一种充气阀及其装配方法
【专利摘要】本发明提供一种卫星充气阀及其无旋转装配方法，该充气阀包括接口、阀体、阀芯、密封件、垫圈、弹簧、以及螺帽组件，接口与阀体通过焊接固定。在装配时，利用包括第一法兰件、第二法兰件、密封圈、连接螺杆和连接螺母的工装对接口和阀体进行无旋转焊接装配，通过该方法，可以避免阀门装配过程中零件之间的摩擦，消除阀门装配过程的多余物隐患，提高产品的密封可靠性。
【专利说明】一种充气阀及其装配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于阀门设计、装配【技术领域】，特别地，涉及一种用于卫星的充气阀及其装配方法。
【背景技术】
[0002]在卫星推进系统中，多余物可能导致卫星阀门密封失效、管路堵塞或卫星推力器工作异常等故障，目前，卫星用充气设计中，多在阀体中采用螺纹式结构设计，利用螺纹旋合实现阀体的连接和装配。在装配过程中，这种结构设计中的螺纹旋合会引起阀腔内各零件的旋转和互相摩擦，存在生产过程中产生多余物的隐患。多余物一旦进入阀腔内部，在气流的作用下会迀移至密封位置，将导致充气阀密封失效。
[0003]充气阀产品原有结构在装配时，接口与阀体通过螺纹实现连接，之后再通过焊接进一步固定，这种连接结构导致装配过程中存在螺纹摩擦，腔内零件之间摩擦，均易产生多余物，因此易导致因多余物污染造成卫星充气阀内漏率超标的质量事故。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:克服现有充气阀结构设计中的不足，提供一种充气阀及其装配方法，以消除现有设计中充气阀装配时螺纹旋合摩擦和腔内零件旋转摩擦引发的多余物隐患问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的解决方案包括:
[0006]根据本发明的一个方面，其提供了一种充气阀，包括接口、阀体、阀芯、密封件、垫圈、弹簧、以及螺帽组件，其中，所述接口的第一端和第二端均为开口端，所述接口的第一端与其第二端连通，并且所述接口的第一端固定连接至待充气的管路；所述阀体的第一端和第二端均为开口端，所述阀体的第一端与其第二端连通，所述阀体的第一端与所述接口的第二端通过搭接焊连接，且所述接口的内腔与所述阀体的内腔连通，并且所述阀体的第二端能够通过所述螺帽组件实现外密封；所述阀体的内腔包括第一圆柱腔、第二圆柱腔、第三圆柱腔、以及第一锥形腔，所述第二圆柱腔与第三圆柱腔顺序布置且彼此连通，并且所述第一圆柱腔和第二圆柱腔通过所述第一锥形腔连通，所述第一圆柱腔、第二圆柱腔、以及第三圆柱腔的直径逐渐减小，并且所述第二圆柱腔和第三圆柱腔之间形成有限位台面；所述阀芯设置在所述阀体的内腔中，所述阀芯包括:第二圆柱部和连接于第二圆柱部一端的第一圆柱部，所述第二圆柱部的外径大于所述第一圆柱部的外径；所述第一圆柱部的远离所述第二圆柱部的一端为封闭端，所述第二圆柱部的远离所述第一圆柱部的一端为开口端；所述第二圆柱部的侧壁上开有进气孔，所述第二圆柱部能够沿着所述阀体的第二圆柱腔的腔壁滑动，并且当所述第二圆柱部沿着所述第二圆柱腔朝向所述接口的方向移动时，所述第二圆柱部的内腔能够通过所述进气孔与所述阀体的内腔连通；所述密封件包括台肩部和具有开口端和封闭端的圆筒部，所述台肩部位于所述圆筒部的开口端；当安装到位时，所述密封件的圆筒部套装于所述阀芯的第一圆柱部上，所述台肩部贴靠所述阀芯的第二圆柱部，并且所述台肩部能够在所述弹簧的作用下与所述阀体的第一锥形腔的腔壁形成密封副；所述垫圈套装于所述密封件的圆筒部上；所述弹簧的第一端套装于所述密封件的圆筒部、并抵接所述垫圈，所述弹簧的第二端抵接于所述接口的第二端。
