CN114084352B - 一种引气压力调节器 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种引气压力调节器，属于飞机环控系统技术领域，引气压力调节器的超压转换活门包括调节螺套、弹簧、弹簧座、背紧螺母、石墨衬套、上活门、活门座和下活门，上活门与活门座之间为锥面密封，下活门与活门座之间为球面密封；石墨衬套为多边削扁结构，石墨衬套套接在上活门外侧，用于对上活门进行限位；上活门设置有螺纹杆，下活门内孔为螺纹，上活门和下活门螺纹连接，上活门的螺纹末端为削扁结构，下活门末端为薄壁结构；装配时先将上活门装入活门座中，再将下活门拧在上活门上，将上活门行程调节至预设距离，之后捏扁下活门的薄壁结构进行防松。本申请结构简单，产品重量小，满足主机要求，用于飞机环控系统。

Description

一种引气压力调节器
技术领域
本申请涉及飞机环控系统技术领域，尤其涉及一种引气压力调节器。
背景技术
引气压力调节器是飞机环控系统中的重要附件，随着航空技术的发展，飞机环控系统对引气压力调节器的可靠性及轻量化要求越来越严格。
相关技术中，引气压力调节器的自动关闭功能由关断指令机构(约0.22kg)、控制装置(约0.55kg)和关断机构等三个组件实现，结构复杂，产品重量大，不满足主机要求，故需要对引气压力调节器的结构进行优化。
发明内容
为了解决相关技术中的技术问题，本申请提供一种引气压力调节器，所述技术方案如下：
提供一种引气压力调节器，包括：关断机构、超压转换活门、伺服机构、调压指令机构和调节机构。
超压转换活门固定在关断机构的转换接头处；调节机构与关断机构的法兰面固定连接；调压指令机构固定在伺服机构的耳片上，伺服机构与调节机构的法兰面固定连接。
超压转换活门包括调节螺套、弹簧、弹簧座、背紧螺母、石墨衬套、上活门、活门座和下活门。
调节螺套位于活门座的远离下活门的一端；弹簧座位于石墨衬套远离下活门的一端，弹簧套接在弹簧座上并压紧在调节螺套上；背紧螺母位于活门座上且压紧调节螺套上；上活门与活门座之间为锥面密封，活门座与上活门的密封部位形成有密封带；下活门与活门座之间为球面密封，活门座与下活门的密封部位形成有密封带；石墨衬套为多边削扁结构，石墨衬套套接在上活门外侧，用于对上活门进行限位；上活门设置有螺纹杆，下活门内孔为螺纹，上活门和下活门螺纹连接，上活门的螺纹末端为削扁结构，下活门末端为薄壁结构；装配时先将上活门装入活门座中，再将下活门拧在上活门上，将上活门行程调节至预设距离，之后捏扁下活门的薄壁结构进行防松。
其中，石墨衬套为3边削扁结构。
其中，活门座与下活门的密封部位形成有密封带的宽度为0.05～0.1毫米。
其中，活门座与上活门的密封部位形成的密封带的宽度为0.05～0.1毫米。
其中，超压转换活门与关断机构的转换接头处螺纹连接。
其中，调节机构与关断机构的法兰面螺纹连接。
其中，调压指令机构与伺服机构的耳片螺纹，伺服机构与调节机构的法兰面螺纹连接。
其中，超压转换活门中上活门的预设行程为0.5～0.55毫米。
本申请提供的引气压力调节器，通过超压转换活门代替关断指令机构、控制装置。当引气压力调节器调节机构出现故障时，经过调节机构的压力超过超压转换活门中弹簧的预压力，超压转换活门在压差作用下动作，下活门关闭，切断入口压力与关断机构打开腔的通路，上活门打开，将关断机构中打开腔的压力排到大气中，实现了引气压力调节器的超压自动关闭功能。该项改进使引气压力调节器零件数量减少30个，降低了产品的复杂程度，提高了产品的可靠性；重量减小约0.67kg，重量减小约22％；减重效果明显。同时，产品的局部安装空间减小了65～70毫米，产品的安装空间也大大缩小，便于产品在飞机上布局安装。
附图说明
图1为改进前的引气压力调节器结构示意图；
图2为改进前的引气压力调节器原理示意图；
图3为本申请提供的引气压力调节器结构示意图；
图4为本申请提供的超压转换活门结构示意图；
图5为本申请提供的引气压力调节器原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请做进一步说明：
相关技术中，引气压力调节器结构如图1所示，原理图如图2所示：
引气压力调节器包括：关断机构1、伺服机构3、调压指令机构4、调节机构5、关断指令机构6和控制装置7。其中自动关闭功能由关断指令机构6、控制装置7和关断机构1实现。
