CN204153373U - 一种液路断接器 - Google Patents

Abstract

一种液路断接器，涉及工业阀门领域。它包括液阀和液路阀。液阀包括第一阀体第一顶针组件、阀芯组件、内滑套。内滑套插入第一阀体内并固定连接；阀芯组件插入内滑套的内部并间隙配合；阀芯组件的端面与第一阀体出口处的内壁之间装有第一弹簧；第一顶针组件穿过阀芯组件的内部与阀芯组件的一端形成线密封；液路阀包括第二阀体、支撑套、第二顶针组件；支撑套开有流道孔，第二顶针组件从液路阀出口处插入支撑套内部并间隙配合；第二顶针组件与第二阀体出口处形成线密封；液路阀出口处端面从第一阀体进口插入到第一阀体内。本实用新型可以实现航天液路系统的快速断接功能要求，结构简单、质积比小、插拔力小、密封性能好、可靠性高。

Description

一种液路断接器

技术领域

本实用新型涉及工业阀门领域，特别是用于航天液路系统的盲插器。

背景技术

航天液路系统是为航天器上其它系统提供液态水、全氟三乙胺等液体介质的管路系统，包含各种电磁阀和手动阀。

目前，液路断接器容易出现橡胶圈粘贴失效等现象，降低可靠性，不能满足航天液路路系统高可靠性等要求。另外，现有的夜路断接器在同等密封性能情况下所需要密封力过大，使得操作插拔力要求过大，质量大而且占据空间大。现有液路断接器不适应航天领域对质积比小、插拔力小、可靠性高等多指标要求。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种液路断接器，可以实现航天液路系统的快速断接功能要求，结构简单、质积比小、插拔力小、密封性能好、可靠性高。

本实用新型的技术解决方案是：一种液路断接器，其特征在于：包括液阀和液路阀；所述液阀包括第一阀体、阀芯O型圈、第一顶针组件、阀芯组件、第一弹簧、内滑套；所述内滑套为中空圆柱体，内滑套从第一阀体进口处插入第一阀体内，并与第一阀体的内壁固定连接；所述阀芯组件从第一阀体进口处插入内滑套的内部，并与内滑套的内壁间隙配合；阀芯组件与内滑套之间通过阀芯O型圈密封，阀芯组件的端面与第一阀体出口处的内壁之间装有第一弹簧；所述第一顶针组件从第一阀体进口处穿过阀芯组件的内部，第一顶针组件与阀芯组件组件在靠近第一阀体进口处的一端形成线密封，第一顶针组件在阀体出口处的端面与第一阀体固定连接；

所述液路阀包括第二阀体、支撑套、第二弹簧、阀体O型圈、第二顶针组件；所述支撑套为中空圆柱体结构，支撑套的一端开有均匀分布的流道孔并位于第二阀体进口处，另一端为开口结构并位于第二阀体内部，支撑套的外壁与第二阀体内壁固定连接；支撑套的中间有中空的导向柱；所述第二顶针组件从液路阀出口处插入导向柱内部，并与导向柱的内壁间隙配合；第二顶针组件与第二阀体出口处的内壁形成线密封；所述第二弹簧位于第二顶针组件与支撑套之间；液路阀出口处端面从第一阀体进口插入到第一阀体内，液路阀的外壁上有与液阀进口处端面配合的限位台阶，第二阀体外壁与内滑套的内壁通过阀体O型圈密封。

所述第一顶针组件包括第一顶针、第一硫化密封圈、第一导向润滑套；所述第一顶针为阶梯轴结构，阶梯轴结构中的小轴从第一阀体进口处穿过阀芯组件的内部，并在第一阀体出口处的端面与第一阀体固定连接；所述第一硫化密封圈嵌于所述阶梯轴结构中的大轴一端；所述第一导向润滑套为中空圆柱体结构，并与阶梯轴结构中的小轴的外壁固定连接；阀芯组件上靠近第一阀体进口处的一端有刃口结构；第一硫化密封圈与阀芯组件在刃口结构处形成线密封。

