CN109737220A - 一种低温阀门的防倒吸结构、阀门及气路控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温阀门的防倒吸结构、阀门及气路控制系统，防倒吸结构包括具有泄气通道的阀体和密封件，密封件适于固定在阀体上，密封件受驱动力的驱使下动作可在密封覆盖住泄出口的密封状态和与泄出口分离的分离状态之间变换。阀门包括防倒吸结构；气路控制系统包括被控阀门、冷却器和阀门。当受阀门控制的部件需排气时，密封件在驱动力作用下动作与泄出口分离，实现受控部件的排气过程；当受阀门控制的部件需充气和阀门的非工作状态下，密封件受驱动力作用下靠近泄出口，以密封覆盖住所有泄出口，能有效防止大气中的水蒸气因压差而反向流向泄出口并在泄出口部位凝结成冰，进而防止阀门泄出口堵塞，保证阀门正常运行。

Description

一种低温阀门的防倒吸结构、阀门及气路控制系统

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种低温阀门的防倒吸结构、阀门及气路控制系统。

背景技术

低温液氧甲烷发动机气路控制系统中一般应用大量低温阀门，被控阀门具有气控腔，低温阀门设在被控阀门上，低温阀门的泄气通道的进口与气控腔连通，低温阀门的泄气通道的泄出口与外界大气连通。低温阀门和被控阀门处于低温介质的工作环境，该工作环境与外界环境隔离开，该工作环境中的低温介质对气控腔冷却进而间接地对气控腔内的气体进行冷却，以形成低温气体。

比如低温阀门为电磁阀，当低温电磁阀未通电时，气控腔经低温阀门的泄气通道的进口与泄出口连通，进而与外界环境连通；当给电磁阀通电时，电磁阀将其的泄气通道的进口与泄出口截断，使得气控腔与泄出口及外界隔断开。此时，向气控腔内通入高压控制气，高压控制气被冷却；低温电磁阀再次断电后，低温电磁阀连通其进口和泄出口，使得气控腔与外界连通，气控腔内冷却后的高压控制气通过电磁阀的泄出口排出，实现对气控腔充气和放气过程。

但是，冷却后的控制气体经泄出口排出，电磁阀反复动作后，泄出口会被控制气体冷却而温度降低，同时阀门的泄气通道的泄出口直接与大气连通，当泄出口温度降至低于大气温度后，比如零度以下，外界的压力大于气控腔内的压力，外界环境中的水蒸汽会反向流向泄出口，在低温阀门泄出口部位凝结成冰。如果结冰现象严重，会导致低温阀门泄出口堵塞，进而导致电磁阀功能失效。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的低温阀门泄出口易出现结冰、堵塞而导致低温阀门功能失效。

为此，本发明提供一种低温阀门的防倒吸结构，包括具有泄气通道的阀体，还包括

密封件，适于固定在所述阀体上，所述密封件受驱动力的驱使下动作可在密封覆盖住所述泄气通道的泄出口的密封状态和与所述泄出口分离的分离状态之间变换。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述密封件采用软质弹性材料制成；

所述密封件固定在所述泄气通道的泄出口上，且所述密封件的外边缘向外延伸并覆盖在所述泄出口的外壁面上；所述密封件的外边缘通过摆动在所述密封状态和所述分离状态之间变换。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，还包括

至少一个排气支道，设在阀体上且其两端的进口和排出口分别与所述阀体的泄气通道和外界连通；

所述密封件的外边缘向外延伸适于覆盖在所有所述的排气支道的排出口上；所述密封件的外边缘通过密封住所有所述排气支道的排出口而处于所述密封状态和与至少一个所述排出口分离而处于所述分离状态。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述排气支道的排出口与所述泄出口位于所述阀体的同一第一侧壁上；

所述密封件在所述密封状态时密封抵接在所述阀体的第一侧壁外表面上；在所述分离状态时，所述密封件通过与所述第一侧壁外表面分离而与所述排出口分离。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述排气支道为至少两个，所有所述排气支道围绕在所述泄气通道的外周。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述第一侧壁外表面上设有由所述泄出口向内凹陷且围绕在所述泄出口外周的第一凹槽；

