CN111015595B - 一种阀芯打开装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及贮箱技术领域，公开了一种阀芯打开装置，包括：主阀杆结构、密封阻挡结构；主阀杆结构包括手柄盖、圆环手柄a和主阀杆，手柄盖、圆环手柄a依次安装在主阀杆的一端上；主阀杆的另一端穿入d接口；密封阻挡结构的圆环手柄b通过顶紧螺钉与滑动螺母连接；滑动螺母与压紧螺母a之间采用螺纹连接；压紧螺母a与d接口相连；轴向密封环和压环用于主阀杆与d接口的密封；通过转动圆环手柄b带动滑动螺母在阀体内前进或后退，在圆环手柄a的控制下主阀杆可以根据贮箱阀芯的实际位置像螺丝刀一样灵活动作，通过压紧螺母a对主阀杆进行限位，确保充气过程中主阀杆不会被压力打出，确保试验过程的安全性和稳定性。

Description

一种阀芯打开装置
技术领域
本发明属于贮箱技术领域，具体涉及一种阀芯打开装置。
背景技术
贮箱是姿控类发动机动力系统的燃料贮存装置，为姿控动力系统提供动力燃料贮存空间，对气密性有很高要求。因此，液体火箭发动机燃料加注前要进行气密性检测，以保证气瓶有足够的压力将液体燃料由贮箱挤压至燃烧室。目前采用充气保压法来检测贮箱的气密性。即对贮箱内充入检测气体，通过打开或关闭贮箱的阀芯检测贮箱的漏率，检测完成后，对贮箱进行放气，最终贮箱内保留一部分检测气体，使贮箱内保持一定的压力。
在上述充气保压的检测过程中，对于贮箱阀门的密封性、安全性、稳定性要求较高。且不同规格的贮箱阀芯位置不一致，需要不同的装置来打开阀芯，操作不便。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供了一种阀芯打开装置，用于打开或关闭贮箱的加注阀阀芯进行充气、放气和气密检查。
本发明的技术解决方案是：一种阀芯打开装置，包括：主阀杆结构、密封阻挡结构；阀体设置有a、b、c、d、e接口，a、b、c、d、e接口相通；a接口设置截止阀组件，用于控制气源与贮箱的通断；c接口与外接气源连通；d接口安装主阀杆结构、密封阻挡结构，用于贮箱的加注口阀芯的打开或关闭；e接口与贮箱浇注口接嘴相接。在圆环手柄a的控制下主阀杆中间位置和阀体间隙较大，使得可以根据贮箱阀芯的实际位置像螺丝刀一样灵活动作，实现与阀芯“一”字型槽很好地配合。
具体的，主阀杆结构包括手柄盖、圆环手柄a和主阀杆，手柄盖、圆环手柄a分别通过螺纹及方孔安装在主阀杆的一端上；主阀杆的另一端穿入d接口；
密封阻挡结构包括圆环手柄b、压紧螺母a、滑动螺母、轴向密封环及压环；圆环手柄b通过顶紧螺钉与滑动螺母连接；滑动螺母与压紧螺母a之间采用螺纹连接；压紧螺母a与d接口相连；轴向密封环和压环用于主阀杆与d接口的密封；通过转动圆环手柄b带动滑动螺母在阀体内前进或后退，滑动螺母用于主阀杆在气压作用下的限位；在圆环手柄a的控制下主阀杆可以根据贮箱阀芯的实际位置像螺丝刀一样灵活动作，通过压紧螺母a对主阀杆进行限位，确保充气过程中主阀杆不会被压力打出，确保试验过程的安全性和稳定性。
密封阻挡结构的作用是在主阀杆结构调整好主阀杆的位置之后，通过圆环手柄b转动主阀杆进而转动加注口阀芯，打开或关闭阀芯。
进一步地，圆环手柄a的端部设置有凸起，圆环手柄b的端部设置有与凸起配合连接的通槽，将配合连接后，通过双手柄联动的方式带动主阀杆转动，进而在带压状态下打开或关闭加注口阀芯。
进一步地，压紧螺母a和d接口之间采用螺纹连接，压紧螺母a在螺纹预紧力作用下通过压环压紧轴向密封环底部的O型密封圈形成轴向密封。
进一步地，为确保O型密封圈受压状态下不滑动，轴向密封环和O型密封圈接触处设置有倒角构成端面密封。
进一步地，轴向密封环通过挡圈a、O型密封圈a及O型密封圈b形成径向密封，使得在带压状态下主阀杆上、下滑动时仍处于密封状态。
主阀杆与阀体的密封采用上述两种密封结构从轴向和径向上确保主阀杆和阀体之间在运动状态下可靠密封。
进一步地，滑动螺母内部为台阶结构，主阀杆与滑动螺母配合的台阶之间设置滑环，用于减小滑动螺母和主阀杆之间的转动润滑，方便转动。
