专利名称：一种单向阀密封结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单向阀密封结构，尤其涉及一种低密封力下实现极低漏率的密封结构，主要用于双组元卫星推进系统在低密封力下实现单向阀的可靠反向密封。
背景技术：
单向阀用于双组元卫星推进系统，卫星转移轨道阶段向氧、燃两贮箱提供氦气，使贮箱处于工作状态，以保证发动机按额定混合比工作，同时防止氧、燃两贮箱中的推进剂蒸汽反向倒流。单向阀正向工作的压降要尽量小，同时保证较好的反向密封性能，这就要求在阀口直径大、密封力小的情况下，保证可靠的、较好的密封性能，这是单向阀设计中很大的难点。传统的单向阀一般采用图1所示的金属锥面对非金属球面的密封结构，金属阀体I与非金属阀芯2接触面采用锥面，非金属阀芯2采用球面结构，该结构在密封力的作用下，有一定的调整对中能力，有助于密封。但是当密封力很小时，由于密封面较宽，密封比压较小；同时，密封面较宽也将导致调整的阻力较大，对中能力有限。因此，要达到较好的密封效果，对密封面的表面质量、形位公差要求极高，密封件的加工难度和阀的装配难度都很大，产品的密封合格率不高，生产效率低。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种单向阀密封结构，在较小的密封力下，大大提高密封副的密封比压，同时在不同的装配状态下，无需调整密封面位置，就能达到很好的密封状态，密封件的加工难度、装配难度都有大幅度降低。本发明的技术方案是:一种单向阀密封结构，包括由非金属密封件、支撑件组成的阀芯和阀体，阀体与阀芯相配合处加工成内球面，非金属密封件设计成“T”形圆柱体，“U”形支撑件与阀体之间设有压紧组件用于将非金属密封件的形圆柱体压紧在阀体的内球面。非金属密封件采用塑料。本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明采用金属内球面阀体对非金属圆柱头密封件的结构形式，非金属圆柱头密封件的尖角对金属内球面的接触，使密封比压变得极大，所以密封性能对密封面的粗糙度、划痕和形位公差的敏感性将大大减弱；同时，当阀体与非金属密封件的配合间隙较大，使得金属阀体的轴线和非金属密封件的轴线不在一条线上或成一定角度时，该密封结构也能很好的适应，因为不论这两轴线相差多少角度，密封平面与金属内球面的交线始终是一个圆，密封面总能完全贴合，保证可靠密封。可见，采用本发明的密封结构，对零组件的形位公差以及它们间的配合要求降低，密封件的加工难度、装配难度都有大幅度降低，同时又能实现可靠密封。
图1为传统的单向阀密封结构图；图2为改进后的单向 阀密封结构图3为改进后的单向阀阀体结构图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述:为了解决在低密封力下实现极低漏率的问题，具体的解决方案如图2所示，本发明包括由非金属密封件2、支撑件3组成的阀芯和阀体1，阀体I与阀芯相配合处加工成内球面，如图3所示，非金属密封件2设计成“T”形圆柱体，“U”形支撑件3套在非金属密封件2的“ I ”形圆柱体上，“U”形支撑件3与阀体I之间设有压紧组件用于将非金属密封件2的形圆柱体压紧在阀体I的内球面。由于密封比压与密封力成正比，与密封面的面积成反比。按照单向阀性能的要求，使得密封力极小，不能再增大，同时产品阀口直径要足够大，因此要增大密封比压，只有减少密封面的宽度。采用图2的密封结构，金属的内球面与非金属的锐边直接接触，极大的减小了密封面宽度，最大限度的增大了密封比压。而当零组件的配合间隙较大或形位公差较大时，采用本专利的内球面对圆柱头的密封副，不论金属阀体入口的轴线和非金属密封件的轴线相差多少角度(在不同的装配状态下)，密封平面与金属内球面的交线始终是一个圆，密封面总能完全贴合，保证可靠密封，从而增强密封结构对形位公差和不同装配状态的适应性。采用本发明的密封结构，在较小的密封力下(6N左右)，且阀口直径较大(12mm左右)的情况下，能够实现较好的密封性能。在反向加压0.035MPa下，漏率水平优于lX10_2Pa*L/s。同时，该密封结构具有普遍性，非金属也可以采用硬度较大的塑料，可以应用于其他各类阀门，实现高可靠的密封性能。本发明已成功的用于了双组元卫星推进分系统的单向阀中。
说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
权利要求
1.一种单向阀密封结构，其特征在于:包括由非金属密封件(2)、支撑件(3)组成的阀芯和阀体(1)，阀体(I)与阀芯相配合处加工成内球面，非金属密封件(2)设计成“T”形圆柱体，“U”形支撑件(3)与阀体⑴之间设有压紧组件用于将非金属密封件(2)的形圆柱体压紧在阀体(I)的 内球面。
2.根据权利要求1所述的一种单向阀密封结构，其特征在于:所述非金属密封件(2)采用塑料。
全文摘要
本发明公开了一种单向阀密封结构，采用金属内球面阀体对非金属圆柱头密封件的结构形式，非金属圆柱头密封件的尖角对金属内球面的接触，使密封比压变得极大，所以密封性能对密封面的粗糙度、划痕和形位公差的敏感性将大大减弱；同时，当阀体与非金属密封件的配合间隙较大，使得金属阀体的轴线和非金属密封件的轴线不在一条线上或成一定角度时，该密封结构也能很好的适应，因为不论这两轴线相差多少角度，密封平面与金属内球面的交线始终是一个圆，密封面总能完全贴合，保证可靠密封。可见，采用本发明的密封结构，对零组件的形位公差以及它们间的配合要求降低，密封件的加工难度、装配难度都有大幅度降低，同时又能实现可靠密封。
文档编号F16K15/00GK103216644SQ20131010872
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者王振兴, 沈岩, 李献斌, 范旭丰, 李永平 申请人:北京控制工程研究所