所有所述排气支道的排出口均设在所述第一凹槽的槽底上。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述第一侧壁外表面上设有由外向内凹陷且围绕在所述第一凹槽的槽口外周的第一台阶；

所述第一台阶的第一台阶面位于所述第一凹槽的槽底外侧；所述密封件的边缘紧密抵接在所述第一台阶面上。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述密封件通过固定组件可拆卸地固定在所述泄出口上；

所述固定组件包括密封穿设在所述密封件上的紧固件，所述紧固件插接配合在所述泄气通道内，所述紧固件的内侧端位于所述排气支道与所述泄气通道的连通处的外侧。

可选地，上述的低温阀门的防倒吸结构，所述固定组件还包括设在所述密封件外壁面上垫片，所述紧固件穿过所述垫片和密封件后固定在所述泄气通道上。

本发明提供一种阀门，包括上述中任一项所述的低温阀门的防倒吸结构。

本发明提供一种气路控制系统，包括

被控阀门，具有气控腔；

冷却器，具有供冷却介质置入的第二内腔；用于冷却所述被控阀门的气控腔；

上述的阀门，设在所述被控阀门上，用于截断或连通所述气控腔与所述泄出口。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的低温阀门的防倒吸结构，包括具有泄气通道的阀体和密封件，密封件适于固定在阀体上且覆盖在所述阀体的泄气通道的泄出口上；所述密封件受驱动力的驱使下动作可在密封住所述泄出口的密封状态和与所述泄出口分离的分离状态之间变换。

此结构的低温阀门的防倒吸结构，当受阀门控制的部件需排气时，密封件在驱动力作用下动作与泄出口分离，实现受控部件的排气过程；当受阀门控制的部件需充气和阀门的非工作状态下，密封件受驱动力作用下靠近泄出口，以密封覆盖住所有泄出口，能有效防止大气中的水蒸气因压差而反向流向泄出口并在泄出口部位凝结成冰，进而防止阀门泄出口堵塞，保证阀门正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中所提供的低温阀门的防倒吸结构的侧视图。

附图标记说明：

1-排气支道；11-排出口；2-泄气通道；3-密封件；4-第一侧壁；5-第一凹槽；6-第一台阶面；7-螺钉；8-垫片；9-阀体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种低温阀门的防倒吸结构，如图1所示，其包括具有泄气通道的阀体9、两个排气支道1和密封件3。

其中，两个排气支道1对称分布在阀体9的泄气通道2的上下两侧，每个排气支道1的两端的进口和排出口分别与阀体9的泄气通道2和外界连通；密封件3采用软质弹性材料制成，密封固定在泄气通道2的泄出口上；密封件3受驱动力的作用下可在密封住两个排气通道的排出口11的密封状态和与至少一个排出口11分离的分离状态之间变换。

当受阀门控制的部件需要排气时，软质弹性的密封件3在驱动力作用下与至少一个排出口分离，实现受控部件的排气过程；当受阀门控制的部件需要充气和阀门的非工作状态下，密封件3密封住所有排气支道1的排出口11，能有效防止大气中的水蒸气因压差而反向流向泄出口并在在阀门的泄出口部位凝结成冰，进而防止低温阀门泄出口堵塞，保证阀门正常运行。

具体地，两个排气支道1的排出口11和泄出口位于阀体9的同一第一侧壁4上；第一侧壁4外表面上设有由泄出口向内凹陷且围绕在泄出口外周的第一凹槽5，两个排气支道1的排出口11和泄出口均设在第一凹槽5的槽底上。

如图1所示，第一侧壁4外表面上设有由外向内凹陷且围绕在第一凹槽5的槽口外周的第一台阶；第一台阶的第一台阶面6位于第一凹槽5的槽底外侧；密封件3的边缘紧密抵接在第一台阶面6上。

密封件3在密封状态时密封件3的内侧壁密封抵接在第一台阶面6上，密封件的端部密封抵接在第一台阶的与第一台阶面6垂直的面上，密封效果好，能够有效防止大气中的水蒸气在泄出口上凝结成冰。在分离状态，密封件3的内侧壁与第一台阶面6分离、密封件3的端部与第一台阶上的与第一台阶面6垂直的面分离而与排出口11分离。