进一步地，截止阀组件包括截止阀芯、压紧螺母b、截止阀杆、手柄，截止阀芯与截止阀杆通过压紧螺母b连接，手柄套装在截止阀杆上。
进一步地，e接口通过转接头与贮箱连接，e接口与所转接头之间通过钢珠、O型密封圈c、挡圈b密封。
进一步地，转接头与贮箱的贮箱接口之间通过密封垫密封。
进一步地，b接口装有压力表组件，用于对贮箱实时测压。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1、本发明的阀芯打开装置适用于加注口阀芯为“一”字型槽的螺纹连接结构，且阀芯的实际位置不固定的贮箱。
2、本发明的阀芯打开装置能够大范围自由调整主阀杆进给深度，又能方便地插入“一”字型槽后转动阀芯，主阀杆承压后仍在阀芯的“一”字型槽内不后退，同时能够在带压状态下打开或关闭阀芯。
3、此阀芯打开装置的双手柄控制结构，有效的解决了传统充放气装置只能通过手柄旋转顶开弹簧阀芯的结构，且阀杆运动距离极短的问题。
附图说明
图1是本发明阀芯打开装置的侧剖图。
图2是本发明阀芯打开装置的主剖图。
图3是本发明手柄盖、圆环手柄a及主阀杆的连接示意图。
图4是本发明圆环手柄b、顶紧螺钉、滑动螺母、压紧螺母、轴向密封环的密封结构图。
图5是本发明圆环手柄a的主视图。
图6是本发明圆环手柄a的侧视图。
图7是本发明圆环手柄b的主视图。
图8是本发明圆环手柄b的侧视图。
图9是本发明阀体的结构示意图。
图10是本发明主阀杆的结构示意图。
图11是本发明滑动螺母的结构示意图。
图12是本发明压紧螺母a的侧视图。
图13是本发明压紧螺母a的主视图。
图14是本发明压环的结构示意图。
附图标记：1-手柄盖，2-圆环手柄a，3-圆环手柄b，31-通槽，4-顶紧螺钉，5-滑动螺母，6-压紧螺母a，7-主阀杆，8-阀体，9-滑环，10-压环，11-轴向密封环，12挡圈a，13-O型密封圈a，14-O型密封圈b，15-转接头，16-钢珠，17-O型密封圈c，18-挡圈b，19-密封垫，20-贮箱接口，22-压紧螺母b，23-截止阀杆，24-手柄，25-压力表组件。
具体实施方式
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如图1、2所示，本发明的一种阀芯打开装置，包括：主阀杆结构、密封阻挡结构；如图9所示，阀体设置有a、b、c(图中未示出)、d、e五个接口，a、b、c、d、e接口相通；a接口设置截止阀组件，用于控制气源与贮箱的通断；c接口与外接气源连通；d接口安装主阀杆结构、密封阻挡结构，其用于贮箱的加注口阀芯的打开或关闭；e接口与贮箱浇注口接嘴相接；b接口装有压力表组件25，用于贮箱的实时测压。
具体的，如图3所示，主阀杆结构包括手柄盖1、圆环手柄a2和主阀杆7，主阀杆7的另一端穿入d接口；主阀杆7的具体结构如图10所示，一端设置有螺纹段，另一端设置有与阀芯的“一”字型槽匹配的“一”字型刃口，圆环手柄a2的中心设置有套入主阀杆7的安装孔，在主阀杆7的螺纹段的一端套入手柄盖1和圆环手柄a2，手柄盖1和圆环手柄a2分别通过螺纹及方孔安装在主阀杆7上，圆环手柄a2方孔和主阀杆四方之间间隙配合连接，将手柄盖1拧紧在螺纹段上。
如图4所示，密封阻挡结构包括圆环手柄b2、压紧螺母a6、滑动螺母5、轴向密封环11及压环10；圆环手柄b3通过顶紧螺钉4与滑动螺母5连接；滑动螺母5与压紧螺母a6之间采用螺纹连接，如图11所示，通过转动圆环手柄b3带动滑动螺母5和主阀杆7前进或后退，压紧螺母a6与d接口相连；轴向密封环11和压环10用于主阀杆7与d接口的密封，压环10如图14所示；通过转动圆环手柄b3带动滑动螺母5，由于滑动螺母5内部为台阶结构，通过旋转滑动螺母5的台阶与主阀杆7的台阶之间间隙配，实现滑动螺母5对主阀杆7在气压作用下的限位；在圆环手柄a2的控制下主阀杆可以根据贮箱阀芯的实际位置在阀体8内灵活移动，通过圆环手柄b转动主阀杆进而转动加注口阀芯，通过压紧螺母a对主阀杆进行限位，确保充气过程中主阀杆不会被压力打出，确保试验过程的安全性和稳定性。
