CN220416244U - 一种用于座舱排气活门的电气转换机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于流体机械领域，具体涉及一种用于座舱排气活门的电气转换机构，所述电气转换机构包括：排气活门上壳体、直线式力矩马达、挡板、座舱喷嘴、电气转换机构壳体、大气喷嘴；所述电气转换机构壳体上开有座舱喷嘴和大气喷嘴的安装空腔，两个喷嘴沿空腔中心两侧对称布置；两个喷嘴中心开有气流通道，该气流通道与喷嘴侧面的通气孔导通；电气转换机构壳体固定在排气活门上壳体上，所述直线式力矩马达的安装在两个壳体之间的空间内；力矩马达接收系统电子控制器的电信号指令产生线位移，通过喷嘴‑挡板机构线性地改变来自高、低压气源的流通气隙，从而改变活门控制腔的压力，实现座舱排气活门的开度调节，使活门具有良好的线性调节特性。
Description
技术领域
本实用新型属于流体机械领域，涉及一种用于座舱排气活门的电气转换机构
背景技术
电-气动式座舱排气活门是电子-气动式座舱压力调节系统的核心部件，主要由纯气动式座舱排气活门和电气转换机构组成。其中，电气转换机构接收系统电子控制器发送的电信号，利用来自座舱和大气环境的高、低压气源，通过力矩马达改变两路或其中一路气源的气隙，从而改变活门控制腔的压力，实现座舱排气活门开度的调节。该类电-气动式座舱排气活门相较于纯气动式座舱排气活门，性能原理上具有响应速度快、调节灵敏的优点。但电气转换机构的功能实现方式和结构设计，对活门调节特性的影响较大，进而影响座舱压力调节品质。
实用新型内容
本实用新型是一种新型的电气转换机构的功能实现方式和结构形式。总体结构上，电气转换机构安装在气动式活门的控制腔壳体上。通过大气管接嘴与大气信号源联通，引入低压气源；通过过滤器与座舱联通，引入高压气源。
技术方案：一种用于座舱排气活门的电气转换机构，所述电气转换机构包括：排气活门上壳体、直线式力矩马达、挡板、座舱喷嘴、电气转换机构壳体、大气喷嘴；所述电气转换机构壳体上开有座舱喷嘴和大气喷嘴的安装空腔，两个喷嘴沿空腔中心两侧对称布置；两个喷嘴中心开有气流通道，该气流通道与喷嘴侧面的通气孔导通；电气转换机构壳体固定在排气活门上壳体上，所述直线式力矩马达的安装在两个壳体之间的空间内；
直线式力矩马达接收来自电子控制器的指令信号，其内部衔铁按指令信号发生线性位移，带动与其紧固安装的挡板同步向左右移动；挡板的左右两侧各有一个喷嘴，即大气喷嘴和座舱喷嘴，两个喷嘴的内孔呈180度夹角,中心气流通道端面分别与挡板两侧平面相平行；两个喷嘴的侧面各有一个周向通气孔，分别通向大气环境和座舱空气。
进一步的，所述大气喷嘴、座舱喷嘴均设置为台阶轴结构，各自的尾端均为大直径轴段，轴段外围布置有外螺纹，利用大气喷嘴、座舱喷嘴、旋进或旋出即可控制挡板与喷嘴之间的间隙大小，进而调节活门响应特性，并影响活门作动的灵敏度。
进一步的，所述大直径轴段尾端端面上开有调节凹槽。
进一步的，所述大气喷嘴、座舱喷嘴的喷嘴侧面通气孔出口处设计成凹槽结构，使得大气喷嘴、座舱喷嘴旋进或旋出过程中始终保持气路畅通。
进一步的，所述大气喷嘴、座舱喷嘴与电气转换机构壳之间布置多个密封圈，以防止活门控制腔与大气环境或座舱之间形成额外的气路。
进一步的，所述大气喷嘴通过管接嘴与外部大气环境连通。
进一步的，所述座舱喷嘴与座舱环境导通，导通通路上设置有过滤器。
进一步的，所述电气转换机构壳体上开有安装窗口，该安装窗口位于大气喷嘴、座舱喷嘴中心交互处。
有益技术效果：①本实用新型中电气转换机构采用直线式力矩马达，大气、座舱压力信号气源的流通面积与喷嘴-挡板间隙呈比例关系，具有良好的调节线性度。
②电气转换机构中挡板位于两个极限位置时，可以使控制腔压力分别等于大气压力或座舱压力，从而使活门处于全开或全关状态，最大限度地利用了信号气源压力，使得活门可调范围宽，控制稳定性好。
