接口；14、主阀芯；15、主复位弹簧；16、弹簧；17、先导阀芯；18、先导阀座；19、先导活塞；20、主活塞；21、减震弹簧；22、阀盖；23、主阀座；24、高压腔；25、低压腔；26、过流孔；27、气道Ⅰ；28、气道Ⅱ；29、调压元件；30、先导调压弹簧。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

结合附图1～3,所述的直升机浮标投放系统用集成式减压装置，包含阀体6、阀盖22和充气阀5；根据需要，所述阀体6采用钛合金材料，保证了其强度，同时减轻了重量；所述阀体6的中部设有竖直空腔，所述阀盖22与该竖直空腔口部密封连接，阀盖22下方设有主活塞20，主活塞20下方设有外壁与竖直空腔内壁密封连接的主阀座23，主阀座23下方设有主阀芯14，所述主阀芯 14为凸型结构，其细头端贯穿主阀座23中心后与主活塞20底部面相抵触，该主活塞20底部面与主阀芯14相抵触位置的外侧设有贯通的过流孔26，所述主阀芯14底端面与竖直空腔内底部面留有空间，且主阀芯14底端面设有对应放置主复位弹簧15一端的沉孔，主复位弹簧15另一端对应与竖直空腔内底部面相抵触，根据需要，所述阀体6竖直空腔内的底部面设有对应放置主复位弹簧 15另一端的沉孔，所述的主复位弹簧15为矩形弹簧，矩形弹簧承载能力强、空间小，在一定程度上减小了所需空间体积；所述阀体6竖直空腔内对应位于主阀座23与主活塞20之间的空腔为低压腔25，该低压腔25与设在阀体6外部的输出接口12相连通，所述高压腔24内底部面设有对应放置主阀芯14粗头端的沉孔，且主阀芯14粗头端外壁面与该沉孔的内壁面之间设有密封圈，使主阀芯具备两端导向的功能，提高了主阀芯刚度，能够有效防止放气时主阀芯变形卡死；所述主阀芯14粗头端对应位于阀体6竖直空腔内的位置为高压腔24，该高压腔24与设在阀体6外部的气瓶接口13相连通；在工作时，所述输出接口12能够安装电磁阀，以方便实现自动控制，气瓶接口13能够安装高压气瓶，以便于储存大量的气体；所述阀盖22和主活塞20之间设有减震弹簧21，能够有效防止主活塞20产生振动，同时能够促进主活塞20复位；

所述阀体6的底端面一侧设有倾斜空腔，该倾斜空腔口部设有调压元件29，调压元件29下方设有先导活塞19，且调压元件29和先导活塞19之间设有先导调压弹簧30，先导调压弹簧30的一端与调压元件29的底端面相抵触，另一端与先导活塞19的顶端面相抵触，先导活塞19的下方设有外壁与倾斜空腔内壁密封连接的先导阀座18，先导阀座18的下方设有先导阀芯17，所述先导阀芯17为两端细中间粗的多凸台结构，其一端贯穿先导阀座18中心后与先导活塞19的底端面相抵触，另一端外壁套设有弹簧16且该端与倾斜空腔底部面留有空间，所述弹簧16的一端与先导阀芯17中部台阶面相抵触，另一端与倾斜空腔底部面相抵触；所述阀体6的底端面另一侧设有与高压腔24连通的高压安全阀7，以及与低压腔25连通的低压安全阀8；所述阀体6的顶端面一侧安装有充气阀5，根据需要，该充气阀5入口内设有过滤元件能够防止外界固体颗粒进入从而影响密封性能；所述阀体6的内部设有用于连通充气阀5和气瓶接口13的通道，同时阀体6的内部设有用于连通高压腔24和先导阀芯17中部所处空腔的气道Ⅰ27，以及用于连通先导阀座18和先导活塞19之间的空腔与主活塞20和阀盖22之间的空腔的气道Ⅱ28，即通过调压元件29压迫先导调压弹簧30，先导调压弹簧30压迫先导活塞19，使得先导阀芯17打开，即使先导阀芯17与先导阀座18的结合面具有一定的开度，使高压腔24内高压气体能够通过气道Ⅰ27和气道Ⅱ28进入主活塞20与阀盖22之间的空腔内，当主活塞20 与阀盖22之间的空腔内的气体压力达到一定程度时，主活塞20下移顶开主阀芯14，使得高压腔24内高压气体能够通过主阀芯14和主阀座23之间间隙进入低压腔25内，从而达到减压的目的；所述主阀芯14中部设有连通两端的竖直孔1，主阀芯14与阀体6竖直空腔内底面之间留有腔室，该腔室通过竖直孔 1与低压腔25连通，即该腔室属于低压腔25的一部分，所述阀体6内设有用于连通低压腔25和先导阀芯17远离先导活塞19一端空腔的气道Ⅲ2，先导阀芯17远离先导活塞19一端端部设有用于将低压腔25和先导阀芯17中部所处空腔隔离的密封结构，即通过将低压腔25与先导阀芯17远离先导活塞19一端端部空腔连通，能够有效保持主减压阀2与先导阀1之间的压力平衡；