[0007]进一步地，所述接口包括顺序连接、且直径渐增的第三圆柱部、第四圆柱部、以及圆盘部，并且所述第三圆柱部、第四圆柱部、以及圆盘部的内腔彼此连通，其中，所述第四圆柱部的外表面具有螺纹，用于连接试验接头，实现完成装配后尚未焊接前的阀门内密封性能测试；所述圆盘部的待与所述阀体连接的表面上形成有同轴的第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述第一环形凹槽的直径大于所述第二环形凹槽的直径，所述阀体的第一端搭接于所述第一环形凹槽中，并且所述阀体的第一端与所述圆盘部焊接固定，所述弹簧的第二端抵接于所述第二环形凹槽中。
[0008]进一步地，所述阀体包括顺序连接的第五圆柱部和第六圆柱部，所述第五圆柱部的直径大于所述第六圆柱部的直径，其中，所述第五圆柱部的第一端作为所述阀体的第一端与所述接口的第二端通过搭接焊连接，所述第五圆柱部的第二端与所述第六圆柱部的第一端连接；所述第五圆柱部的外壁上具有法兰盘，所述法兰盘的位置靠近于所述第五圆柱部的第二端，并且所述法兰盘上均匀地布置有多个连接孔，可以将充气阀连接固定在卫星支架上；所述第六圆柱部的外壁上具有螺纹，并且所述第六圆柱部的第二端的端面上一体地形成有球面部，所述球面部具有连通所述阀体的内腔与外部的开口 ；所述螺帽组件包括堵头、螺帽、以及卡丝，其中，所述堵头包括一体连接的第一圆柱段和第二圆柱段，所述第一圆柱段的外径大于所述第二圆柱段的外径，所述第一圆柱段的内腔包括顺序连通的第二锥形腔和第四圆柱腔，并且所述第二圆柱段的侧壁上形成有沿其直径方向贯通的通孔；所述螺帽具有贯穿其两端的中空腔，所述螺帽的中空腔包括顺序连通的第一腔段、第二腔段、以及第三腔段，所述第一腔段的腔壁上具有螺纹，用于与所述阀体第六圆柱部外壁上的螺纹配合，所述第二腔段的直径大于所述堵头的第一圆柱段的外径，所述第三腔段的直径与所述堵头的第二圆柱段的直径相匹配，并且所述第二腔段与第三腔段之间具有止挡面；并且当安装到位时，所述堵头安装于所述螺帽的第二腔段中，所述堵头的第一圆柱段抵靠所述螺帽的止挡面，并且所述堵头的第二圆柱段自所述螺帽的第三腔段中伸出；所述螺帽螺接于所述阀体的第六圆柱部的外壁上，并且所述堵头的第二锥形腔与所述阀体的球面部的外表面抵接形成密封副；并且卡丝穿设于所述堵头的通孔中，将堵头与螺帽连接在一起。
[0009]进一步地，所述密封件的台肩部上具有环形凸起，所述环形凸起的截面为半圆形，在所述弹簧的作用下，所述台肩部的环形凸起能够抵靠所述阀体的第一锥形腔的腔壁、并与所述阀体的第一锥形腔的腔壁形成密封副，并且所述环形凸起环绕贴靠于所述阀芯的第二圆柱部的外表面。
[0010]根据本发明的另一方面，其提供了一种用于上述的卫星充气阀的装配方法，包括以下步骤:
[0011]S1、准备装配用工装，该装配用工装包括第一法兰件、第二法兰件、密封圈、连接螺杆和连接螺母，其中，第一法兰件为圆盘形，其包括中心圆孔和第一安装孔，多个第一安装孔围绕着中心圆孔均匀分布在第一法兰件上；第二法兰件包括定位圆筒部和圆盘部，圆盘部自定位圆筒部的外表面径向向外延伸而形成，并位于定位圆筒部的筒底端，定位圆筒部的另一端为开口端，定位圆筒部的筒底上开有彼此连通的沉孔和通孔并且沉孔的直径大于通孔的直径；定位圆筒部的侧壁上开设有多个焊接窗口，并且定位圆筒部的内侧壁上设置有凹槽，凹槽的数量与焊接窗口的数量相同，并且凹槽自焊接窗口沿着定位圆筒部的内壁延伸至定位圆筒部的开口端；圆盘部上设置有第二安装孔，多个第二安装孔围绕着通孔均匀地分布在圆盘部上；连接螺杆的两端为螺纹段，并且，螺纹段的直径小于连接螺杆中间部分的直径；当安装到位时，第二法兰件的定位圆筒部套装于接口和阀体的外壁上，密封圈位于定位圆筒部与接口的第二端之间，并容置于定位圆筒部的沉孔中；连接螺杆两端的螺纹段分别穿过第一法兰件上的第一安装孔和第二法兰件上的第二安装孔，并且连接螺母螺接在螺纹段上；
