一种防卡滞增压单向活门的制作方法
【专利摘要】一种防卡滞增压单向活门，涉及活塞导向配合领域。它包括壳体、活塞、弹簧、弹簧圈、接管嘴；壳体为中空圆筒状结构，壳体的一端带有密封端面并包含入口结构，壳体的另一端为开孔端面且与接管嘴靠螺纹固定连接，壳体与接管嘴之间形成圆柱形的容腔；活塞为圆柱形且位于所述容腔内，活塞的一端与壳体密封端面配合，起密封作用，活塞的另一端与接管嘴之间放置用于限位、活塞回位及提供密封力的弹簧；弹簧圈嵌于活塞的外圆柱面相应安装槽内，与壳体形成导向配合，起提供阻尼力的作用。本实用新型有效解决增压单向活门动作时活塞卡滞问题，提高增压单向活门的可靠性，结构简单，加工工艺易实现。
【专利说明】一种防卡滞增压单向活门
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及活塞导向配合领域，特别涉及增压单向活门。
【背景技术】
[0002]增压单向活门用于贮箱或气瓶增压。现有的增压单向活门在使用中容易出现卡滞的故障现象，从而使得活门无法正常开启或关闭，造成产品功能失效，从而影响增压工作，严重的将造成贮箱泄漏，甚至箱压不足的后果。
实用新型内容
[0003]本实用新型的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供了一种防卡滞增压单向活阀，有效解决卡滞问题，提高增压单向活门的可靠性。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种防卡滞增压单向活门，它包括壳体、活塞、弹簧、弹簧圈、接管嘴；壳体为中空圆筒状结构，壳体的一端带有密封端面并包含入口结构，壳体的另一端为开孔端面且与接管嘴靠螺纹固定连接，壳体与接管嘴之间形成圆柱形的容腔；活塞为圆柱形且位于所述容腔内，活塞的一端与壳体密封端面配合，起密封作用，活塞的另一端与接管嘴之间放置用于限位、活塞回位及提供密封力的弹簧；弹簧圈嵌于活塞的外圆柱面相应安装槽内，与壳体形成导向配合:弹簧圈的开口端部的圆角半径为0.45mm,弹簧圈的开口端部与弹簧圈基体外圆之间的过渡圆弧半径为IOmm,所述过渡圆弧对应的弦长为理论值为6.12mm。
[0005]所述弹簧圈的数量为4个且每一个弹簧圈的丝径为1.5mm。弹簧圈有两种规格，可根据阻尼力需要进行选配。
[0006]本实用新型与现有技术相比有益效果为:
[0007](I)本实用新型通过对增压单向活门进行结构设计，优化弹簧圈设计参数，使其在保证相应阻尼力的前提下，具有防卡滞的功能，提高增压单向活门的可靠性。
[0008](2)本实用新型结构简单，加工工艺易实现，且弹簧圈端部形貌及圆滑程度一致性较好，从而使得增压单向活门内部导向结构一致性较好。
[0009](3)本实用新型应用广泛，在解决振颤与卡滞问题之间寻找出了平衡点，可推广应用于其他具有弹簧圈结构的导向配合产品中。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1本实用新型结构图；
[0011]图2本实用新型中弹簧圈结构示意图；
[0012]图3本实用新型中弹黃圈开口端部结构不意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，本实用新型包括壳体1、活塞2、弹簧3、弹簧圈4、接管嘴5。壳体I为中空圆筒状结构，壳体I的一端带有密封端面并包含入口 6结构，壳体I的另一端为开孔端面且与接管嘴5靠螺纹固定连接，壳体I与接管嘴5之间形成圆柱形的容腔。活塞2为圆柱形且位于所述容腔内，活塞2的一端与壳体I端面配合，起密封作用，活塞2内部嵌入密封件8，用于活塞2与壳体I的密封配合。活塞2的另一端与接管嘴5之间放置用于限位、活塞回位及提供密封力的弹簧3。弹簧圈4嵌于活塞2的外圆柱面相应安装槽内，活塞2的外圆柱面与壳体I形成导向配合面9，弹簧圈4在活塞2动作时提供阻尼力。
