CN219734355U - 一种加油阀阀体单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于飞机加油控制阀领域，具体涉及一种加油阀阀体单元。加油阀阀体单元包含两个结构相同的子模块，两个子模块沿B‑B中心线上下完全对称。两个子模块形成两个并联的、互不干扰的燃油加注通道，可分别从燃油箱外适配安装两个加油阀阀芯。
Description
技术领域
本实用新型属于飞机加油控制阀领域，具体涉及一种加油阀阀体单元。
背景技术
大型运输飞机的加油阀一般采用分体式结构，由加油阀阀体和加油阀阀芯组成。由于大型运输飞机燃油箱的储油量较大，需要在较短的时间内快速向燃油箱加油，因此需要加油阀具备很大的流通能力。目前在役的加油阀受通径制约，其流通能力均有限，不能满足大流通能力的需求。
为了解决加油阀流通能力不足的问题，通常的方法是在不增加加油阀加油通道数量的前提下，增加加油阀阀体的通径及结构尺寸。但是，该方法存在一些弊端，一旦加油阀阀体通径变大，与之匹配的加油阀阀芯尺寸也要随之变大，加油阀阀芯需要重新设计，会带来研制难度及风险。同时整个加油阀的体积和重量会变大，既增加了燃油系统的重量，也增加了系统安装困难，降低了系统的维修性。另外，超大尺寸的加油阀在使用过程中可靠性会有所降低。
实用新型内容
实用新型目的：提供一种大流量、双通道、传导静电效果较好、可靠性较高的加油阀阀体单元。
技术方案：
一种加油阀阀体单元，包括：转接座10以及固定在转接座10上的两个结构相同的子模块，其中，所述转接座10是加油阀阀体单元两个子模块共用的零件，为扁平状法兰结构，截面呈“∞”形状，两个子模块形成两个并联的、互不干扰的燃油加注通道，可分别从燃油箱外适配安装两个加油阀阀芯；每个子模块均包括接口壳体1、壳体4、第一弹簧5、管接头6、密封垫9、转接座10、筒状自封活门12和板式自封活门，接口壳体1、壳体4右侧与转接座10用螺钉，密封垫9截面呈L型，安装在壳体4与转接座10形成的不完全封闭的异形槽内，管接头6安装在壳体4上方、偏右侧的管接头螺纹孔内，筒状自封活门12安装在壳体4的内腔，第一弹簧5左端与盲孔底面接触，右端与筒状自封活门12接触；两个子模块的壳体4为一个整体，外罩3与壳体4用第一螺钉2连接。
进一步地，板式自封活门包括第二弹簧13、板式活门14、摇臂15、螺钉16、缓冲垫17，其中，板式活门14与摇臂15通过第二螺钉16连接，第二弹簧13位于板式活门14和摇臂15中间，左端与摇臂15接触，右端与板式活门14接触，摇臂15上端开孔，通过销30安装在壳体4上，摇臂15上端设置有曲槽，曲槽的作用是将顶塞26的水平驱动转化为摇臂15的转动，进而实现板式自封活门的开启与关闭。
进一步地，子模块还包括有板式自封活门回位机构，板式自封活门回位机构包括支架19、第三弹簧20、垫圈21、开口销22、顶杆29，其中，支架19安装在壳体4上，右侧分别与接口壳体1、壳体4接触，顶杆29穿过支架19最左侧、中间部位的两个同心孔，第三弹簧20穿过顶杆29，左侧端面与支架19接触，右侧端面与垫圈21接触，回位机构的作用是利用第三弹簧20压缩后的机械能，使顶杆29驱动顶塞26向右运动，迫使顶塞26与摇臂15脱开，使摇臂15在扭簧力及重力的作用下快速下落，最终使板式自封活门可靠回关，避免燃油从加油管内经加油阀阀体单元泄漏至油箱外。
进一步地，支架19中间伸出两个L型支臂，两个支臂设置有同心孔，销30穿过两个同心孔将支架19安装在壳体4上，支架19最左端、中间分别设置有两个向下伸出的长方形台阶，支架19的主要作用是让顶杆29可靠地往复运动。
进一步地，顶杆29中间设置有孔，开口销22穿过该孔后开口锁紧，顶杆29在第三弹簧20的作用下向右运动，驱动顶塞26，使顶塞26与摇臂15脱开。
进一步地，两个子模块的壳体4组成的整体结构，中间部位的截面呈“∞”形状，右侧法兰端面呈“∞”形状，左侧是两个圆筒状法兰端面，上面设置管接头螺纹孔，右侧法兰端面、左侧两个法兰端面、管接头螺纹孔端面均采用导电化学氧化，保证壳体4与接口壳体1、管接头6、转接座10装配后能形成良好的电搭接。
