CN214197389U - 一种阀门装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种阀门装置，包含壳体、阀芯和密封组件，沿壳体的径向方向通过分割板将壳体内部分割成第一空腔和第二空腔，分割板上设有连接第一空腔和第二空腔的连接通孔，沿壳体的轴向方向第二空腔上至下依次包含第一流道和第二流道，且第一流道与第二流道连接的过渡部位形成第一台阶；阀芯的一端设置在第一流道内，且一端通过抵触第一台阶形成第一道密封，阀芯的另一端贯穿连接通孔后通过平板与壳体内壁滑动连接，阀芯与连接通孔之间周向密封，且平板与壳体内壁之间周向密封，密封组件用于在第二流道内与阀芯的下端面抵接，形成密封组件和阀芯之间的第二道密封。与现有技术相比，该装置具有改善密封效果，减少介质的损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及姿控动力系统阀门技术领域，尤其涉及一种阀门装置。
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装置。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阀门装置。这种阀门装置可以改善密封效果，减少介质的损失，从而提高姿轨控发动机工作可靠性及效率。
本实用新型的提供了一种阀门装置，包含壳体、阀芯和密封组件，沿所述壳体的径向方向通过分割板将所述壳体内部分割成第一空腔和第二空腔，所述分割板上设有连接所述第一空腔和所述第二空腔的连接通孔，沿所述壳体的轴向方向所述第二空腔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；所述阀芯的一端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，所述阀芯的另一端贯穿所述连接通孔后通过平板与所述壳体内壁滑动连接，其中所述阀芯与所述连接通孔之间周向密封，且所述平板与所述壳体内壁之间周向密封，以形成密封的所述第一空腔；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；
关气流通过所述壳体上的第一进气口进入所述第一空腔，以推动所述平板带动所述阀芯向密封组件一侧移动，使所述阀芯一端与所述第一台阶的端面抵接，形成所述壳体和所述阀芯之间的所述第一道密封；并使所述密封组件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；
开气流通过所述壳体上的第二进气口进入所述第一空腔，以推动所述平板带动所述阀芯向远离所述第一台阶一侧移动，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，使得经由所述第二流道进入的介质从所述壳体上的排气口排出。
在同一实施例中，所述壳体为两端相通的圆柱体结构，且沿所述轴向方向所述壳体上部设有固定盖。
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分割板之间设有弹性组件，且所述弹性组件套设在所述阀芯外侧，沿所述径向方向所述分割板外延面与所述壳体内壁固定连接。
在同一实施例中，所述弹性组件为弹簧组件。
在同一实施例中，所述第一阀芯体与所述平板彼此密封地固定连接。
在同一实施例中，所述壳体还设有第三通道，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孔道的密封块、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，所述密封块周向表面设有环形凸起部，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，所述第一进气口和所述第二进气口的开口方向相互垂直，所述排气口一端与所述第一流道连通。
本实用新型实施例提供一种阀门装置，包含壳体、阀芯和密封组件。通过在壳体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在第二流道内与阀芯的下端面形成的第二道密封，增加了壳体、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，使得第二流道与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，从而提高姿轨控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截面示意图；
图2为本实用新型实施例中第二空腔的结构简图；
图3为本实用新型实施例中密封块和环形凸起的立体结构简图；
图4为本实用新型实施例中密封圈的立体图。
附图标记说明：
1壳体 2阀芯
3密封组件 4分割板
5第一空腔 6第二空腔
7第一流道 8第二流道
9第一台阶 10平板
11第一进气口 12第二进气口
13固定盖 14第一阀芯体
15第二阀芯体 16第二台阶
17弹性组件 18第三通道
19限位台 20密封块
21弹性伸缩器 22固定底板
23环形凸起部 24凹槽
25密封圈 26排气口
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装置，如图1和图2所示，包含壳体 1、阀芯2和密封组件3，沿壳体1的径向方向通过分割板4将壳体1 内部分割成第一空腔5和第二空腔6，分割板4上设有连接第一空腔和第二空腔的连接通孔，沿壳体1的轴向方向第二空腔6上至下依次包含第一流道7和第二流道8，且第一流道7和第二流道8连接的过渡部位形成第一台阶9；阀芯2的一端设置在第一流道7内，且一端通过抵触第一台阶9形成第一道密封，阀芯2的另一端贯穿连接通孔后通过平板10与壳体1内壁滑动连接，其中阀芯2与连接通孔之间周向密封，且平板10与壳体1内壁之间周向密封，以形成密封的第一空腔5；密封组件3用于在第二流道8内与阀芯2的下端面抵接，形成密封组件3和阀芯2之间的第二道密封。
使用时，关气流通过壳体1上的第一进气口11进入第一空腔5，以推动平板10带动阀芯2向密封组件3一侧移动，使阀芯2一端与第一台阶9的端面抵接，形成壳体1和阀芯2之间的第一道密封；并使密封组件3与阀芯2的下端面抵接，形成密封组件3和阀芯2之间的第二道密封。
开气流通过壳体1上的第二进气口12进入第一空腔5，以推动平板10带动阀芯2向远离第一台阶9一侧移动，使得第一道密封和第二道密封打开，实现第二流道8与第一流道7连通，使得经由第二流道8进入的介质从壳体1上的排气口排出26。
具体的，本实用新型实施例提供的一种阀门装置由壳体1、阀芯 2和密封组件3组成。通过在壳体1内部分别通过阀芯2与第一台阶 9形成的第一道密封以及密封组件3在第二流道内与阀芯2的下端面形成的第二道密封，增加了壳体1、密封组件3与阀芯2之间的接触面积，减少介质从第二流道8流入第一流道7内，使得第二流道8与第一流道7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，从而提高姿轨控发动机工作可靠性及效率。