引气压力调节器的自动关闭和打开原理如下：当产品调压功能出故障时，产品入口压力Pr增大，经过调节机构的E腔压力也增大，直至达到关断指令机构6的调定值时。在这种情况下，膜片8弯曲，打开流通截面，空气在压力作用下进入控制装置7中波纹管15的B腔内，下活门14打开，把小活塞9的G腔内压力排入大气。小活塞9在压差作用下克服弹簧10的力向上移动，上活门11打开，把关断机构1的活塞16打开腔F腔与大气压P0相连；平板活门12关闭，切断活塞打开腔F腔和经过调节机构的E腔之间的管路；中活门13关闭，切断活塞关闭腔D腔和产品出口Pc之间的管路，结果在活塞16上产生了关闭方向的压差，在其作用下活塞16压缩弹簧17，从而关闭主气路通道。如果入口压力Pr降低，膜片8向下移动切断关断指令机构6的流通截面，波纹管15的B腔内空气排入大气而压力降低，下活门14关闭。活塞9内腔G腔的压力与入口压力相等。上活门11关闭，平板活门12打开，把活塞打开腔F腔与经过调节机构的E腔相通。中活门13打开，把活塞关闭腔D腔与产品出口Pc接通，在活塞16上产生打开方向的压差，活塞16打开，接通主气流通道。
本申请提供一种超压转换活门，采用超压转换活门(重量约0.1kg)代替“关断指令机构+控制装置”(重量约0.77kg)控制关断机构打开腔的压力，实现产品的自动关闭功能。
如图3所示，本申请提供的提供一种引气压力调节器，包括：关断机构1、超压转换活门2、伺服机构3、调压指令机构4和调节机构5。其中自动关闭功能由超压转换活门2和关断机构1实现。
超压转换活门2固定在关断机构1的转换接头处；调节机构5与关断机构1的法兰面固定连接；调压指令机构4固定在伺服机构3的耳片上，伺服机构3与调节机构5的法兰面固定连接；
如图4所示，超压转换活门2包括调节螺套21、弹簧22、弹簧座23、背紧螺母24、石墨衬套25、上活门26、活门座27和下活门28。
调节螺套21位于活门座27的远离下活门28的一端；弹簧座23位于石墨衬套25远离下活门28的一端，弹簧22套接在弹簧座23上并压紧在调节螺套21上；背紧螺母24位于活门座27上且压紧调节螺套21上；上活门26与活门座27之间为锥面密封，活门座27与上活门26的密封部位形成有密封带；下活门28与活门座27之间为球面密封，活门座27与下活门28的密封部位形成有密封带；石墨衬套25为多边削扁结构，石墨衬套25套接在上活门26外侧，用于对上活门26进行限位；上活门26设置有螺纹杆，下活门28内孔为螺纹，上活门26和下活门28螺纹连接，上活门26的螺纹末端为削扁结构，下活门28末端为薄壁结构；装配时先将上活门28装入活门座27中，再将下活门28拧在上活门26上，将上活门26行程调节至预设距离，之后捏扁下活门28的薄壁结构进行防松。其中，预设距离为0.5～0.55毫米。作用是保证关断机构1的活塞16的打开腔进气、排气顺畅。
其中，石墨衬套25为3边削扁结构，用于保证关断机构1的活塞16的打开腔排气顺畅。
其中，活门座27与下活门28的密封部位形成有密封带的宽度为0.05～0.1毫米，当下活门28关闭时，保证下活门28的密封性，防止入口压力Pr进入关断机构1的活塞16的打开腔。
其中，活门座27与上活门26的密封部位形成的密封带的宽度为0.05～0.1毫米，当上活门26关闭时，保证上活门26的密封性，防止关断机构1的活塞16的关闭腔压力排入大气。
其中，超压转换活门2与关断机构1的转换接头处螺纹连接。
其中，调节机构5与关断机构1的法兰面螺纹连接。
其中，调压指令机构4与伺服机构3的耳片螺纹，伺服机构3与调节机构5的法兰面螺纹连接。
请参照图5，本申请提供的引气压力调节器的自动关闭和打开原理如下：
当产品调压功能出故障时，产品入口压力增大，经过调节机构5的E腔的压力也增大，直至超过超压转换活门2中弹簧22的预紧力，在这种情况下，下活门28关闭，切断活塞16打开腔F腔与E腔的通路；上活门26打开，接通F腔与大气的通路，F腔压力即为大气压力；活塞16的关闭腔D腔压力通过定径孔18与E腔压力接通，此时D腔压力高于F腔压力，活塞16在D腔和F腔压差作用下压缩弹簧17，关闭主气流通路。产品入口压力降低，E腔的压力也降低，直至低于超压转换活门2中弹簧22的预紧力，下活门28打开，接通F腔与E腔的通路，上活门26关闭，切断F腔与大气压的通路，此时，F腔压力即为E腔压力。由于节流孔19的存在，D腔压力稍低于E腔压力，活塞16在F腔、D腔压差和弹簧17复位力的合力作用下打开主气流通路。