所述第一导向润滑套的材料为聚四氟乙烯。

所述第二顶针组件包括第二顶针、第二硫化密封圈，缓冲垫，第二导向润滑套；所述第二顶针为阶梯轴结构，阶梯轴结构中的小轴从液路阀出口处插入导向柱内部，并与导向柱的内壁间隙配合；所述第二硫化密封圈嵌于所述阶梯轴结构中大轴一端；所述缓冲垫与第二顶针阶梯轴结构中大轴一段镶嵌连接；所述第二导向润滑套为中空圆柱体结构，并与阶梯轴结构中的小轴的外壁固定连接；第二阀体出口处的内壁上有刃口结构，第二硫化密封圈与第二阀体在刃口处形成线密封。

所述第二导向润滑套和缓冲垫和的材料均为聚四氟乙烯。

所述内滑套的材料为聚四氟乙烯。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型通过在液阀液路阀中设计刃口线密封结构，在较小的密封力条件下获得较高的密封比压，从而实现低漏率高的密封性能，而且降低了整个装置的质积比。通过实验验证，在DN4通径的情况下，该断接器的液阀部分外漏率指标为6.6X10^-7Pa·m³/s，液路阀部分的外漏率指标为8.2X10^-7Pa·m³/s。

(2)本实用新型液路阀部分端面密封处和液阀部分端面密封处均采用弹性元件提供密封力和弹性补偿，为阀门的密封性能做补充和备用，提高阀门的密封性能和工作可靠性。

(3)本实用新型的阀体内部镶嵌聚四氟乙烯的内滑套，并在顶针组件内设计缓冲垫和导向润滑套，在保证密封性能的前提下，降低摩擦力，获得较低的插拔力。经过实验验证，在断接器工作到位的情况下，单个断接器的插拔力最大为40N，满足航天员操作力的操作需求。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型中液阀的结构示意图；

图3本实用新型中活动阀芯的三维示意图；

图4本实用新型中活动阀芯的半剖视图；

图5本实用新型中第一顶针组件的结构示意图；

图6本实用新型中阀芯组件刃口的结构示意图；

图7本实用新型中支撑套的三维示意图；

图8本实用新型中支撑套流道孔的示意图；

图9本实用新型中支撑套的半剖视图；

图10本实用新型中液路阀的结构示意图；

图11本实用新型中第二顶针组件的结构示意图；

图12本实用新型中第二阀体刃口的结构示意图。

具体实施方式

液路断接器包括液阀和液路阀。液路阀插入液阀内部，并在液路阀与液阀之间形成供液体流动的通路，液体可从液路阀内部进入，从液路阀出口进入液阀进口，再从液阀出口流出。当不需要液体流入流出时，可通过液路阀和液阀的分离，迅速阻断液体流动的通路，并保证液体不外漏。

如图1所示，本实用新型包括液阀和液路阀。液阀包括第一阀体1、阀芯O型圈2、第一顶针12组件3、阀芯组件4、第一弹簧5、内滑套6。液路阀包括第二阀体7、支撑套8、第二弹簧9、阀体O型圈10、第二顶针17组件11。

如图2所示，液阀的内滑套6为中空圆柱体，内滑套6从第一阀体1进口处插入第一阀体1内，并与第一阀体1的内壁固定连接。阀芯组件4从第一阀体1进口处插入内滑套6的内部，并与内滑套6的内壁间隙配合；阀芯组件4包括密封圈15和活动阀芯16；密封圈15嵌于活动阀芯16靠近第一阀体1进口处的端面上。活动阀芯是一种现有的产品，其结构如图3-4所示。阀芯组件4与内滑套6之间通过阀芯O型圈2密封，阀芯组件4的端面与第一阀体1出口处的内壁之间装有第一弹簧5；第一顶针12组件3从第一阀体1进口处穿过阀芯组件4的内部，第一顶针12组件3与阀芯组件4在靠近第一阀体1进口处的一端形成线密封，第一顶针12组件3在阀体出口处的端面与第一阀体1通过紧固螺母固定连接。内滑套6的材料为聚四氟乙烯。

如图5所示，第一顶针12组件3包括第一顶针12、第一硫化密封圈13、第一导向润滑套14，导向润滑套的材料为聚四氟乙烯。第一顶针12为阶梯轴结构，阶梯轴结构中的小轴从第一阀体1进口处穿过阀芯组件4的内部，并在第一阀体1出口处的端面与第一阀体1固定连接；第一硫化密封圈13嵌于所述阶梯轴结构中的大轴一端；第一导向润滑套14为中空圆柱体结构，并与阶梯轴结构中的小轴的外壁固定连接。

