CN109707873B - 一种波纹弹簧防振颤单向阀 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种波纹弹簧防振颤单向阀，包括入口接管嘴、出口接管嘴，提升阀；所述入口接管嘴右端面具有第一凹腔，其左端面具有第一锥面腔，所述第一凹腔和所述第一锥面腔由第一通腔连通，且三腔同轴；所述出口接管嘴的左端面具有第二凹腔，其右端面具有第二锥面腔，所述第二凹腔和所述第二锥面腔由第二通腔连通，且三腔同轴；所述入口接管嘴和所述出口接管嘴左右对接时，所述入口接管嘴的右端面和所述出口接管嘴的左端面紧密贴合，所述第一凹腔和第二凹腔形成供所述提升阀容纳的空间。该单向阀启闭压差显著降低，振颤区间短。
Description
技术领域
本发明涉及一种波纹弹簧防振颤单向阀，其适用于运载火箭增压输送系统，属于阀门领域。
背景技术
单向阀是运载火箭气体增压系统的重要部件，在增压、引射、气封等气路中有广泛的应用。现有技术中，单向阀在单机试验、靶场测试中曾多次发生过振颤现象，影响了增压系统的正常工作，严重时还会造成阀门自身功能失效或增压系统的其他元件结构破坏。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于现有技术中的上述不足，本发明提出一种波纹弹簧防振颤单向阀，该单向阀启闭压差显著降低，振颤区间短。
(二)技术方案
一种波纹弹簧防振颤单向阀，包括入口接管嘴、出口接管嘴，提升阀；所述入口接管嘴右端面具有第一凹腔，其左端面具有第一锥面腔，所述第一凹腔和所述第一锥面腔由第一通腔连通，且三腔同轴；所述出口接管嘴的左端面具有第二凹腔，其右端面具有第二锥面腔，所述第二凹腔和所述第二锥面腔由第二通腔连通，且三腔同轴；所述入口接管嘴和所述出口接管嘴左右对接时，所述入口接管嘴的右端面和所述出口接管嘴的左端面紧密贴合，所述第一凹腔和第二凹腔形成供所述提升阀容纳的空间。
所述紧密贴合采用真空电子束焊方式完成。
所述入口接管嘴的左段外周具有第一外螺纹，所述出口接管嘴的右段外周具有第二外螺纹，所述入口接管嘴的右段外壁具有通孔。
所述第一锥面腔和所述第二锥面腔均具有球形锥面，所述球形锥面均为60度球形锥面。
所述提升阀包括提升阀本体、波纹弹簧、挡圈，三者通过点焊方式固定；所述提升阀本体左端面设置材质为橡胶或氟塑料的非金属垫片，其右端面与挡圈的左端面之间约束限位波形弹簧；所述挡圈上以其中心为圆心均布若干通孔。
所述提升阀本体左端面具有打通至其周壁的第一凹台面，所述非金属垫片底面热压至所述第一凹台面，其外周面与所述提升阀本体的周面齐平，其顶面具有弧形凸起。
所述弧形凸起具有R0.3的弧面。
所述波形弹簧具有渐开线式外形，其渐开线基圆半径为0.15～0.2mm、其展角为220°～225°、其缝隙宽度0.4～0.6mm，所述缝隙周向均布三条，每条缝隙以其内侧边缘线为基准线，其起始端为小径端，其结束端为大径端；所述提升阀本体右端面具有内凹的第二凹台面，所述挡圈的左端面具有打通至其周壁的挡圈凹台面；所述小径端抵紧固定在所述挡圈凹台面上，所述大径端抵紧固定在第二凹台面上，以形成对所述波形弹簧的压缩。
所述波纹弹簧采用强化型高弹性合金材质，通过线切割方式成型，通过拉伸及高温热处理方式完成定型。
所述挡圈为金属材质，所述通孔为8个，且所述通孔的直径为3mm。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)采用波纹弹簧替代传统弹簧作为加载元件，波形弹簧较传统弹簧刚度低、寿命高，为单向阀带来启闭压差显著降低，振颤区间短的优点。非金属垫片可实现从深低温到高温的可靠密封。
(2)波纹弹簧、提升阀、挡圈通过点焊组成一体式提升阀，结构紧凑、一体化程度高；挡圈上的通孔面积保证气路无截流，同时将压力损失降到最低。
(3)入口接管嘴与出口接管嘴采用电子束焊接替代传统螺纹连接密封结构，外密封可靠性显著提升。接管嘴外部设置普通外螺纹，内部为60度球形锥面，该密封结构可保证与对面球头紧密贴合，可靠性高。
附图说明
图1本发明的波纹弹簧防振颤单向阀的剖视图。
图2提升阀剖视图。
图3波纹弹簧结构示意图。
图4非金属垫片和提升阀本体剖视图。
图5挡圈示意图。
图中，1-入口接管嘴、2-出口接管嘴、3-提升阀、4-第一锥面腔、5-第一通孔、6-第一凹腔、7-第一外螺纹、8-通孔、9-第二凹腔、10-、11-第二通孔、12-第二外螺纹、13-第二锥面腔、14-提升阀本体、15-波纹弹簧、16-挡圈、17-第一凹台面、18-第二凹台面、19-非金属垫片、20-通孔、21-挡圈凹台面、22-弧形凸起。
具体实施方式
参见图1，本发明的一种波纹弹簧防振颤单向阀，包括入口接管嘴1、出口接管嘴2，提升阀3；所述入口接管嘴1右端面具有第一凹腔6，其左端面具有第一锥面腔4，所述第一凹腔6和所述第一锥面腔4由第一通腔5连通，且三腔同轴；所述出口接管嘴2的左端面具有第二凹腔9，其右端面具有第二锥面腔13，所述第二凹腔9和所述第二锥面腔13由第二通腔11连通，且三腔同轴；所述入口接管嘴1和所述出口接管嘴2左右对接时，所述入口接管嘴1的右端面和所述出口接管嘴2的左端面紧密贴合，所述第一凹腔6和第二凹腔9形成供所述提升阀3容纳的空间。