本申请提供的引气压力调节器，通过超压转换活门代替关断指令机构、控制装置，当引气压力调节器调节机构出现故障时，经过调节机构的压力超过超压转换活门中弹簧的预压力，超压转换活门在压差作用下动作，下活门关闭，切断入口压力与关断机构打开腔的通路，上活门打开，将关断机构中打开腔的压力排到大气中，实现了引气压力调节器的超压自动关闭功能。该项改进使引气压力调节器零件数量减少30个，降低了产品的复杂程度，提高了产品的可靠性；重量减小约0.67kg，重量减小约22％；减重效果明显。同时，产品的局部安装空间减小了65～70毫米，产品的安装空间也大大缩小，便于产品在飞机上布局安装。
上述实例仅仅是为了清楚说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所述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。

Claims (8)

1.一种引气压力调节器，其特征在于，包括：关断机构(1)、超压转换活门(2)、伺服机构(3)、调压指令机构(4)和调节机构(5)；
超压转换活门(2)固定在关断机构(1)的转换接头处；调节机构(5)与关断机构(1)的法兰面固定连接；调压指令机构(4)固定在伺服机构(3)的耳片上，伺服机构(3)与调节机构(5)的法兰面固定连接；
超压转换活门(2)包括调节螺套(21)、弹簧(22)、弹簧座(23)、背紧螺母(24)、石墨衬套(25)、上活门(26)、活门座(27)和下活门(28)；
调节螺套(21)位于活门座(27)的远离下活门(28)的一端；弹簧座(23)位于石墨衬套(25)远离下活门(28)的一端，弹簧(22)套接在弹簧座(23)上并压紧在调节螺套(21)上；背紧螺母(24)位于活门座(27)上且压紧调节螺套(21)上；上活门(26)与活门座(27)之间为锥面密封，活门座(27)与上活门(26)的密封部位形成有密封带；下活门(28)与活门座(27)之间为球面密封，活门座(27)与下活门(28)的密封部位形成有密封带；石墨衬套(25)为多边削扁结构，石墨衬套(25)套接在上活门(26)外侧，用于对上活门(26)进行限位；上活门(26)设置有螺纹杆，下活门(28)内孔为螺纹，上活门(26)和下活门(28)螺纹连接，上活门(26)的螺纹末端为削扁结构，下活门(28)末端为薄壁结构；装配时先将上活门(26)装入活门座(27)中，再将下活门(28)拧在上活门(26)上，将上活门(26)行程调节至预设距离，之后捏扁下活门(28)的薄壁结构进行防松。
2.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
石墨衬套(25)为3边削扁结构。
3.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
活门座(27)与下活门(28)的密封部位形成有密封带的宽度为0.05～0.1毫米。
4.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
活门座(27)与上活门(26)的密封部位形成的密封带的宽度为0.05～0.1毫米。
5.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
超压转换活门(2)与关断机构(1)的转换接头处螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
调节机构(5)与关断机构(1)的法兰面螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
调压指令机构(4)与伺服机构(3)的耳片螺纹，伺服机构(3)与调节机构(5)的法兰面螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的引气压力调节器，其特征在于，
超压转换活门(2)中上活门(26)的预设行程为0.5～0.55毫米。
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