如图6所示，阀芯组件4上靠近第一阀体1进口处的一端有刃口结构。第一硫化密封圈13与阀芯组件4在刃口结构处形成线密封。

如图7-图9所示，液路阀的支撑套8为中空圆柱体结构，支撑套8的一端开有均匀分布的流道孔；另一端为开口结构并位于第二阀体7内部，支撑套8的中间有中空的导向柱22。

如图10所示，支撑套8上有流道孔的一端位于第二阀体7进口处，支撑套8的外壁与第二阀体7内壁固定连接；第二顶针17组件11从液路阀出口处插入导向柱22内部，并与导向柱22的内壁间隙配合；第二顶针17组件11与第二阀体7出口处的内壁形成线密封；第二弹簧9位于第二顶针17组件11与支撑套8之间；液路阀出口处端面从第一阀体1进口插入到第一阀体1内，液路阀的外壁上有与液阀进口处端面配合的限位台阶21，用于限制液路阀插入液阀内部的深度。第二阀体7外壁与内滑套6的内壁通过阀体O型圈10密封。

如图11所示，第二顶针17组件11包括第二顶针17、第二硫化密封圈18、缓冲垫19、第二导向润滑套20。第二顶针17为阶梯轴结构，阶梯轴结构中的小轴从液路阀出口处插入导向柱22内部，并与导向柱22的内壁间隙配合；第二硫化密封圈18嵌于所述阶梯轴结构中大轴一端；所述缓冲垫19与第二顶针17阶梯轴结构中大轴一段镶嵌连接；第二导向润滑套20为中空圆柱体结构，并与阶梯轴结构中的小轴的外壁固定连接

如图12所示，第二阀体7出口处的内壁上有刃口结构，第二硫化密封圈18与第二阀体7在刃口处形成线密封。第二导向润滑套20和缓冲垫19和的材料均为聚四氟乙烯。

本实用新型采用刃口线密封结构，以获得高的密封比压和漏率指标，依靠弹簧的弹性力补偿提供高可靠的密封性能。本实用新型通过第一弹簧5为第一顶针12组件3与阀芯组件4之间的端面密封提供密封所必须的密封比压和弹性补偿，为液阀实现可靠的密封。针对液路阀而言，通过第二阀体7与第二顶针17组件11实现液路阀断开状态下外漏的密封，通过液路阀第二O型圈实现断接器内漏的密封。通过第二弹簧9为第二顶针17组件11和第二阀体7之间的密封提供密封力与弹性补偿，保证密封的可靠性。对液阀而言，通过第一O型圈与内滑套6形成液阀断开状态下外漏密封。通过第一顶针12组件3与阀芯组件4之间的线接触形成液阀的外漏端面密封。通过第一弹簧5为第一顶针12组件3与阀芯组件4之间的端面密封提供密封所必须的密封比压和弹性补偿，为液阀实现可靠的密封。对液路阀而言，通过第二阀体7与第二顶针17组件11实现液路阀断开状态下外漏的密封，通过第二O型圈实现断接器内漏的密封。通过第二弹簧9为第二顶针17组件11和第二阀体7之间的密封提供密封力与弹性补偿，保证密封的可靠性。本实用新型采用的硫化密封圈符合卫生学相关要求，确保宇航员的生命健康安全。

本实用新型的工作过程为：需要液体流通时，第二阀体7在外力作用下推动阀芯组件4向液阀出口处端面运动，使第一顶针12组件3与阀芯组件4分离，形成液阀内的液体通路，同时第一弹簧5受到压缩；第一顶针12组件3反向推动第二顶针17组件11向液路阀进口处运动，使第二顶针17组件11与第二阀体7分离，形成液路阀内的液体通路，同时第二弹簧9受到压缩；不需要液体流通时，撤去外力，在第一弹簧5的回复力作用下，阀芯组件4推动第二阀体7，使液阀与液路阀分离；同时在第二弹簧9的恢复力作用下，第二顶针17组件11推动第一顶针12组件3，使液路阀与液阀分离。