[0012]S2、装配阀体内部件
[0013]将阀体的第二端朝下，然后将阀芯的第二圆柱部向下安装到阀体中；再将密封件套装到阀芯的第一圆柱部上；之后，将垫圈和弹簧依次套装到密封件上；
[0014]S3、组装接口和阀体
[0015](S31)将第一法兰件自阀体的第二端侧套装到阀体上，通过连接螺杆和连接螺母使第一法兰件和阀体的法兰盘固定在一起；
[0016](S32)将密封圈套装到接口上，然后将第二法兰件套装到接口上；
[0017](S33)将第二法兰件上的装配孔与连接螺杆对准，之后利用压力机将接口与阀体搭接到一起，然后在连接螺杆靠近第二法兰件的一侧安装连接螺母，从而将接口与阀体固定连接在一起；
[0018]S4、焊接固定
[0019](S41)通过第二法兰件上的焊接窗口，利用电子束焊接实施点焊，以实现接口与阀体的初步焊接固定；
[0020](S42)拆除整个装配用工装，利用电子束焊接对接口与阀体的连接位置进行环焊缝焊接，从而将接口与阀体焊接固定。与现有技术相比，根据本发明的充气阀及其装配方法具有的有益效果为:
[0021]原有结构在装配过程中，螺纹旋合时，螺纹处因旋合有产生多余物的隐患，阀腔内其它零件随螺纹旋合转动产生的对阀体内壁的摩擦，包括弹簧端面与接口之间的摩擦；阀芯与阀体之间的摩擦，工装顶杆与堵头内端面之间的摩擦等。结构改进后，由于取消了螺纹结构，装配时不存在螺纹旋合和腔内零件旋转，可消除原有装配过程各种摩擦产生的多余物隐患。装配过程中产生的各种多余物对于产品内密封性能有着十分严重的影响，一旦多余物掉落在非金属密封件密封位置，容易造成密封面损伤，从而导致产品内密封性能下降，严重的时候造成介质泄漏。消除装配过程中的多余物隐患对于提高产品密封可靠性意义十分重大。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为根据本发明的充气阀的结构示意图；
[0023]图2为根据本发明的阀体的结构示意图；
[0024]图3为根据本发明的接口的结构示意图；
[0025]图4为根据本发明的堵头的结构示意图；
[0026]图5为根据本发明的螺帽的结构示意图；
[0027]图6为根据本法的阀芯的结构示意图；
[0028]图7为根据本发明的密封件的结构示意图；
[0029]图8a为根据本发明的充气阀的装配示意图，图Sb部分地示出了图8a中的第二法兰件与接口之间按的装配关系；
[0030]图9为根据本发明的第一法兰件的结构示意图；
[0031]图10为根据本发明的第二法兰件的结构示意图；
[0032]图11为根据本发明的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合附图和具体实施例对根据本发明的充气阀及其装配方法做进一步详细的说明。
[0034]如图1所示，根据本发明的充气阀包括接口 1、阀体2、阀芯5、密封件4、垫圈6、弹簧3、以及螺帽组件。
[0035]接口 I的第一端和第二端均为开口端，接口 I的第一端与其第二端连通，并且接口I的第一端通过焊接可以用于固定连接至待充气的管路。