在本实施例中，为了介质流通，同时壳体1外侧由于尖锐而划伤安装人员，壳体1为两端相通的圆柱体结构。为了保证壳体1内部干净，避免杂质进入壳体内，例如，在沿轴向方向(图1中S箭头指向方向)壳体1上部设有固定盖13。
值得一提的是，为了增加阀芯2与壳体1的接触面积，减少介质从第一道密封流出，例如，第一台阶9为径向外侧下凹的倾斜表面，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与第一台阶9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与第一台阶9上表面抵接形成第一道密封更加严谨，提高了阀芯2与第一台阶9之间的密封效果。
为了方便固定弹力组件17，保证弹力组件17正常使用，例如，阀芯2包含第一阀芯体14和第二阀芯体15。第一阀芯体14和第二阀芯体15的过渡部分形成第二台阶16，第二台阶16与分割板4配合，用于从两端固定套设在阀芯2的弹力组件17。为了保证使得分割板4与壳体1连接紧密，减少介质从分割板4与壳体1之间的缝隙处流出，例如，在沿径向方向分割板4外延面与壳体1内壁固定连接。需要指出的是，本实施例中的弹性组件17和弹性伸缩器21均为弹簧组件，弹簧组件具有使用方便，便于更换等优点。
本实施例中，为了使得第一阀芯体14与平板10固定牢固，第一阀芯体14与平板10彼此密封地固定连接，例如，固定连接包括焊接，螺纹连接。
本实施例中，壳体1还设有第三通道18，第三通道18的直径大于第二流道8的直径，且第二流道8与第三通道18过渡部分形成限位台19用于对密封组件3在向上移动时进行限位。
进一步的，密封组件3包含带有孔道的密封块20、弹性伸缩器 21和固定底板22。密封块20上端用于与阀芯2抵接，另一端通过弹性伸缩器21与固定底板22连接。为了方便密封块20与限位台19接触，例如，密封块20周向表面设有环形凸起部23，环形凸起部23 用于与限位台19配合，进而完成对密封块20进行的限位。当阀芯2 向下运动时，弹性伸缩器21对阀芯2提供了缓冲，减少了阀芯2对固定底板22的冲击力，提高了使用寿命，保证整个结构安全可靠性。
在本实施例中，如图1、图3和图4所示，为了防止介质从密封块20与第二流道8之间的间隙出流出，例如，密封块20靠近第二流道8的一侧设有沿密封块20周向方向向密封块20中心下凹的凹槽 24，且凹槽24上设有密封圈25。密封圈25一侧位于凹槽22内使其被固定，减少密封圈25自用移动，密封圈25的另一侧与第二流道8 表面紧贴，减少密封块20第二流道8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20与第二流道8之间的密封性能。
为了方便固定底板22安装，例如，可以将固定底板22固定在第三通道18内，固定底板22与第三通道18内壁可以通过螺纹连接。进一步的，为了使得固定底板22与第三通道18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，第一进气口11和第二进气口12的开口方向相互垂直，排气口26一端与第一流道7连通。
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)
1.一种阀门装置，其特征在于，包含壳体、阀芯和密封组件，沿所述壳体的径向方向通过分割板将所述壳体内部分割成第一空腔和第二空腔，所述分割板上设有连接所述第一空腔和所述第二空腔的连接通孔，沿所述壳体的轴向方向所述第二空腔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；所述阀芯的一端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，所述阀芯的另一端贯穿所述连接通孔后通过平板与所述壳体内壁滑动连接，其中所述阀芯与所述连接通孔之间周向密封，且所述平板与所述壳体内壁之间周向密封，以形成密封的所述第一空腔；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；
关气流通过所述壳体上的第一进气口进入所述第一空腔，以推动所述平板带动所述阀芯向密封组件一侧移动，使所述阀芯一端与所述第一台阶的端面抵接，形成所述壳体和所述阀芯之间的所述第一道密封；并使所述密封组件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；
开气流通过所述壳体上的第二进气口进入所述第一空腔，以推动所述平板带动所述阀芯向远离所述第一台阶一侧移动，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，使得经由所述第二流道进入的介质从所述壳体上的排气口排出。
2.根据权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，所述壳体为两端相通的圆柱体结构，且沿所述轴向方向所述壳体上部设有固定盖。
3.根据权利要求2所述的阀门装置，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分割板之间设有弹性组件，且所述弹性组件套设在所述阀芯外侧，沿所述径向方向所述分割板外延面与所述壳体内壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的阀门装置，其特征在于，所述弹性组件为弹簧组件。
5.根据权利要求3所述的阀门装置，其特征在于，所述第一阀芯体与所述平板彼此密封地固定连接。
6.根据权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，所述壳体还设有第三通道，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所述的阀门装置，其特征在于，所述密封组件包含带有孔道的密封块、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，所述密封块周向表面设有环形凸起部，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所述的阀门装置，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所述的阀门装置，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所述的阀门装置，其特征在于，所述第一进气口和所述第二进气口的开口方向相互垂直，所述排气口一端与所述第一流道连通。
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- 2020-09-03 CN CN202021895784.6U patent/CN214197389U/zh active Active
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