CN111017266A - 一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置 - Google Patents

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王海军
徐晓伟
丰大强
马俊太
吕明帅
孙军浩
王义达
范振磊
张新宇
夏辉
柴玉强
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    • B64G1/285—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using inertia or gyro effect using momentum wheels
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Abstract

本发明涉及一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，包括真空密封阀和抽气辅助装置，其特征在于：所述真空密封阀包括壳体、支撑板、弹簧、螺纹阀芯、密封圈，所述壳体上设有通孔，支撑板放置在通孔上，弹簧设置在支撑板的卡槽中，螺纹阀芯放置在弹簧上，螺纹阀芯上设有环形槽，密封圈放置在环形槽内，螺纹阀芯部分芯体穿过壳体；所述抽气辅助装置包括两通阀、调整螺杆、顶盖、抽气转接头，所述调整螺杆设置在两通阀中，调整螺杆一端与螺纹阀芯接触、另一端与顶盖螺纹连接，抽气转接头与两通阀侧壁贯通且连接。本发明的有益效果是提高动量轮的密封性能，使其空间布局紧凑，可重复操作高，有较好的维修性，可用于长寿命使用。

Description

一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置
技术领域
本发明属于真空机械空间技术领域，尤其涉及一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置。
背景技术
动量轮是卫星姿态控制的主要执行机构，为了使动量轮在宇宙空间环境下降低轴承组件中润滑油的挥发，保持地面测试和在轨工作中惯量轮体风阻的一致性，则需要动量轮转动部件进行抽气密封，使得内部维持在某一压强值。
目前现有的动量轮的抽气密封装置主要有两种。第一种是用铜管，其优点在于铜管的密封性好，但缺点是占用体积大、操作的可重复性及可维护性不好。第二种是用单向阀，其优点在于操作简单，可重复性高，但缺点是密封性不好，受温度、力学环境影响较大，不能用于长寿命设计。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，通过该真空密封阀及抽气辅助装置，提高动量轮的密封性能，使其空间布局紧凑，可重复操作高，有较好的维修性，可用于长寿命使用。
本发明的技术方案为：
一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，包括真空密封阀和抽气辅助装置，其特征在于：所述真空密封阀包括壳体、支撑板、弹簧、螺纹阀芯、密封圈，所述壳体上设有通孔，支撑板放置在通孔上，弹簧设置在支撑板的卡槽中，螺纹阀芯放置在弹簧上，螺纹阀芯上设有环形槽，密封圈放置在环形槽内，螺纹阀芯部分芯体穿过壳体；所述抽气辅助装置包括两通阀、调整螺杆、顶盖、抽气转接头，所述调整螺杆设置在两通阀中，调整螺杆一端与螺纹阀芯接触、另一端与顶盖螺纹连接，抽气转接头与两通阀侧壁贯通且连接。
进一步地，所述螺纹阀芯可轴向移动，伸出壳体部分由平垫圈与螺母紧固。
进一步地，所述支撑板设有保证壳体内气体顺利排出的豁口。
进一步地，所述调整螺杆头部设有圆弧豁口。
进一步地，所述两通阀内部设有限制调整螺纹位移的限位凸台。
进一步地，所述抽气转接头与两通阀通过密封圈径向密封，所述调整螺杆与两通阀通过密封圈径向密封，所述两通阀底部设有环形槽，密封圈放置于环形槽内。
与现有技术相比，本发明设计的动量轮真空密封阀，采用多个标准件即可实现真空密封，结构简单，空间利用率高；抽气辅助装置，操作简单可靠，可以进行多次重复操作，抽气效果一致性好；完成动量轮的抽气密封后，在弹簧弹力的基础上，通过平垫圈和螺母对螺纹阀芯的紧固，使密封性更加牢固，且不受温度和力学环境的影响，满足动量轮真空密封阀高可靠性、长寿命的要求。
附图说明
图1是本发明的一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置结构示意图；
图2是本发明的抽气辅助装置三维示意图。
图中，11、支撑板；12、弹簧；13、密封圈；14、螺纹阀芯；15、平垫圈；16、螺母；17、壳体；21、密封圈；22、两通阀；23、密封圈；24、调整螺杆；25、顶盖；26、密封圈；27、抽气转接头。
具体实施方式
如图1所示，一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，包括真空密封阀和抽气辅助装置；真空密封阀包括支撑板11、弹簧12、密封圈13、螺纹阀芯14、平垫圈15、螺母16和壳体17，所述抽气辅助装置包括密封圈21、两通阀22、密封圈23、调整螺杆24、顶盖25、密封圈26、抽气转接头27。
真空密封阀中，壳体17上设有通孔，支撑板11放置在通孔上，弹簧12设置在支撑板11的卡槽内，支撑板11上设有豁口，便于气体穿过，减少流阻；螺纹阀芯14放置在弹簧12上，螺纹阀芯14上设有环形槽，密封圈13放置在环形槽内，螺纹阀芯14部分芯体穿过壳体17；螺纹阀芯14可轴向进行微量移动，伸出壳体17部分用所述平垫圈15和螺母16紧固。
抽气辅助装置中，抽气转接头27径向设有环形槽放置密封圈26，并通过螺纹与两通阀22连接；调整螺杆24径向设有环形槽放置密封圈23，调整螺杆24头部设有圆弧豁口，便于操作紧固，一端通过螺纹与顶盖25连接，另一端与螺纹阀芯14接触；两通阀22顶部与顶盖25通过螺钉紧固，两通阀22底部设有环形槽放置密封圈21，两通阀22内部设有限位凸台，防止所述调整螺杆24旋转位移过大。
外部真空泵的抽气接头通过抽气转接头27与抽气辅助装置连接，抽气辅助装置按压在真空密封阀上。抽真空前，在螺纹啮合作用下转动调节螺杆24，使其向下移动，达到止动位置(即两通阀内部的限位凸台处)。通过调节螺杆24施加轴向力，使得螺纹阀芯14处于开合状态，在此状态下真空泵与抽气转接头27、两通阀22及壳体17相通。真空泵设置压强值，开始工作，压强值达到设定值后，反向旋转调节螺杆24，使螺纹阀芯14在弹簧12的弹力下闭合。将抽气辅助装置与真空密闭阀分离，断开壳体17与两通阀22、抽气转接头27之前的连接。再通过对螺母16施加适当的预紧力，在平垫圈15和螺母16作用下，使螺纹阀芯14紧固。使得动量轮的密封性更加牢固，而且不受温度和力学环境的影响，满足高可靠性、长寿命的要求。
真空密封阀及抽气辅助装置，不仅可以应用在卫星姿控动量轮上，经过适应性改造，还将继续应用到我国载人航天、空间站等其他具有密封要求的航天任务中，具有广泛的应用前景。