所述阀体6的顶端面另一侧设有与高压腔24连通的压力表9，以及与低压腔25连通的放气接头4，该放气接头设有放气阀3，即通过压力表9能够人工直接读出高压腔内的压力，根据需要，所述阀体6的中部设有用于控制放气接头4与低压腔25连通或断开的放气阀3，打开放气阀3，通过放气接头4连接气压表，能够人工读取低压腔25内的压力，另外在长期不使用或转运时，能够通过放气阀3手动放空高压气瓶中的气体，保证整个装置的贮存及运输安全；所述阀体6的后端面设有与低压腔25连通的低压传感器10，以及与高压腔24 连通的高压传感器11，通过高压传感器11能够在直升机上实时检测高压气瓶内压力，同时能够通过低压传感器10实时检测低压腔25内压力；此外，在无需投放浮标时，所述过流孔26能够有效防止因先导阀芯17漏气，使主活塞20 与阀盖22之间空腔内压力增大，主活塞20推动主阀芯14下移，从而导致主阀芯14和主阀座23之间的结合面意外开启，即从先导阀芯17泄露的气体能够通过过流孔26进入低压腔25，当低压腔25内的气体压力大于低压安全阀8的开启压力时，低压安全阀8打开，将多余气体排出，进而防止主阀芯14和主阀座 23之间的结合面意外开启，同时能够保护整个装置的安全；所述放气阀3、放气接头4、充气阀5、高压安全阀7、低压安全阀8、低压传感器10和高压传感器11为现有常规结构。

实施本发明所述的直升机浮标投放系统用集成式减压装置，在气瓶接口13安装高压气瓶，在输出接口12安装电磁阀，通过充气阀5为高压气瓶充气；投放浮标前通过调整调压元件29压迫先导调压弹簧30，先导调压弹簧30 压迫先导活塞19，使得先导阀芯17打开，即使先导阀芯17与先导阀座18的结合面具有一定的开度，使高压腔24内高压气体能够通过气道Ⅰ27和气道Ⅱ 28进入主活塞20与阀盖22之间的空腔内，当主活塞20与阀盖22之间的空腔内的气体压力达到一定程度时，主活塞20下移顶开主阀芯14，使得高压腔24 内高压气体能够通过主阀芯14和主阀座23之间间隙进入低压腔25内，从而达到减压的目的；利用高压安全阀7的泄压功能，能够在高压气瓶由于温度或误操作等原因超压时有效的保护人员及设备的安全；手动打开放气阀3，通过放气接头4连接压力表能够人工读取低压腔25内的压力；此外，在整个装置长期不使用或转运时，能够通过放气阀3手动放空高压气瓶中气体，保证整个装置的贮存及运输安全；通过高压传感器11能够在直升机上实时检测高压气瓶内压力，同时能够通过低压传感器10实时检测低压腔25内压力。本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种直升机浮标投放系统用集成式减压装置，其特征是：包含阀体(6)、阀盖(22)和充气阀(5)；所述阀体(6)的中部设有竖直空腔，所述阀盖(22)与该竖直空腔口部密封连接，阀盖(22)下方设有主活塞(20)，主活塞(20)下方设有外壁与竖直空腔内壁密封连接的主阀座(23)，主阀座(23)下方设有主阀芯(14)，所述主阀芯(14)为凸型结构，其细头端贯穿主阀座(23)中心后与主活塞(20)底部面相抵触，该主活塞(20)底部面与主阀芯(14)相抵触位置的外侧设有贯通的过流孔(26)，所述主阀芯(14)底端面与竖直空腔内底部面留有空间，且主阀芯(14)底端面设有对应放置主复位弹簧(15)一端的沉孔，主复位弹簧(15)另一端对应与竖直空腔内底部面相抵触；所述主阀座(23)与主活塞(20)对应位于阀体(6)竖直空腔内的位置为低压腔(25)，该低压腔(25)与设在阀体(6)外部的输出接口(12)相连通，主阀芯(14)粗头端对应位于阀体(6)竖直空腔内的位置为高压腔(24)，该高压腔(24)与设在阀体(6)外部的气瓶接口(13)相连通；