可选地，密封件3通过固定组件可拆卸地固定在泄出口上。比如，固定组件包括螺钉7和垫片8。垫片8设在密封件3的外壁面上，螺钉7依次穿过垫片8和密封件3后通过螺纹配合在泄气通道2的内壁上；如图1所示，螺钉7的内侧端位于排气支道1与泄气通道2的连通处的外侧。

比如，当阀门应用到低温液氧甲烷发动机气路控制系统时，阀门设在被控阀门上，阀门的进口与气控腔连通，密封件3密封抵接在第一台阶面6及第一台阶上的与第一台阶面6垂直的面上；阀门和被控阀门处于具有低温介质的工作环境中，该工作环境与外界环境隔离开，该工作环境中的低温介质冷却气控腔进而间接地对气控腔内的气体进行冷却，以形成低温气体。

比如，阀门为低温电磁阀，当低温电磁阀未通电时，气控腔经低温阀门的进口与泄出口连通；当给电磁阀通电时，电磁阀将其进口与泄出口截断，使得气控腔与泄出口及外界隔断开。此时，向气控腔内通入高压控制气，高压控制气被冷却；低温电磁阀再次断电后，电磁阀回位并切断高压控制气，同时打开电磁阀的泄气通道2，电磁阀与被控阀门气控腔连通，此时，气控腔中压力大于外界大气压，在压差下气控腔中的高压控制气经电磁阀的泄气通道2然后流经排气支道1经排出口11排出到第一凹槽5中，此时，第一凹槽5中的气压大于大气压，压差作用下软质弹性的密封膜被高压气体吹开形成反伞状与第一台阶的两个面分离，冷却后的高压气体经密封件3与第一台阶的缝隙处排入大气中，实现对气控腔充气和放气过程。同时，螺钉7将垫片8和密封件3固定在泄气通道2的内壁上，能够防止冷却后的高压气体将密封件3吹离泄出口。

冷却后的控制气体经泄出口排出，电磁阀反复动作后，泄出口会被控制气体冷却而温度降低。在零泄状态下，此时第一凹槽5内的温度低于大气温度，相应的第一凹槽5内的气压低于大气压，在压差作用下密封件3密封抵接在第一台阶面6和第一台阶上的与第一台阶面6垂直的面上，实现密封功能，防止大气中的水蒸气反向进入第一凹槽5和排出口内部，防止大气中的水蒸汽在排出口11上遇冷凝结成冰。

作为实施例1的第一个可替换的实施方式，密封件3的外壁面上还可以不设垫片8，螺钉7穿过密封件3通过螺纹配合在泄气通道2的内壁上。

作为实施例1的第二个可替换的实施方式，紧固件还可以为螺栓，螺栓穿设密封件3然后插接在泄气管道内。

作为进一步地变形，密封件3还可以通过铆钉固定在泄出口上，形成不可拆卸的连接。

作为实施例1的第三个可替换的实施方式，第一侧壁4外表面上还可以不设第一台阶；或者第一侧壁4外表面上还可以不设第一凹槽5，所有排出口11均设在第一侧壁4上，密封件3直接密封抵接在第一侧壁4的外表面上。

作为实施例1的第四个可替换的实施方式，排气支道1的个数还可以为一个、三个、四个、五个等等，所有排气支道1围绕在泄气通道2的外周即可。

作为实施例1的第五个可替换的实施方式，两个排气支道1的排出口11和泄出口还可以不位于阀体9的同一第一侧壁4上，泄出口可以设置在第一侧壁4上，两个排气支道1的排出口11分别设置在阀体9的上、下壁面上。

作为实施例1的第六个可替换的实施方式，密封件所受的驱动力还可以不是密封件内外两侧的压力差，还可以为外界施加的驱动力，外界施加的驱动力使密封件密封住所有排气支道的排出口。

作为实施例1的第七个可替换的实施方式，低温阀门的防倒吸结构还可以不设置排气支道，密封件通过固定件固定在泄气通道的泄出口上，固定件仅将密封件固定在泄出口上而不完全密封堵住泄出口，控制气体经固定件与泄出口的缝隙处排出，密封件的外边缘通过摆动在密封状态和分离状态之间变换。