如图5、6所示，圆环手柄a2的安装孔轴向延伸形成凸起，如图7、8所示，圆环手柄b3的端部设置有与凸起配合连接的通槽31，具体的，凸起和通槽31可以设置为方形。将圆环手柄a2的凸起与圆环手柄b3的通槽31配合后，通槽31和凸起为间隙配合，通过双手柄联动的方式带动主阀杆转动，进而在带压状态下打开或关闭加注口阀芯。
为了保证贮箱在打开或关闭阀芯两种状态下的密封性，主阀杆7与阀体8的密封采用两种密封结构配合使用：即压紧螺母a6和d接口之间采用螺纹连接，压紧螺母a6在螺纹预紧力作用下通过压环10压紧轴向密封环11底部的O型密封圈b14形成静密封。进一步地，为确保O型密封圈b14在受压状态下不滑动，轴向密封环11和O型密封圈b14接触处设置有倒角构成端面密封。
同时，轴向密封环11通过挡圈a12、O型密封圈a13及O型密封圈b14使主阀杆7与阀体8之间形成径向密封，即动密封，保证在带压状态下主阀杆7上、下滑动时贮箱仍处于密封状态。两种密封配合使用确保主阀杆7和阀体8之间在运动状态下可靠密封。
同时，主阀杆7和阀体8之间采用间隙配合，使得主阀杆7可以在阀体8内前、后自由移动一定距离，直至和阀体e口内部台阶接触；主阀杆7前、后自由移动的距离需满足在任意位置的加注口阀芯需求，使得阀芯打开装置和贮箱接触后主阀杆“一”字型刃口能插入阀芯“一”字槽。
如图12、13所示，滑动螺母5内部为台阶结构，主阀杆7外圆台阶与滑动螺母5配合的台阶之间设置滑环9，用于减小滑动螺母5和主阀杆7之间的转动润滑，方便转动。
进一步地，截止阀组件包括截止阀芯、压紧螺母b22、截止阀杆23、手柄24，所述截止阀芯与所述截止阀杆23通过所述压紧螺母b22连接，所述手柄24套装在所述截止阀杆23上，通过旋转手柄24带动截止阀杆23及截止阀芯转动来实现气源于贮箱的连通或截断。
进一步地，e接口通过转接头15与贮箱连接，e接口与所转接头15之间通过钢珠16、O型密封圈c17、挡圈b18密封。
进一步地，转接头15与贮箱的贮箱接口20之间通过密封垫19密封。
本发明的阀体、主阀杆结构、密封阻挡结构装配方法具体如下：
1、将圆环手柄b3、通过顶紧螺钉4、和滑动螺母5及压紧螺母a6按图所示连接。
2、将O型密封圈b14放入阀体8的d接口。
3、将0型密封圈13和挡圈a12装入轴向密封环11组成轴向密封环组件。
4、将轴向密封环组件、压环10及滑环9套装到主阀杆7上。
5、将主阀杆7的螺纹段穿过滑动螺母5及圆环手柄a后拧上手柄盖1。
6、将主阀杆7穿入阀体8的d接口。
7、将压紧螺母a6与阀体8采用螺纹连接后进行拧紧。
8、将O型密封圈c17、挡圈b18装入转接头15径向，通过钢珠16和阀体8连接。
9、将截止阀组件及压力表按图2和图1所示分别装配到主阀体7的a接口和b接口。
本发明的阀芯打开装置具体的使用方法如下：
1、将圆环手柄b3完全旋出压紧螺母6，用手直接按压主阀杆7上端的手柄盖1，将主阀杆7完全拉出，使主阀杆顶端相对e口伸出最短，旋转圆环手柄a2，调节主阀杆7的“一”字型刃口对准贮箱加注口阀芯的“一”字槽并插入后保持主阀杆7不得转动；将密封垫19套在转接头15与加注阀加注口连接的一端外螺纹处，旋转转接头15将加注阀加注口和阀芯打开装置与转接头15连接并拧紧。
2、顺时针旋转圆环手柄b3，通过滑动螺母5将主阀杆7顶住。
3、微调圆环手柄a2，使圆环手柄a2的凸起插入到圆环手柄b3的通槽内。将主阀杆7、圆环手柄a2和圆环手柄b3连在一起，通过双手柄同进退带动主阀杆7拧紧或松开贮箱阀芯进行充气、放气。
4、打开阀体8接口上的截止阀，压力表组件25的压力表显示相应压力时关闭a接口的截止阀，旋转圆环手柄a2，将阀芯拧开。
5、通过双手柄阀芯压力表组件25的压力表即可测得贮箱内的实时压力，完成对贮箱的充、放气及气密检查。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种阀芯打开装置，其特征在于包括：主阀杆结构、密封阻挡结构；阀体设置有a、b、c、d、e接口，所述a、b、c、d、e接口相通；所述a接口设置截止阀组件；所述c接口与外接气源连通；所述d接口安装主阀杆结构、密封阻挡结构；所述e接口与贮箱浇注口接嘴相接；