有益效果：
本实用新型对传统单通道加油阀阀体进行结构改进处理，形成双通道加油阀阀体。既能增加加油阀的流通能力，又降低了加油阀的研制难度和风险，具有较好的工程实用价值。加油阀阀体单元的两个子模块完全相同，其内部的零件可互换，降低了零件生产成本。
接口壳体、壳体及转接座等零件的接触表面进行了导电化学氧化，可使产品具有较小的搭接电阻，形成了良好的低阻抗通道，可将燃油快速流动产生的静电传导至飞机油箱结构，有效避免了因静电积聚形成点火源后点燃燃油蒸气或燃油，提升了燃油系统的安全性。
每个子模块内部根据功能需求，分别设置了板式自封活门和筒状自封活门，可实现在不排放油箱燃油的情况对加油阀阀芯进行拆装维护，提高了加油阀的整体维护性能，极大降低了机务人员维护加油阀阀芯的工作难度和工作时间。
每个子模块内部设置了板式自封活门回位机构。该回位机构整体结构较简单，零件种类少，驱动力强劲，能够使板式自封活门的摇臂与顶塞不发生卡滞，充分提升了板式自封活门回关过程的可靠性，避免了燃油从油箱内泄漏至油箱外。
加油阀阀体单元全部为机械零件，相关运动副之间有低摩擦、耐磨损的结构设计，需要密封的部位设置有密封圈或密封件，采用了可靠的螺纹防松，阀体单元具有可靠性较高、故障率较低的优点。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图。
图2是本实用新型的单通道结构示意图。
图3是本实用新型的板式自封活门回位机构示意图。
图4是本实用新型的壳体4结构示意图。
其中，接口壳体1、螺钉2、外罩3、壳体4、第一弹簧5、管接头6、第一密封圈7、保护环8密封垫9、转接座10、螺钉11、筒状自封活门12、第二弹簧13、板式活门14、摇臂15、螺钉16、缓冲垫17、扭簧18、支架19、第三弹簧20、垫圈21、开口销22、第二密封圈23、钢套24、孔用挡圈25、顶塞26、衬套27、第三密封圈28、顶杆29及销30。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的加油阀阀体单元的总体示意图。如图1所示。按照本实用新型，提供一种加油阀阀体单元。所述加油阀阀体单元包含转接座10以及固定在转接座10上的两个结构相同的子模块，其中，所述转接座10是加油阀阀体单元两个子模块共用的零件，为扁平状法兰结构，截面呈“∞”形状，两个子模块形成两个并联的、互不干扰的燃油加注通道，可分别从燃油箱外适配安装两个加油阀阀芯。
两个结构相同的子模块，沿B-B中心线上下完全对称。两个子模块形成两个并联的、互不干扰的燃油加注通道。
图2是本实用新型的子模块的结构示意图。所述加油阀阀体单元的子模块包含接口壳体1、螺钉2、外罩3、壳体4、弹簧5、管接头6、密封垫9、转接座10、螺钉11。接口壳体1、外罩3与壳体4用螺钉2连接。壳体4右侧与转接座10用螺钉。密封垫9截面呈L型，安装在壳体4与转接座10形成的不完全封闭的异形槽内。管接头6安装在壳体4上方、偏右侧的管接头螺纹孔内。
所述加油阀阀体单元的子模块内部设置两种自封活门，分别为筒状自封活门12和板式自封活门。筒状自封活门12安装在壳体4的内腔。弹簧5有6件，均匀分布安装在壳体4的盲孔内，弹簧5左端与盲孔底面接触，右端与筒状自封活门12接触。筒状活门12的作用是避免燃油从油箱内经加油阀阀体单元泄漏至油箱外。
所述板式自封活门包括弹簧13、板式活门14、摇臂15、螺钉16、缓冲垫17。板式活门14与摇臂15通过螺钉16连接。弹簧13位于板式活门14和摇臂15中间，左端与摇臂15接触，右端与板式活门14接触。摇臂15上端开孔，通过销30安装在壳体4上。摇臂15上端设置有曲槽，曲槽的作用是将顶塞26的水平驱动转化为摇臂15的转动，进而实现板式自封活门的开启与关闭。
所述接口壳体1左侧设置有柔性快卸卡箍连接结构，该结构主要包括密封槽和搭接表面，该搭接表面位于密封槽右侧，采用导电化学氧化。接口壳体1右侧为法兰端面，采用导电化学氧化。保证与壳体4及系统管路之间能形成良好的电搭接，形成低阻抗通道，有利于静电传导释放。