所述紧密贴合采用真空电子束焊方式完成。
所述入口接管嘴1的左段外周具有第一外螺纹7，所述出口接管嘴2的右段外周具有第二外螺纹12，所述入口接管嘴1的右段外壁具有通孔8。
所述第一锥面腔4和所述第二锥面腔13均具有球形锥面，所述球形锥面均为60度球形锥面。
参见图2，所述提升阀3包括提升阀本体14、波纹弹簧15、挡圈16，三者通过点焊方式固定；所述提升阀3本体左端面设置材质为橡胶或氟塑料的非金属垫片19，其右端面与挡圈16的左端面之间约束限位波形弹簧15；所述挡圈16上以其中心为圆心均布若干通孔20。
所述提升阀本体14左端面具有打通至其周壁的第一凹台面17，所述非金属垫片19底面热压至所述第一凹台面17，其外周面与所述提升阀本体14的周面齐平，其顶面具有弧形凸起22。
参见图4，所述弧形凸起具有R0.3的弧面。
参见图2-4，所述波形弹簧15具有渐开线式外形，其渐开线基圆半径为0.15～0.2mm、其展角为220°～225°、其缝隙宽度H为0.4～0.6mm，所述缝隙周向均布三条，每条缝隙以其内侧边缘线为基准线，其起始端为小径端，其结束端为大径端；所述提升阀本体14右端面具有内凹的第二凹台面18，所述挡圈16的左端面具有打通至其周壁的挡圈凹台面21；所述小径端抵紧固定在所述挡圈凹台面21上，所述大径端抵紧固定在第二凹台面18上，以形成对所述波形弹簧15的压缩。
所述波纹弹簧15采用强化型高弹性合金材质，通过线切割方式成型，通过拉伸及高温热处理方式完成定型。
参见图1、5，所述挡圈16为金属材质，所述通孔20为8个，且所述通孔的直径为3mm。
Claims (8)
1.一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，包括入口接管嘴、出口接管嘴，提升阀；所述入口接管嘴右端面具有第一凹腔，其左端面具有第一锥面腔，所述第一凹腔和所述第一锥面腔由第一通腔连通，且三腔同轴；所述出口接管嘴的左端面具有第二凹腔，其右端面具有第二锥面腔，所述第二凹腔和所述第二锥面腔由第二通腔连通，且三腔同轴；所述入口接管嘴和所述出口接管嘴左右对接时，所述入口接管嘴的右端面和所述出口接管嘴的左端面紧密贴合，所述第一凹腔和第二凹腔形成供所述提升阀容纳的空间；所述提升阀包括提升阀本体、波纹弹簧、挡圈，三者通过点焊方式固定；所述提升阀本体左端面设置材质为橡胶或氟塑料的非金属垫片，其右端面与挡圈的左端面之间约束限位波形弹簧；所述挡圈上以其中心为圆心均布若干通孔；所述波形弹簧具有渐开线式外形，其渐开线基圆半径为0.15～0.2mm、其展角为220°～225°、其缝隙宽度H为0.4～0.6mm，所述缝隙周向均布三条，每条缝隙以其内侧边缘线为基准线，其起始端为小径端，其结束端为大径端；所述提升阀本体右端面具有内凹的第二凹台面，所述挡圈的左端面具有打通至其周壁的挡圈凹台面；所述小径端抵紧固定在所述挡圈凹台面上，所述大径端抵紧固定在第二凹台面上，以形成对所述波形弹簧的压缩。
2.如权利要求1所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述紧密贴合采用真空电子束焊方式完成。
3.如权利要求1所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述入口接管嘴的左段外周具有第一外螺纹，所述出口接管嘴的右段外周具有第二外螺纹，所述入口接管嘴的右段外壁具有通孔。
4.如权利要求1所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述第一锥面腔和所述第二锥面腔均具有球形锥面，所述球形锥面均为60度球形锥面。
5.如权利要求1所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述提升阀本体左端面具有打通至其周壁的第一凹台面，所述非金属垫片底面热压至所述第一凹台面，其外周面与所述提升阀本体的周面齐平，其顶面具有弧形凸起。
6.如权利要求5所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述弧形凸起具有R0.3的弧面。
7.如权利要求6所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述波纹弹簧采用强化型高弹性合金材质，通过线切割方式成型，通过拉伸及高温热处理方式完成定型。
8.如权利要求7所述的一种波纹弹簧防振颤单向阀，其特征在于，所述挡圈为金属材质，所述通孔为8个，且所述通孔的直径为3mm。
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