作为实施例1的第八个可替换的实施方式，密封件还可以受驱动力的驱动而在泄出口处上下滑动，从而密封住泄出口或将泄出口与大气连通，使密封件在密封覆盖住泄气通道的泄出口的密封状态和与泄出口分离的分离状态之间变换；相应地密封件可以不采用软质弹性材料制成。

实施例2

本实施例提供一种阀门，包括实施例1中的低温阀门的防倒吸结构。低温阀门的防倒吸结构上的两个排气支道设在阀门的阀体上，每个排气支道的两端分别与泄气通道和外界连通。

实施例3

本实施例提供一种气路控制系统，包括被控阀门、冷却器和实施例2中的阀门。其中，被控阀门具有气控腔；冷却器具有供冷却介质置入的第二内腔，用于冷却被控阀门的气控腔；阀门设在被控阀门上，用于截断或连通气控腔与泄出口。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种低温阀门的防倒吸结构，包括具有泄气通道的阀体，其特征在于，还包括

密封件(3)，适于固定在所述阀体上，所述密封件(3)受驱动力的驱使下动作可在密封覆盖住所述泄气通道的泄出口的密封状态和与所述泄出口分离的分离状态之间变换。

2.根据权利要求1所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述密封件采用软质弹性材料制成；

所述密封件(3)固定在所述泄气通道(2)的泄出口上，且所述密封件的外边缘向外延伸并覆盖在所述泄出口的外壁面上；所述密封件的外边缘通过摆动在所述密封状态和所述分离状态之间变换。

3.根据权利要求2所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，还包括

至少一个排气支道(1)，设在阀体(9)上且其两端的进口和排出口分别与所述阀体(9)的泄气通道(2)和外界连通；

所述密封件的外边缘向外延伸适于覆盖在所有所述的排气支道的排出口(11)上；所述密封件的外边缘通过密封住所有所述排气支道(1)的排出口(11)而处于所述密封状态和与至少一个所述排出口(11)分离而处于所述分离状态。

4.根据权利要求3所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述排气支道(1)的排出口(11)与所述泄出口位于所述阀体(9)的同一第一侧壁(4)上；

所述密封件(3)在所述密封状态时密封抵接在所述阀体(9)的第一侧壁(4)外表面上；在所述分离状态时，所述密封件(3)通过与所述第一侧壁(4)外表面分离而与所述排出口(11)分离。

5.根据权利要求3或4所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述排气支道(1)为至少两个，所有所述排气支道(1)围绕在所述泄气通道(2)的外周。

6.根据权利要求4或5所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述第一侧壁(4)外表面上设有由所述泄出口向内凹陷且围绕在所述泄出口外周的第一凹槽(5)；

所有所述排气支道(1)的排出口(11)均设在所述第一凹槽(5)的槽底上。

7.根据权利要求6所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述第一侧壁(4)外表面上设有由外向内凹陷且围绕在所述第一凹槽(5)的槽口外周的第一台阶；

所述第一台阶的第一台阶面(6)位于所述第一凹槽(5)的槽底外侧；所述密封件(3)的边缘紧密抵接在所述第一台阶面(6)上。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述密封件(3)通过固定组件可拆卸地固定在所述泄出口上；

所述固定组件包括密封穿设在所述密封件(3)上的紧固件，所述紧固件插接配合在所述泄气通道(2)内，所述紧固件的内侧端位于所述排气支道(1)与所述泄气通道(2)的连通处的外侧。

9.根据权利要求8所述的低温阀门的防倒吸结构，其特征在于，所述固定组件还包括设在所述密封件(3)外壁面上垫片(8)，所述紧固件穿过所述垫片(8)和密封件(3)后固定在所述泄气通道(2)上。

10.一种阀门，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的低温阀门的防倒吸结构。

11.一种气路控制系统，其特征在于，包括

被控阀门，具有气控腔；

冷却器，具有供冷却介质置入的第二内腔；用于冷却所述被控阀门的气控腔；

权利要求10所述的阀门，设在所述被控阀门上，用于截断或连通所述气控腔与所述泄出口。