[0036]阀体2的第一端和第二端均为开口端，阀体2的第一端与其第二端连通，阀体2的第一端与接口 I的第二端通过搭接焊连接，且接口 I的内腔与阀体2的内腔连通，并且阀体2的第二端能够通过螺帽组件实现外密封；阀体2的内腔包括第一圆柱腔201、第二圆柱腔202、第三圆柱腔203、以及第一锥形腔204，第二圆柱腔202与第三圆柱腔203顺序布置且彼此连通，并且第一圆柱腔201和第二圆柱腔202通过第一锥形腔204连通，第一圆柱腔201、第二圆柱腔202、以及第三圆柱腔203的直径逐渐减小，并且第二圆柱腔202和第三圆柱腔203之间形成有限位台面205，用于阀芯5动作时的限位。
[0037]阀芯5设置在所述阀体2的内腔中，阀芯5包括:第二圆柱部52和连接于第二圆柱部一端的第一圆柱部51，第二圆柱部52的外径大于第一圆柱部51的外径；第一圆柱部51的远离第二圆柱部52的一端为封闭端，第二圆柱部52的远离第一圆柱部51的一端为开口端；第二圆柱部52的侧壁上开有进气孔522，第二圆柱部52能够沿着阀体2的第二圆柱腔202的腔壁滑动，并且当第二圆柱部52沿着第二圆柱腔202朝向接口 I的方向移动时，第二圆柱部52的内腔能够通过进气孔522与阀体2的内腔连通。
[0038]密封件4包括台肩部42和具有开口端和封闭端的圆筒部41，台肩部42位于圆筒部41的开口端；当安装到位时，密封件4的圆筒部41套装于阀芯5的第一圆柱部51上，台肩部42贴靠阀芯5的第二圆柱部52，并且台肩部42能够在弹簧3的作用下与阀体2的第一锥形腔204的腔壁形成密封副。
[0039]垫圈6套装于密封件4的圆筒部41上；弹簧3的第一端套装于密封件4的圆筒部41、并抵接垫圈6，弹簧3的第二端抵接于接口 I的第二端。
[0040]具体地，如图2-图7所示，接口 I包括顺序连接、且直径渐增的第三圆柱部101、第四圆柱部102、以及圆盘部103，并且第三圆柱部101、第四圆柱部102、以及圆盘部103的内腔彼此连通，其中，第四圆柱部102的外表面具有螺纹，用于与检测工装连接；圆盘部103的待与阀体2连接的表面上形成有同轴的第一环形凹槽1031和第二环形凹槽1032，第一环形凹槽1031的直径大于第二环形凹槽1032的直径，阀体2的第一端搭接于第一环形凹槽1031中，并且阀体2的第一端与圆盘部103焊接固定，弹簧3的第二端抵接于第二环形凹槽1032中。
[0041]阀体2包括顺序连接的第五圆柱部206和第六圆柱部207，第五圆柱部206的直径大于第六圆柱部207的直径，其中，第五圆柱部206的第一端作为阀体2的第一端与接口I的第二端通过搭接焊连接，第五圆柱部206的第二端与第六圆柱部207的第一端连接；第五圆柱部206的外壁上具有法兰盘208，法兰盘208的位置靠近于第五圆柱部206的第二端，并且法兰盘208上均匀地布置有三个连接孔，既用于阀门装配时连接螺杆11的装配，也用于日后产品在卫星上的安装固定。第六圆柱部207的外壁上具有螺纹，并且第六圆柱部207的第二端的端面上一体地形成有球面部209，球面部209具有连通阀体2的内腔与外部的开口。
[0042]螺帽组件包括堵头7、螺帽8、以及卡丝9，其中，堵头7包括一体连接的第一圆柱段71和第二圆柱段72，第一圆柱段71的外径大于第二圆柱段72的外径，第一圆柱段71的内腔包括顺序连通的第二锥形腔73和第四圆柱腔74，并且第二圆柱段72的侧壁上形成有沿其直径方向贯通的通孔721 ;螺帽8具有贯穿其两端的中空腔，螺帽8的中空腔包括顺序连通的第一腔段81、第二腔段82、以及第三腔段83，第一腔段81的腔壁上具有螺纹，用于与阀体2第六圆柱部207外壁上的螺纹配合，第二腔段82的直径大于堵头7的第一圆柱段71的外径，第三腔段83的直径与堵头7的第二圆柱段72的直径相匹配，并且第二腔段82与第三腔段83之间具有止挡面84。
