CN213776503U - 一种阀门结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阀门结构，包含底座、阀芯，弹力组件、密封组件和固定盖；所述底座为中间设有流道且两端相通的结构，沿第一方向所述流道包含第一流道和第二流道，且所述第一流道与所述第二流道连接的过渡部位形成第一台阶；所述阀芯一端通过抵触所述第一台阶形成第一道密封，所述固定盖和所述密封组件分别位于所述阀芯的两端，所述密封组件位于所述第二流道内；所述弹力组件对所述阀芯施加作用力，使所述阀芯一端与所述第一台阶的端面抵接，形成所述第一道密封；所述密封组件用于在所述第二流道内与所述阀芯的下端面抵接，形成所述密封组件和所述阀芯之间的第二道密封。与现有技术相比，该结构具有改善密封效果，减少介质的损失。

Description

一种阀门结构

技术领域

本实用新型涉及姿控动力系统阀门技术领域，尤其涉及一种阀门结构。

背景技术

随着航天产业的快速发展，火箭领域所涉及的各项技术也实现了突飞猛进。阀门是实现液体火箭发动机启动和关机的重要部件。低温液体火箭发动机的介质为超低温推进剂，介质温区通常在20K～120K 左右，压力在10MPa以上。阀门操作气通常为压力20MPa左右的高压气。

目前国内现役低温液体火箭发动机使用的液体推进剂除了液氢和液氧等之外，国内一些在研的液体火箭型号还采用了液态甲烷作为推进剂。阀门通常通过其内部阀芯运动实现阀门的开关，阀门在关闭时，阀芯可以与阀门内壁直接接触，而阀芯与内壁接触过程中密封不严谨，常常会出现介质泄漏，造成密封失效会导致火箭性能降低，甚至会导致发射失败。

亟需提供一种适用于低温环境、且具有状态保持功能的阀门结构。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阀门结构。这种阀门结构可以改善密封效果，减少介质的损失，从而提高发动机工作可靠性及效率。

本实用新型的提供了一种阀门结构，包含底座、阀芯，弹力组件、密封组件和固定盖；所述底座为中间设有流道且两端相通的结构，沿第一方向所述流道由上至下依次包含第一流道和第二流道，且所述第一流道与所述第二流道连接的过渡部位形成第一台阶；所述阀芯设置在所述第一流道内，且一端通过抵触所述第一台阶形成第一道密封，沿所述第一方向所述固定盖和所述密封组件分别位于所述阀芯的两端，且所述密封组件位于所述第二流道内；

所述弹力组件套设在位于所述底座内的所述阀芯的周向表面以辅助所述阀芯在所述第一流道内沿所述第一方向移动，并通过对所述阀芯施加作用力，使所述阀芯一端与所述第一台阶的端面抵接，形成所述底座和所述阀芯之间的所述第一道密封；所述密封组件用于在所述第二流道内与所述阀芯的下端面抵接，形成所述密封组件和所述阀芯之间的第二道密封；

使用时，介质从所述第二流道进入推动所述阀芯沿所述第一方向向上移动，使得所述第一道密封和所述第二道密封打开，实现所述第二流道与所述第一流道连通，使所述介质经过所述流道从所述固定盖上的孔道排出。

在同一实施例中，所述底座包含一体成型的支撑壁和支撑座，所述支撑座位于所述支撑壁的一端，且所述支撑壁沿所述支撑座的周向表面与所述支撑座相互紧贴；其中所述支撑座沿所述第一方向的内端面形成所述第一台阶，且沿径向方向的内壁形成所述第二流道。

在同一实施例中，所述支撑壁和所述支撑座均为内设两端相通流道的圆柱体结构。

在同一实施例中，所述第一台阶为径向外侧下凹的倾斜表面。

在同一实施例中，所述阀芯的端部具有配合所述倾斜表面的结构，从而所述阀芯与所述支撑座上表面通过抵接形成所述第一道密封。

在同一实施例中，所述底座还设有第三通道，所述第三通道的直径大于所述第二流道的直径，且所述第二流道与所述第三通道过渡部分形成限位台用于对所述密封组件在向上移动时进行限位。

在同一实施例中，所述密封组件包含带有通孔的密封块、弹性伸缩器和固定底板，所述密封块上端用于与所述阀芯抵接，另一端通过所述弹性伸缩器与所述固定底板连接，所述密封块表面周向地设有环形凸起部，所述环形凸起部用于与所述限位台配合，用于对所述密封块进行限位。

在同一实施例中，所述固定底板固定在所述第三通道内。

在同一实施例中，所述密封块靠近所述第二流道的一侧设有沿所述密封块周向方向向所述密封块中心下凹的凹槽，且所述凹槽上设有密封圈。

在同一实施例中，所述阀芯包含第一阀芯体和第二阀芯体，所述第一阀芯体与所述第二阀芯体的过渡部分形成第二台阶，所述第二台阶与所述固定盖配合，用于从两端固定套设在所述阀芯的所述弹力组件，其中所述弹力组件为弹簧组件。