所述管接头6局部表面采用导电化学氧化。局部表面包括与壳体4管接头螺纹孔端面接触的表面、扩口表面及扩口附近的螺纹表面，采用了导电化学氧化，保证与壳体4及系统管路之间能形成良好的电搭接，形成低阻抗通道，有利于静电传导释放。
所述筒状活门12是U型薄壁结构，壁厚1.5mm。右侧棱边设置有20°尖角，尖角圆角半径为R0.5，这种尖角结构可使筒状活门12在弹簧5的作用下获得较好的密封效果，防止燃油从加油阀阀体单元的出口泄漏至油箱外。
摇臂15与螺钉16采用大间隙孔轴配合，其作用是保证板式活门14具有一定的活动空间，使板式活门14上的密封件能够较好的贴合在壳体4的斜端面上，保证密封。弹簧13的作用是通过向板式活门14施加弹簧力，辅助板式活门14进一步贴合在壳体4的斜端面上，取得较好的密封效果。
所述螺钉16呈阶梯形状，左侧轴面设置有外螺纹，右侧端面设置有阶梯孔。缓冲垫17是橡胶制品，硫化在所述阶梯孔内。缓冲垫17的作用是当摇臂15向上转动至极限位置时，防止螺钉16硬接触到接口壳体1的内壁，造成接口壳体1内表面损伤。
所述加油阀阀体单元M与飞机油箱结构接触的表面、N入口与柔性卡箍连接的表面之间的搭接电阻不大于10mΩ。
所述加油阀阀体单元M与飞机油箱结构接触的表面、P(管接头表面)之间的搭接电阻不大于10mΩ。
图3是本实用新型的板式自封活门回位机构的结构示意图。所述板式自封活门回位机构，包括支架19、弹簧20、垫圈21、开口销22、顶杆29。支架19安装在壳体4上，右侧分别与接口壳体1、壳体4接触。顶杆29穿过支架19最左侧、中间部位的两个同心孔。弹簧20穿过顶杆29，左侧端面与支架19接触，右侧端面与垫圈21接触。回位机构的作用是利用弹簧20压缩后的机械能，使顶杆29驱动顶塞26向右运动，迫使顶塞26与摇臂15脱开，使摇臂15在扭簧力及重力的作用下快速下落，最终使板式自封活门可靠回关，避免燃油从加油管内经加油阀阀体单元泄漏至油箱外。
所述支架19中间伸出两个L型支臂，两个支臂关于图示剖面对称，两个支臂设置有同心孔，销30穿过两个同心孔将支架19安装在壳体4上。支架19最左端、中间分别设置有两个向下伸出的长方形台阶，两个台阶之间的距离为14.1mm；两个台阶设置有同心孔，孔径为Φ5mm。支架19的主要作用是让顶杆29可靠地往复运动。
所述顶杆29中间设置有孔，开口销22穿过该孔后开口锁紧。垫圈21左侧接触弹簧20的右端面，右侧接触开口销22，开口销22垫圈21限制向右侧运动。顶杆29右侧端面与顶塞26向上伸出的支臂接触。顶杆29的作用是在弹簧20的作用下向右运动，驱动顶塞26，使顶塞26与摇臂15脱开。
图4是本实用新型的壳体4的结构示意图。壳体4的具体实施过程中，其中间部位的截面呈“∞”形状，右侧法兰端面呈“∞”形状，左侧是两个圆筒状法兰端面，上面设置管接头螺纹孔。右侧法兰端面、左侧两个法兰端面、管接头螺纹孔端面均采用导电化学氧化，保证壳体4与接口壳体1、管接头6、转接座10装配后能形成良好的电搭接，形成低阻抗通道，有利于静电传导释放。
工作原理：
本实用新型中，当加油阀阀芯从油箱外侧插装至每个加油阀阀体单元的子模块时，加油阀阀芯接触顶塞26并使之向左运动。顶塞26接触摇臂15的凹槽后，在凹槽曲线轮廓的作用下，摇臂15沿销30向上转动。摇臂15带动板式活门14一起向上转动，于是板式自封活门开启。顶塞26向左运动驱动摇臂15的同时，其向上伸出的支臂推动顶杆29向左运动，进而压缩第三弹簧20，为将来反过来驱动顶杆29储备能量。
在插装加油阀阀芯的过程中，加油阀阀芯接触并推动筒状自封活门12克服第一弹簧5弹簧力，使筒状自封活门12向左运动打开，进而使加油阀与燃油箱内部相通。
当加油阀阀芯从加油阀阀体单元的子模块内拆卸拔出时，筒状自封活门12在第一弹簧5弹簧力的作用下向右运动，将油箱内与加油阀阀体单元子模块的阀芯腔封堵，避免油箱内部的燃油经加油阀阀体单元泄漏至油箱外。