[0043]当安装到位时，堵头7安装于螺帽8的第二腔段82中，堵头7的第一圆柱段71抵靠螺帽8的止挡面84，并且堵头7的第二圆柱段72自螺帽8的第三腔段83中伸出；螺帽8螺接于阀体2的第六圆柱部207的外壁上，并且堵头7的第二锥形腔73与阀体2的球面部209的外表面抵接形成密封副；并且卡丝9穿设于堵头7的通孔721中。
[0044]密封件4的台肩部42上具有环形凸起43，环形凸起43的截面为半圆形，在弹簧3的作用下，台肩部42的环形凸起43能够抵靠阀体2的第一锥形腔204的腔壁、并与阀体2的第一锥形腔204的腔壁形成密封副，并且环形凸起43环绕贴靠于阀芯5的第二圆柱部52的外表面。
[0045]如图8a_图11所示，根据本发明的充气阀在装配时，第二法兰件10置于接口 I左端，第二法兰件10与接口 I之间使用O型橡胶圈14实现端面静密封，以保证第二法兰件10与接口 I之间的密封性，从而满足焊接前充气阀内密封特性测试需要。第一法兰件13置于阀体右端，将阀腔内零件按照装配图要求在阀体2内放置好后，将阀体2推入第一法兰件13的定位孔中，再利用多件连接螺杆11和螺母12克服弹簧力实现阀体2与接口 I的装配连接，拧紧螺母12直到接口 I与阀体2搭接到位。焊接时，在第二法兰件10上的焊接窗口1005处的焊缝位置先进行点焊，然后拧开螺母5，拆除第一法兰件13、第二法兰件10和连接螺杆11，再进行环焊缝焊接。
[0046]具体地，结合图11所示，根据本发明的充气阀的装配方法包括以下步骤:
[0047]S1、准备装配用工装，该装配用工装包括第一法兰件13、第二法兰件10、密封圈
14、连接螺杆11和连接螺母I。
[0048]第一法兰件13基本上为圆盘形，其包括中心圆孔131和第一安装孔132，多个第一安装孔132围绕着中心圆孔131均匀分布在第一法兰件13上。
[0049]第二法兰件10包括定位圆筒部1002和圆盘部1001，圆盘部1001自定位圆筒部1002的外表面径向向外延伸而形成，并位于定位圆筒部1002的筒底端，定位圆筒部1002的另一端为开口端，定位圆筒部1002的筒底上开有彼此连通的沉孔1003和通孔1004，并且沉孔1003的直径大于通孔1004的直径；定位圆筒部1002的侧壁上开设有多个焊接窗口 1005，并且定位圆筒部1002的内侧壁上设置有凹槽1006，凹槽1006的数量与焊接窗口1005的数量相同，并且凹槽1006自焊接窗口 1005沿着定位圆筒部1002的内壁延伸至定位圆筒部1002的开口端；圆盘部1001上设置有第二安装孔1004，多个第二安装孔1004围绕着通孔1004均匀地分布在圆盘部1001上。
[0050]连接螺杆11的两端为螺纹段，并且，螺纹段的直径小于连接螺杆11中间部分的直径。
[0051]当安装到位时，第二法兰件10的定位圆筒部1002套装于接口 I和阀体2的外壁上，密封圈14位于定位圆筒部1002与接口 I的第二端之间，并容置于定位圆筒部1002的沉孔1003中；连接螺杆11两端的螺纹段分别穿过第一法兰件13上的第一安装孔132和第二法兰件10上的第二安装孔1004，并且连接螺母12螺接在螺纹段上。
[0052]S2、装配阀体内部件
[0053]将阀体2的第二端朝下，然后将阀芯5的第二圆柱部52向下安装到阀体2中；再将密封件4套装到阀芯5的第一圆柱部51上；之后，将垫圈6和弹簧3依次套装到密封件4上。