[0014]当阀门入口 6腔内压力低于出口 7腔内压力或卸掉入口腔内6压力时，活塞2依靠弹簧3预紧力自动落座于壳体I密封端面处并形成密封。弹簧圈4为活塞2提供机械阻尼，有效避免在增压过程中，活塞2在高压高速的气流作用下形成振颤或高频气流引起整阀鸣叫。然而，弹簧圈4在起气动阻尼作用的同时，过大的摩擦力很可能造成活塞2在多次工作中卡滞，从而使得增压单向活门无法正常开启或关闭，造成其功能失效。尤其对于航天领域的产品而言，会影响航天型号在发射前的增压工作，严重的将造成箱内推进剂泄漏甚至箱压不足的后果。
[0015]如图2-3所示，本实用新型对弹簧圈4的结构参数进行了优化设计，在解决振颤与卡滞问题之间寻找出了平衡点，使其在保证相应阻尼力的前提下，具有防卡滞的功能，提高增压单向活门的可靠性。尽量减缓弹簧圈4与导向配合面9之间的磨损，改善导向配合，避免出现由于过度摩擦导致的卡滞现象。弹簧圈4的外径为D，内径为d。弹簧圈4的数量为4个且每一个弹簧圈4的丝径H为1.5mm。弹簧圈4的开口之间的距离为L。弹簧圈4的开口端部的圆角半径为0.45mm,弹簧圈4的开口端部与弹簧圈基体外圆之间的过渡圆弧半径Rl为IOmm,所述过渡圆弧对应的理论弦长P为6.12mm,过渡圆弧与弹簧圈基体外圆相切，与开口端部圆角0.45mm圆弧相切,使得开口端部向弹簧圈4的圆心方向弯曲,进一步降低弹簧圈4开口端部在运动中与导向配合面的摩擦力，以改善产品内部磨损。弹簧圈4的数量为4个且每一个弹簧圈的丝径为1.5mm。弹簧圈有两种规格，可根据阻尼力需要进行选配。弹簧圈4的上述结构参数可采用线切割工艺精确控制，对过渡圆弧采用细砂纸进行手工打磨，使弹簧圈4外形一致性得到控制，从而有效避免个别弹簧圈4产品开口端部由于打磨圆滑程度不一致存在高点导致摩擦加剧的情况。
[0016]对本实用新型进行了两次可靠性试验验证:
[0017]第一次验证时的测试摩擦力为3200gf:
[0018]I)进行60次高压和60次低压的充气试验，活门共动作120次，高、低压间隔进行；
[0019]2)进行60次高压充气试验，使活门动作60次。充气试验后对产品进行气密检查，结果满足要求；
[0020]3)分解检查，观察各组件状态良好，发现导向配合部位划痕较轻。
[0021]第二次验证时的测试摩擦力为3600gf:
[0022]I)进行6次高压和6次低压的充气试验，使活门动作6次，高、低压间隔进行；
[0023]2)进行120次高压的充气试验，使活门动作60次。每60次充气试验后对其进行气密检查，结果满足要求；
[0024]3)分解检查，观察各组件状态良好，发现导向配合部位划痕较轻。
[0025]验证结果表明:本实用新型在不影响气动阻尼功能的基础上，明显减轻了产品内部导向磨损，有效解决了增压单向活门由于内部导向配合面的摩擦力过大带来的卡滞问题，大大提高了产品动作可靠性，有效提高了产品的使用寿命。
[0026]本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种防卡滞增压单向活门，其特征在于:包括壳体(I)、活塞(2)、弹簧(3)、弹簧圈(4)、接管嘴(5);壳体(I)为中空圆筒状结构，壳体(I)的一端带有密封端面，壳体(I)的另一端为开孔端面且与接管嘴(5)固定连接，壳体(I)与接管嘴(5)之间形成圆柱形的容腔；活塞(2)为圆柱形且位于所述容腔内，活塞(2)的一端与壳体(I)密封端面配合；活塞(2)的另一端与接管嘴(5)之间放置弹簧(3);弹簧圈(4)嵌于活塞(2)的外圆柱面内，活塞(2)的外圆柱面与壳体(I)形成导向配合；弹簧圈(4)的开口端部的圆角半径为0.45mm,弹簧圈(4)的开口端部与弹簧圈基体外圆之间的过渡圆弧半径为IOmm,所述过渡圆弧对应的弦长的理论值为6.12mm。
2.根据权利要求1所述的一种防卡滞增压单向活门，其特征在于:所述弹簧圈(4)的数量为4个且每一个弹簧圈(4)的丝径为1.5mm。
【文档编号】F16K15/02GK203614822SQ201320685421
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】李娟娟, 王健, 马飞, 李文斌, 王堃, 孙海鹏, 李德权 申请人:北京宇航系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院