同时，在第三弹簧20的作用下，顶杆29向右运动。由于加油阀阀芯已从加油阀阀体单元的内腔拔出，顶塞26右侧的推力消失。于是顶杆29驱动顶塞26一起向右运动，使顶塞26与摇臂15的凹槽脱开。摇臂15在扭簧18扭簧力及重力的作用下，使板式活门14贴合在壳体4的斜端面上，将加油管与与加油阀阀体单元子模块的阀芯腔封堵，避免加油管内部的燃油经加油阀阀体单元泄漏至油箱外。
该加油阀阀体单元在各金属壳体之间的接触表面、与系统管路柔性快卸卡箍接触的表面、与飞机油箱结构接触的法兰端面均采取了传导静电的措施，可与系统管路、飞机油箱结构之间形成良好的传导静电的通道，降低了点火源(静电)点燃燃油的风险。
本实用新型中，接口壳体1、壳体4及转接座10互相接触的表面进行了导电化学氧化，可使加油阀阀体单元具有较小的搭接电阻，形成了良好的低阻抗通道，可将燃油快速流动产生的静电传导至飞机油箱结构。
Claims (6)
1.一种加油阀阀体单元，其特征在于，包括：转接座(10)以及固定在转接座(10)上的两个结构相同的子模块，其中，所述转接座(10)是加油阀阀体单元两个子模块共用的零件，为扁平状法兰结构，截面呈“∞”形状，两个子模块形成两个并联的、互不干扰的燃油加注通道，可分别从燃油箱外适配安装两个加油阀阀芯，每个子模块均包括接口壳体(1)、壳体(4)、第一弹簧(5)、管接头(6)、密封垫(9)、转接座(10)、筒状自封活门(12)和板式自封活门，接口壳体(1)、壳体(4)右侧与转接座(10)用螺钉连接，密封垫(9)截面呈L型，安装在壳体(4)与转接座(10)形成的不完全封闭的异形槽内，管接头(6)安装在壳体(4)上方、偏右侧的管接头螺纹孔内，筒状自封活门(12)安装在壳体(4)的内腔，第一弹簧(5)左端与盲孔底面接触，右端与筒状自封活门(12)接触；两个子模块的壳体(4)为一个整体，外罩(3)与壳体(4)用第一螺钉(2)连接。
2.根据权利要求1所述的加油阀阀体单元，其特征在于，板式自封活门包括第二弹簧(13)、板式活门(14)、摇臂(15)、第二螺钉(16)、缓冲垫(17)，其中，板式活门(14)与摇臂(15)通过第二螺钉(16)连接，第二弹簧(13)位于板式活门(14)和摇臂(15)中间，左端与摇臂(15)接触，右端与板式活门(14)接触，摇臂(15)上端开孔，通过销(30)安装在壳体(4)上，摇臂(15)上端设置有曲槽，曲槽的作用是将顶塞(26)的水平驱动转化为摇臂(15)的转动，进而实现板式自封活门的开启与关闭。
3.根据权利要求1所述的加油阀阀体单元，其特征在于，子模块还包括有板式自封活门回位机构，板式自封活门回位机构包括支架(19)、第三弹簧(20)、垫圈(21)、开口销(22)、顶杆(29)，其中，支架(19)安装在壳体(4)上，右侧分别与接口壳体(1)、壳体(4)接触，顶杆(29)穿过支架(19)最左侧、中间部位的两个同心孔，第三弹簧(20)穿过顶杆(29)，左侧端面与支架(19)接触，右侧端面与垫圈(21)接触，回位机构的作用是利用第三弹簧(20)压缩后的机械能，使顶杆(29)驱动顶塞(26)向右运动，迫使顶塞(26)与摇臂(15)脱开，使摇臂(15)在扭簧力及重力的作用下快速下落，最终使板式自封活门可靠回关，避免燃油从加油管内经加油阀阀体单元泄漏至油箱外。
4.根据权利要求3所述的加油阀阀体单元，其特征在于，支架(19)中间伸出两个L型支臂，两个支臂设置有同心孔，销(30)穿过两个同心孔将支架(19)安装在壳体(4)上，支架(19)最左端、中间分别设置有两个向下伸出的长方形台阶，支架(19)的主要作用是让顶杆(29)可靠地往复运动。
5.根据权利要求3所述的加油阀阀体单元，其特征在于，顶杆(29)中间设置有孔，开口销(22)穿过该孔后开口锁紧，顶杆(29)在第三弹簧(20)的作用下向右运动，驱动顶塞(26)，使顶塞(26)与摇臂(15)脱开。
6.根据权利要求3所述的加油阀阀体单元，其特征在于，两个子模块的壳体(4)组成的整体结构，中间部位的截面呈“∞”形状，右侧法兰端面呈“∞”形状，左侧是两个圆筒状法兰端面，上面设置管接头螺纹孔，右侧法兰端面、左侧两个法兰端面、管接头螺纹孔端面均采用导电化学氧化。
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