[0054]S3、组装接口和阀体
[0055](S31)将第一法兰件13自阀体2的第二端侧套装到阀体2上，通过连接螺杆11和连接螺母使第一法兰件13和阀体2的法兰盘固定在一起。
[0056](S32)将密封圈14套装到接口 I上，然后将第二法兰件10套装到接口 I上。
[0057](S33)将第二法兰件10上的装配孔与连接螺杆11对准，之后利用压力机将接口 I与阀体2搭接到一起，然后在连接螺杆11靠近第二法兰件10的一侧安装连接螺母，从而将接口 I与阀体2固定连接在一起。
[0058]S4、焊接固定
[0059]注意:在焊接前，需要从接口 I 一侧通测试气体对装配后充气阀的内密封特性进行检测，如检测合格，则进行焊接，如检测不合格，则将工装拆除，对密封件进行检查或更换。
[0060](S41)通过第二法兰件10上的焊接窗口，利用电子束焊接实施点焊，以实现接口 I与阀体2的初步焊接固定。
[0061](S42)拆除整个装配用工装，利用电子束焊接对接口 I与阀体2的连接位置进行环焊缝焊接，从而将接口 I与阀体2焊接固定。
[0062]在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说明书中的描述以及现有技术能够实现的，因此，不做赘述。
[0063]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换，所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种充气阀，其特征在于，包括接口(I)、阀体(2)、阀芯(5)、密封件(4)、垫圈(6)、弹簧(3)、以及螺帽组件，其中， 所述接口(I)的第一端和第二端均为开口端，所述接口(I)的第一端与其第二端连通，并且所述接口(I)的第一端固定连接至待充气的管路； 所述阀体(2)的第一端和第二端均为开口端，所述阀体(2)的第一端与其第二端连通，所述阀体(2)的第一端与所述接口(I)的第二端通过搭接焊连接，且所述接口(I)的内腔与所述阀体(2)的内腔连通，并且所述阀体(2)的第二端能够通过所述螺帽组件实现外密封；所述阀体(2)的内腔包括第一圆柱腔(201)、第二圆柱腔(202)、第三圆柱腔(203)、以及第一锥形腔(204)，所述第二圆柱腔(202)与第三圆柱腔(203)顺序布置且彼此连通，并且所述第一圆柱腔(201)和第二圆柱腔(202)通过所述第一锥形腔(204)连通，所述第一圆柱腔(201)、第二圆柱腔(202)、以及第三圆柱腔(203)的直径逐渐减小，并且所述第二圆柱腔(202)和第三圆柱腔(203)之间形成有限位台面(205); 所述阀芯(5)设置在所述阀体(2)的内腔中，所述阀芯(5)包括:第二圆柱部(52)和连接于第二圆柱部一端的第一圆柱部(51)，所述第二圆柱部(52)的外径大于所述第一圆柱部(51)的外径；所述第一圆柱部(51)的远离所述第二圆柱部(52)的一端为封闭端，所述第二圆柱部(52)的远离所述第一圆柱部(51)的一端为开口端；所述第二圆柱部(52)的侧壁上开有进气孔(522)，所述第二圆柱部(52)能够沿着所述阀体(2)的第二圆柱腔(202)的腔壁滑动，并且当所述第二圆柱部(52)沿着所述第二圆柱腔(202)朝向所述接口(I)的方向移动时，所述第二圆柱部(52)的内腔能够通过所述进气孔(522)与所述阀体(2)的内腔连通； 