本实用新型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 (6)

1.一种液路断接器，其特征在于：包括液阀和液路阀；所述液阀包括第一阀体(1)、阀芯O型圈(2)、第一顶针(12)组件(3)、阀芯组件(4)、第一弹簧(5)、内滑套(6)；所述内滑套(6)为中空圆柱体，内滑套(6)从第一阀体(1)进口处插入第一阀体(1)内，并与第一阀体(1)的内壁固定连接；所述阀芯组件(4)从第一阀体(1)进口处插入内滑套(6)的内部，并与内滑套(6)的内壁间隙配合；阀芯组件(4)与内滑套(6)之间通过阀芯O型圈(2)密封，阀芯组件(4)的端面与第一阀体(1)出口处的内壁之间装有第一弹簧(5)；所述第一顶针(12)组件(3)从第一阀体(1)进口处穿过阀芯组件(4)的内部，第一顶针(12)组件(3)与阀芯组件(4)在靠近第一阀体(1)进口处的一端形成线密封，第一顶针(12)组件(3)在阀体出口处的端面与第一阀体(1)固定连接；

所述液路阀包括第二阀体(7)、支撑套(8)、第二弹簧(9)、阀体O型圈(10)、第二顶针(17)组件(11)；所述支撑套(8)为中空圆柱体结构，支撑套(8)的一端开有均匀分布的流道孔并位于第二阀体(7)进口处，另一端为开口结构并位于第二阀体(7)内部，支撑套(8)的外壁与第二阀体(7)内壁固定连接；支撑套(8)的中间有中空的导向柱(22)；所述第二顶针(17)组件(11)从液路阀出口处插入导向柱(22)内部，并与导向柱(22)的内壁间隙配合；第二顶针(17)组件(11)与第二阀体(7)出口处的内壁形成线密封；所述第二弹簧(9)位于第二顶针(17)组件(11)与支撑套(8)之间；液路阀出口处端面从第一阀体(1)进口插入到第一阀体(1)内，液路阀的外壁上有与液阀进口处端面配合的限位台阶(21)，第二阀体(7)外壁与内滑套(6)的内壁通过阀体O型圈(10)密封。

2.根据权利要求1所述的一种液路断接器，其特征在于：所述第一顶针(12)组件(3)包括第一顶针(12)、第一硫化密封圈(13)、第一导向润滑套(14)；所述第一顶针(12)为阶梯轴结构，阶梯轴结构中的小轴从第一阀体(1)进口处穿过阀芯组件(4)的内部，并在第一阀体(1)出口处的端面与第一阀体(1)固定连接；所述第一硫化密封圈(13)嵌于所述阶梯轴结构中的大轴一端；所述第一导向润滑套(14)为中空圆柱体结构，并与阶梯轴结构中的小轴的外壁固定连接；阀芯组件(4)上靠近第一阀体(1)进口处的一端有刃口结构；第一硫化密封圈(13)与阀芯组件(4)在刃口结构处形成线密封。

3.根据权利要求2所述的一种液路断接器，其特征在于：所述第一导向润滑套(14)的材料为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种液路断接器，其特征在于：所述第二顶针(17)组件(11)包括第二顶针(17)、第二硫化密封圈(18)、缓冲垫(19)、第二导向润滑套(20)；所述第二顶针(17)为阶梯轴结构，阶梯轴结构中的小轴从液路阀出口处插入导向柱(22)内部，并与导向柱(22)的内壁间隙配合；所述第二硫化密封圈(18)嵌于所述阶梯轴结构中大轴一端；所述缓冲垫(19)与第二顶针(17)阶梯轴结构中大轴一段镶嵌连接；所述第二导向润滑套(20)为中空圆柱体结构，并与阶梯轴结构中的小轴的外壁固定连接；第二阀体(7)出口处的内壁上有刃口结构，第二硫化密封圈(18)与第二阀体(7)在刃口处形成线密封。

5.根据权利要求4所述的一种液路断接器，其特征在于：所述第二导向润滑套(20)和缓冲垫(19)和的材料均为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的一种液路断接器，其特征在于：所述内滑套(6)的材料为聚四氟乙烯。