所述阀体(6)的底端面设有倾斜空腔，该倾斜空腔口部设有调压元件(29)，调压元件(29)下方设有先导活塞(19)，且调压元件(29)和先导活塞(19)之间设有先导调压弹簧(30)，先导调压弹簧(30)的一端与调压元件(29)的底端面相抵触，另一端与先导活塞(19)的顶端面相抵触，先导活塞(19)的下方设有外壁与倾斜空腔内壁密封连接的先导阀座(18)，先导阀座(18)的下方设有先导阀芯(17)，所述先导阀芯(17)为两端细中间粗的多凸台结构，其一端贯穿先导阀座(18)中心后与先导活塞(19)的底端面相抵触，另一端外壁套设有弹簧(16)，且该端与倾斜空腔内底部面留有空间，所述弹簧(16)的一端与先导阀芯(17)中部台阶面相抵触，另一端与倾斜空腔内底部面相抵触；所述阀体(6)的顶端面安装有充气阀(5)，阀体(6)的内部设有用于连通充气阀(5)和气瓶接口(13)的通道，同时阀体(6)的内部设有用于连通高压腔(24)和先导阀芯(17)中部所处空腔的气道Ⅰ(27)，以及用于连通先导阀座(18)和先导活塞(19)之间的空腔与主活塞(20)和阀盖(22)之间的空腔的气道Ⅱ(28)。

2.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述高压腔(24)内底部面设有对应放置主阀芯(14)粗头端的沉孔，且主阀芯(14)粗头端外壁面与该沉孔的内壁面之间设有密封圈。

3.根据权利要求2所述的集成式减压装置，其特征是：所述主阀芯(14)中部设有连通两端的竖直孔(1)，主阀芯(14)与阀体(6)竖直空腔内底面之间留有腔室，该腔室通过竖直孔(1)与低压腔(25)连通，所述阀体(6)内设有用于连通低压腔(25)和先导阀芯(17)远离先导活塞(19)一端空腔的气道Ⅲ(2)，先导阀芯(17)远离先导活塞(19)一端端部设有用于将低压腔(25)和先导阀芯(17)中部所处空腔隔离的密封结构。

4.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述阀体(6)的顶端面设有与低压腔(25)连通的放气接头(4)，该放气接头设有放气阀(3)。

5.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述阀体(6)的顶端面设有与高压腔(24)连通的压力表(9)。

6.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述阀体(6)的底端面设有与高压腔(24)连通的高压安全阀(7)，以及与低压腔(25)连通的低压安全阀(8)。

7.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述阀体(6)的后端面设有与低压腔(25)连通的低压传感器(10)，以及与高压腔(24)连通的高压传感器(11)。

8.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述的主复位弹簧(15)为矩形弹簧。

9.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述阀盖(22)和主活塞(20)之间设有减震弹簧(21)。

10.根据权利要求1所述的集成式减压装置，其特征是：所述阀体(6)竖直空腔内的底部面设有对应放置主复位弹簧(15)另一端的沉孔。