③大气喷嘴、座舱喷嘴分别在挡板的两侧，呈180度夹角。按照力矩马达设定的挡板行程范围，在两个极限位置均容易保证喷嘴与挡板贴合，操作简便。
④喷嘴与电气转换机构壳通过螺纹连接，喷嘴尾端设置开槽，通过旋进或旋出喷嘴来调节喷嘴-挡板间隙。
⑤在喷嘴侧面的周向通气孔的出口处设计成凹槽结构，使得喷嘴旋进或旋出过程中始终保持气路畅通。
⑥在喷嘴侧面通气孔的两侧各装有一个O型密封圈，防止控制腔与大气或座舱之间形成新的气路，保证喷嘴流通面积不会偏离于设计与装调状态。
⑦电气转换器上设置有观察口，便于确认喷嘴旋向，并能使用塞尺快速测量间隙值。喷嘴间隙装调完成后，用一个特制的堵头将观察口密封，以保证控制腔的气密性。
⑧将堵头更换为直通管接头或其他引气接嘴，可以利用该观察口作为控制腔压力的引测点，用于辅助调试和压力监测。
附图说明
图1为本实用新型电-气动式座舱排气活门应用总体结构示意图；
其中，1为纯气动式座舱排气活门，2为大气引压管，3为管接嘴，4为电气转换机构，5为过滤器，6为电连接器器。
图2为电气转换机构结构原理示意图；
其中，3为大气管接嘴，5为过滤器，7为排气活门上壳体，8为直线式力矩马达，9为挡板，10为座舱喷嘴，11为堵盖，12为O型密封圈，13为电气转换机构壳体，14为堵头，15为大气喷嘴；
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型进行详细描述，本实用新型具体设计的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其安装应用环境如图1所示，电气转换机构结构示意见图2。电气转换机构包括：排气活门上壳体7、直线式力矩马达8、挡板9、座舱喷嘴10、电气转换机构壳体13、大气喷嘴3；所述电气转换机构壳体13上开有座舱喷嘴10和大气喷嘴3的安装空腔，两个喷嘴沿空腔中心两侧对称布置；两个喷嘴中心开有气流通道，该气流通道与喷嘴侧面的通气孔导通；直线式力矩马达8安装在排气活门上壳体7与电气转换机构壳体13构成的空腔内。
结合图1、图2，电气转换机构4完成装调后，整体安装到纯气动式座舱排气活门1的控制腔上壳体7上。电气转换机构4的大气口安装管接嘴3，座舱口安装过滤器5。通过管接嘴3、引压管2与大气信号源连通，引入低压气源；通过过滤器5与座舱连通，引入高压气源。
电气转换机构4中直线式力矩马达8接收来自电子控制器的指令信号(电流信号)，其内部衔铁按指令信号发生线性位移，带动与其紧固安装的挡板9同步向左右移动。挡板9的左右两侧各有一个喷组，即大气喷嘴15和座舱喷嘴10，两个喷嘴的内孔呈180度夹角,其内孔端面分别与挡板9两侧平面相平行。两个喷嘴的侧面各有一个周向通气孔，分别通向大气环境和座舱空气。
大气喷嘴15、座舱喷嘴10与电气转换机构壳13通过螺纹连接，在喷嘴尾端设置用于旋转喷嘴的开槽，通过旋进或旋出喷嘴来调节喷嘴-挡板间隙。将喷嘴侧面通气孔的出口处设计成凹槽结构，使得大气喷嘴15、座舱喷嘴10旋进或旋出过程中始终保持气路畅通。在喷嘴侧面通气孔的两侧各装有一个O型密封圈12，防止活门控制腔与大气环境或座舱之间形成额外的气路，避免喷嘴流通面积偏离设计与装调状态。
电气转换机构壳体12上设置有观察口，在装调过程中用于确认喷嘴旋向，并可以使用塞尺等量具测量喷嘴-挡板间隙值。旋进大气喷嘴15，使喷嘴端面与挡板9的一侧贴合。旋进或旋出座舱喷嘴10，使喷嘴端面与挡板9的另一侧预留一定的间隙。通过控制该间隙的大小，可以调节活门响应特性，并影响活门作动的灵敏度。
当力矩马达8未供电时，挡板9处于初始装调位置，此时控制腔压力Pk与座舱压力Pc基本一致，即控制腔压力Pk最高，活门处于关闭状态。当力矩马达8供电后，挡板9根据电信号的大小成比例的左右移动位置，直至挡板9与座舱喷嘴15的端面间隙最小，此时控制腔压力Pk与大气压力Pa接近，即控制腔压力Pk最低，活门将处于最大开度。通过改变电信号值，使挡板9处于中间任意位置，实现对高、低压气源的流通气隙的差动调节，进而改变控制腔压力Pk，最终实现对座舱压力的调节。由于力矩马达8电信号、挡板9位移与喷嘴-挡板间隙的线性关系，使得采用该电气转换机构的电-气动式座舱排气活门具有良好的调节线性度。