本实用新型实施例提供一种阀门结构由底座、阀芯、弹力组件、密封组件和固定盖组成。所述弹力组件套设在位于所述底座内的所述阀芯的周向表面以辅助所述阀芯在所述第一流道内沿所述第一方向移动，并通过对所述阀芯施加作用力，使所述阀芯一端与所述第一台阶的端面抵接，形成所述底座和所述阀芯之间的所述第一道密封；所述密封组件用于在所述第二流道内与所述阀芯的下端面抵接，形成所述密封组件和所述阀芯之间的第二道密封。阀门关闭时，由于第一道密封和第二道密封的存在，增加了底座、密封组件与阀芯之间的接触面积，减少介质从第二流道流入第一流道内，使得所述第二流道与所述第一流道之间的密封更加严谨。整个结构可以改善密封效果，减少介质的损失，从而提高发动机工作可靠性及效率。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本实用新型的说明书的一部分，其绘示了本实用新型的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例中阀门的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中第一流道和第二流道的结构简图；

图3为本实用新型实施例中支撑壁和支撑座的立体结构简图；

图4为本实用新型实施例中密封块的立体图；

图5为本实用新型实施例中密封圈的立体图。

附图标记说明：

1底座 2阀芯

3弹力组件 4密封组件

5固定盖 6第一流道

7第二流道 8第一台阶

9支撑壁 10支撑座

11第三通道 12限位台

13密封块 14弹性伸缩器

15固定底板 16凹槽

17密封圈 18环形凸起部

19第一阀芯体 20第二阀芯体

21第二台阶

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

在不背离本实用新型的范围或精神的情况下，可对本实用新型说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本实用新型的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

本实用新型提供了一种阀门结构，如图1、图2和图3所示，该阀门结构包含底座1、阀芯2，弹力组件3、密封组件4和固定盖5。底座1为中间设有流道且两端相通的结构，沿第一方向所述流道由上至下依次包含第一流道6和第二流道7，且第一流道6与第二流道7 连接的过渡部位形成第一台阶8。阀芯2设置在第一流道6内，且一端通过抵触第一台阶8形成第一道密封。

沿第一方向(S箭头指向方向)固定盖5和密封组件4分别位于阀芯2的两端，且密封组件4位于第二流道7内。弹力组件3套设在位于底座1内的阀芯2的周向表面以辅助阀芯2在第一流道6内沿第一方向移动，并通过对阀芯2施加作用力，使阀芯2一端与第一台阶 8的端面抵接，形成底座1和阀芯2之间的第一道密封。密封组件4 用于在第二流道7内与阀芯2的下端面抵接，形成密封组件4和阀芯 2之间的第二道密封。

使用时，介质从第二流道7进入推动阀芯2沿第一方向向上移动，使得第一道密封和第二道密封打开，实现第二流道7与第一流道6连通，使介质经过流道从固定盖5上的孔道排出。

具体的，本实用新型实施例提供的一种阀门结构通过在阀门内部分别通过阀芯与第一台阶形成的第一道密封以及密封组件4在第二流道7内与阀芯2的下端面形成的第二道密封，增加了底座1、密封组件4与阀芯2之间的接触面积，减少介质从第二流道7流入第一流道6内，使得第二流道7与第一流道6之间的密封更加严谨。整个结构可以改善密封效果，减少介质的损失，从而提高发动机工作可靠性及效率。

本实施例中，底座1包含支撑壁9和支撑座10，支撑座10位于支撑壁9的一端，且支撑壁9沿支撑座10的周向表面与支撑座10相互紧贴；其中支撑座10沿第一方向的内端面形成第一台阶8，且沿径向方向的内壁形成第二流道7。特别需要指出的是，为了使得支撑壁9和支撑座10连接紧密，固定牢固，例如，支撑壁9和支撑座10 可以采用一体成型设计，在此不对工艺进行阐述。

另外，为了介质流通，同时避免支撑壁9和支撑座10外侧由于尖锐而划伤安装人员，例如，支撑壁9和支撑座10均为内设两端相通流道的圆柱体结构。

值得一提的是，为了增加阀芯2与底座1的接触面积，减少介质从第一道密封流出，例如，第一台阶8为径向外侧下凹的倾斜表面，且阀芯2的端部具有配合倾斜表面的结构，两者的设计增加了阀芯2 与底座1接触的面积，即增加了两者的密封面积，进而减少介质从第一道密封流出，使得阀芯2与支撑座10上表面抵接形成第一道密封更加严谨，提高了阀芯2与底座1之间的密封效果。

为了方便固定弹力组件3，保证弹力组件3正常使用，例如，阀芯2包含第一阀芯体19和第二阀芯体20，第一阀芯体19和第二阀芯体20的过渡部分形成第二台阶21，第二台阶21与固定盖5配合，用于从两端固定套设在阀芯2的弹力组件3。需要指出的是，本实施例中的弹力组件3和弹性伸缩器14可以为弹簧组件，弹簧组件具有使用方便，便于更换等优点。