所述主阀杆结构包括手柄盖(1)、圆环手柄a(2)和主阀杆(7)，所述手柄盖(1)、圆环手柄a(2)分别通过螺纹及方孔安装在所述主阀杆(7)的一端上；所述主阀杆(7)的另一端穿入所述d接口；
所述密封阻挡结构包括圆环手柄b(3 )、压紧螺母a(6)、滑动螺母(5)、轴向密封环(11)及压环(10)；所述圆环手柄b(3)通过顶紧螺钉(4)与所述滑动螺母(5)连接；所述压紧螺母a(6)与所述d接口相连；滑动螺母(5)与压紧螺母a(6)之间采用螺纹连接，通过转动圆环手柄b(3)带动滑动螺母(5)前进或后退；所述轴向密封环(11)和压环(10)用于所述主阀杆(7)与所述d接口的密封；
所述圆环手柄a(2)的端部设置有凸起，所述圆环手柄b(3)的端部设置有所述有与所述凸起配合连接的通槽(31)，通过双手柄联动的方式带动主阀杆转动，进而在带压状态下打开或关闭加注口阀芯；
阀芯打开装置具体的使用方法为：
(1)将圆环手柄b完全旋出压紧螺母，用手直接按压主阀杆上端的手柄盖，将主阀杆完全拉出，使主阀杆顶端相对e口伸出最短，旋转圆环手柄a，调节主阀杆的“一”字型刃口对准贮箱加注口阀芯的“一”字槽并插入后保持主阀杆不得转动；将密封垫套在转接头与加注阀加注口连接的一端外螺纹处，旋转转接头将加注阀加注口和阀芯打开装置与转接头连接并拧紧；
(2)顺时针旋转圆环手柄b，通过滑动螺母将主阀杆顶住；
(3)微调圆环手柄a，使圆环手柄a的凸起插入到圆环手柄b的通槽内；将主阀杆、圆环手柄a和圆环手柄b连在一起，通过双手柄同进退带动主阀杆拧紧或松开贮箱阀芯进行充气、放气；
(4)打开阀体( 8) 接口上的截止阀，压力表组件的压力表显示相应压力时关闭a接口的截止阀，旋转圆环手柄a( 2) ，将阀芯拧开；
(5)通过双手柄阀芯压力表组件的压力表即可测得贮箱内的实时压力，完成对贮箱的充、放气及气密检查。
2.根据权利要求1所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述轴向密封环(11)通过挡圈a(12)、O型密封圈a(13)及O型密封圈b(14)使主阀杆(7)与所述阀体(8)之间形成径向密封。
3.根据权利要求2所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述压紧螺母a(6)和所述d接口之间采用螺纹连接，压紧螺母a(6)通过压环(10)压紧轴向密封环(11)底部的O型密封圈b(14)形成轴向密封。
4.根据权利要求3所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述轴向密封环(11)和O型密封圈b(14)接触处设置有倒角构成端面密封。
5.根据权利要求1所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述滑动螺母(5)内部为台阶结构，所述主阀杆(7)与所述滑动螺母(5)配合的台阶之间设置滑环(9)。
6.根据权利要求1所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述截止阀组件包括截止阀芯、压紧螺母b(22)、截止阀杆(23)、手柄(24)，所述截止阀芯与所述截止阀杆(23)通过所述压紧螺母b(22)连接，所述手柄(24)套装在所述截止阀杆(23)上。
7.根据权利要求1所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述e接口通过转接头(15)与所述贮箱连接，所述e接口与所转接头(15)之间通过钢珠(16)、O型密封圈c(17)、挡圈b(18)密封。
8.根据权利要求7所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述转接头(15)与所述贮箱接口(20)之间通过密封垫(19)密封。
9.根据权利要求1所述的一种阀芯打开装置，其特征在于：所述b接口装有压力表组件(25)。
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