喷嘴间隙装调完成后，用一个特制的堵头14将观察口密封，并在两个喷嘴的尾部安装堵盖11，以保证电气转换机构4内部控制腔的气密性。通过将堵头14更换为直通管接头或其他引气接嘴，可以利用电气转换机构壳体13上的观察口，作为电气转换机构4控制腔即活门控制腔压力Pk的引测点，用于辅助调试和压力监测。
以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本实用新型的技术方案，并非对本申请进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本申请的设计思想，应当可以对前述实施方式所记载的技术方案进行适应性修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换，这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述电气转换机构包括：排气活门上壳体、直线式力矩马达、挡板、座舱喷嘴、电气转换机构壳体、大气喷嘴；所述电气转换机构壳体上开有座舱喷嘴和大气喷嘴的安装空腔，两个喷嘴沿空腔中心两侧对称布置；两个喷嘴中心开有气流通道，该气流通道与喷嘴侧面的通气孔导通；电气转换机构壳体固定在排气活门上壳体上，所述直线式力矩马达的安装在两个壳体之间的空间内；
直线式力矩马达接收来自电子控制器的指令信号，其内部衔铁按指令信号发生线性位移，带动与其紧固安装的挡板同步向左右移动；挡板的左右两侧各有一个喷嘴，即大气喷嘴和座舱喷嘴，两个喷嘴的内孔呈180度夹角,中心气流通道端面分别与挡板两侧平面相平行；两个喷嘴的侧面各有一个周向通气孔，分别通向大气环境和座舱空气。
2.如权利要求1所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述大气喷嘴、座舱喷嘴均设置为台阶轴结构，各自的尾端均为大直径轴段，轴段外围布置有外螺纹，利用大气喷嘴、座舱喷嘴、旋进或旋出即可控制挡板与喷嘴之间的间隙大小。
3.如权利要求2所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述大直径轴段尾端端面上开有调节凹槽。
4.如权利要求1或2所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述大气喷嘴、座舱喷嘴的喷嘴侧面通气孔出口处设计成凹槽结构，使得大气喷嘴、座舱喷嘴旋进或旋出过程中始终保持气路畅通。
5.如权利要求4所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述大气喷嘴、座舱喷嘴与电气转换机构壳之间布置多个密封圈，以防止活门控制腔与大气环境或座舱之间形成额外的气路。
6.如权利要求5所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述大气喷嘴通过管接嘴与外部大气环境连通。
7.如权利要求5所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述座舱喷嘴与座舱环境导通，导通通路上设置有过滤器。
8.如权利要求1所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述电气转换机构壳体上开有安装窗口，该安装窗口位于大气喷嘴、座舱喷嘴中心交互处。
9.如权利要求8所述的一种用于座舱排气活门的电气转换机构，其特征在于，所述安装窗口用于安装堵头。
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