本实施例中，底座1还设有第三通道11，第三通道11的直径大于第二流道7的直径，且第二流道7与第三通道11过渡部分形成限位台12用于对密封组件4在向上移动时进行限位。

进一步的，密封组件4包含带有通孔的密封块13、弹性伸缩器 14和固定底板15。密封块13上端用于与阀芯2抵接，另一端通过弹性伸缩器14与固定底板15连接。为了方便密封块13与限位台12接触，例如，密封块13表面设有环形凸起部18，环形凸起部18用于与限位台12配合，进而完成对密封块13进行的限位。当阀芯2向下运动时，弹性伸缩器14对阀芯2提供了缓冲，减少了阀芯2对固定底板15的冲击力，提高了使用寿命，保证整个结构安全可靠性。

为了方便固定底板15安装，例如，可以将固定底板15固定在第三通道11内，固定底板15与第三通道11内壁可以通过螺纹连接。进一步的，为了使得固定底板15与第三通道11内壁连接更加紧密，固定更加牢固，例如，两者可以采用焊接的方式连接。

在本实施例中，如图1、图4和图5所示，为了防止介质从密封块13与第二流道7之间的间隙出流出，例如，密封块13靠近第二流道7的一侧设有沿密封块13周向方向向密封块13中心下凹的凹槽 16，且凹槽16上设有密封圈17。密封圈17一侧位于凹槽16内使其被固定，减少密封圈17自用移动，密封圈17的另一侧与第二流道7 表面紧贴，减少密封块13与第二流道7之间的间隙，进而减少介质从间隙处流出，该设计提高了密封块13与第二流道7之间的密封性能。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种阀门结构，其特征在于，包含底座、阀芯，弹力组件、密封组件和固定盖；所述底座为中间设有流道且两端相通的结构，沿第一方向所述流道由上至下依次包含第一流道和第二流道，且所述第一流道与所述第二流道连接的过渡部位形成第一台阶；所述阀芯设置在所述第一流道内，且一端通过抵触所述第一台阶形成第一道密封，沿所述第一方向所述固定盖和所述密封组件分别位于所述阀芯的两端，且所述密封组件位于所述第二流道内；

所述弹力组件套设在位于所述底座内的所述阀芯的周向表面以辅助所述阀芯在所述第一流道内沿所述第一方向移动，并通过对所述阀芯施加作用力，使所述阀芯一端与所述第一台阶的端面抵接，形成所述底座和所述阀芯之间的所述第一道密封；所述密封组件用于在所述第二流道内与所述阀芯的下端面抵接，形成所述密封组件和所述阀芯之间的第二道密封；

使用时，介质从所述第二流道进入推动所述阀芯沿所述第一方向向上移动，使得所述第一道密封和所述第二道密封打开，实现所述第二流道与所述第一流道连通，使所述介质经过所述流道从所述固定盖上的孔道排出。

2.根据权利要求1所述的阀门结构，其特征在于，所述底座包含一体成型的支撑壁和支撑座，所述支撑座位于所述支撑壁的一端，且所述支撑壁沿所述支撑座的周向表面与所述支撑座相互紧贴；其中所述支撑座沿所述第一方向的内端面形成所述第一台阶，且沿径向方向的内壁形成所述第二流道。

3.根据权利要求2所述的阀门结构，其特征在于，所述支撑壁和所述支撑座均为内设两端相通流道的圆柱体结构。

4.根据权利要求2所述的阀门结构，其特征在于，所述第一台阶为径向外侧下凹的倾斜表面。

5.根据权利要求4所述的阀门结构，其特征在于，所述阀芯的端部具有配合所述倾斜表面的结构，从而所述阀芯与所述支撑座上表面通过抵接形成所述第一道密封。

6.根据权利要求1所述的阀门结构，其特征在于，所述底座还设有第三通道，所述第三通道的直径大于所述第二流道的直径，且所述第二流道与所述第三通道过渡部分形成限位台用于对所述密封组件在向上移动时进行限位。

7.根据权利要求6所述的阀门结构，其特征在于，所述密封组件包含带有通孔的密封块、弹性伸缩器和固定底板，所述密封块上端用于与所述阀芯抵接，另一端通过所述弹性伸缩器与所述固定底板连接，所述密封块表面周向地设有环形凸起部，所述环形凸起部用于与所述限位台配合，用于对所述密封块进行限位。

8.根据权利要求7所述的阀门结构，其特征在于，所述固定底板固定在所述第三通道内。

9.根据权利要求7所述的阀门结构，其特征在于，所述密封块靠近所述第二流道的一侧设有沿所述密封块周向方向向所述密封块中心下凹的凹槽，且所述凹槽上设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的阀门结构，其特征在于，所述阀芯包含第一阀芯体和第二阀芯体，所述第一阀芯体与所述第二阀芯体的过渡部分形成第二台阶，所述第二台阶与所述固定盖配合，用于从两端固定套设在所述阀芯的所述弹力组件，其中所述弹力组件为弹簧组件。

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