Claims (6)

1.一种卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，包括真空密封阀和抽气辅助装置，其特征在于：所述真空密封阀包括壳体、支撑板、弹簧、螺纹阀芯、密封圈，所述壳体上设有通孔，支撑板放置在通孔上，弹簧设置在支撑板的卡槽中，螺纹阀芯放置在弹簧上，螺纹阀芯上设有环形槽，密封圈放置在环形槽内，螺纹阀芯部分芯体穿过壳体；所述抽气辅助装置包括两通阀、调整螺杆、顶盖、抽气转接头，所述调整螺杆设置在两通阀中，调整螺杆一端与螺纹阀芯接触、另一端与顶盖螺纹连接，抽气转接头与两通阀侧壁贯通且连接。
2.根据权利要求1所述的卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，其特征在于：所述螺纹阀芯可轴向移动，伸出壳体部分由平垫圈与螺母紧固。
3.根据权利要求1所述的卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，其特征在于：所述支撑板设有保证壳体内气体顺利排出的豁口。
4.根据权利要求1所述的卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，其特征在于：所述调整螺杆头部设有圆弧豁口。
5.根据权利要求1所述的卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，其特征在于：所述两通阀内部设有限制调整螺纹位移的限位凸台。
6.根据权利要求1所述的卫星姿控动量轮真空密封阀及抽气辅助装置，其特征在于：所述抽气转接头与两通阀通过密封圈径向密封，所述调整螺杆与两通阀通过密封圈径向密封，所述两通阀底部设有环形槽，密封圈放置于环形槽内。
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