所述密封件(4)包括台肩部(42)和具有开口端和封闭端的圆筒部(41)，所述台肩部(42)位于所述圆筒部(41)的开口端；当安装到位时，所述密封件(4)的圆筒部(41)套装于所述阀芯(5)的第一圆柱部(51)上，所述台肩部(42)贴靠所述阀芯(5)的第二圆柱部(52)，并且所述台肩部(42)能够在所述弹簧(3)的作用下与所述阀体(2)的第一锥形腔(204)的腔壁形成密封副； 所述垫圈(6)套装于所述密封件(4)的圆筒部(41)上；所述弹簧(3)的第一端套装于所述密封件(4)的圆筒部(41)、并抵接所述垫圈￠)，所述弹簧(3)的第二端抵接于所述接口(I)的第二端。
2.根据权利要求1所述的充气阀，其特征在于，所述接口(I)包括顺序连接、且直径渐增的第三圆柱部(101)、第四圆柱部(102)、以及圆盘部(103)，并且所述第三圆柱部(101)、第四圆柱部(102)、以及圆盘部(103)的内腔彼此连通，其中，所述第四圆柱部(102)的外表面具有螺纹，用于连接试验接头，实现完成装配后尚未焊接前的阀门内密封性能测试；所述圆盘部(103)的待与所述阀体(2)连接的表面上形成有同轴的第一环形凹槽(1031)和第二环形凹槽(1032)，所述第一环形凹槽(1031)的直径大于所述第二环形凹槽(1032)的直径，所述阀体(2)的第一端搭接于所述第一环形凹槽(1031)中，并且所述阀体(2)的第一端与所述圆盘部(103)焊接固定，所述弹簧(3)的第二端抵接于所述第二环形凹槽(1032)中。
3.根据权利要求2所述的充气阀，其特征在于， 所述阀体(2)包括顺序连接的第五圆柱部(206)和第六圆柱部(207)，所述第五圆柱部(206)的直径大于所述第六圆柱部(207)的直径，其中，所述第五圆柱部(206)的第一端作为所述阀体(2)的第一端与所述接口(I)的第二端通过搭接焊连接，所述第五圆柱部(206)的第二端与所述第六圆柱部(207)的第一端连接；所述第五圆柱部(206)的外壁上具有法兰盘(208)，所述法兰盘(208)的位置靠近于所述第五圆柱部(206)的第二端，并且所述法兰盘(208)上均匀地布置有多个连接孔，可以将充气阀连接固定在卫星支架上；所述第六圆柱部(207)的外壁上具有螺纹，并且所述第六圆柱部(207)的第二端的端面上一体地形成有球面部(209)，所述球面部(209)具有连通所述阀体(2)的内腔与外部的开口 ； 所述螺帽组件包括堵头(7)、螺帽(8)、以及卡丝(9)，其中，所述堵头(7)包括一体连接的第一圆柱段(71)和第二圆柱段(72)，所述第一圆柱段(71)的外径大于所述第二圆柱段(72)的外径，所述第一圆柱段(71)的内腔包括顺序连通的第二锥形腔(73)和第四圆柱腔(74)，并且所述第二圆柱段(72)的侧壁上形成有沿其直径方向贯通的通孔(721);所述螺帽(8)具有贯穿其两端的中空腔，所述螺帽(8)的中空腔包括顺序连通的第一腔段(81)、第二腔段(82)、以及第三腔段(83)，所述第一腔段(81)的腔壁上具有螺纹，用于与所述阀体(2)第六圆柱部(207)外壁上的螺纹配合，所述第二腔段(82)的直径大于所述堵头(7)的第一圆柱段(71)的外径，所述第三腔段(83)的直径与所述堵头(7)的第二圆柱段(72)的直径相匹配，并且所述第二腔段(82)与第三腔段(83)之间具有止挡面(84);并且当安装到位时，所述堵头⑵安装于所述螺帽⑶的第二腔段(82)中，所述堵头(7)的第一圆柱段(71)抵靠所述螺帽(8)的止挡面(84)，并且所述堵头(7)的第二圆柱段(72)自所述螺帽⑶的第三腔段(83)中伸出；所述螺帽⑶螺接于所述阀体(2)的第六圆柱部(207)的外壁上，并且所述堵头(7)的第二锥形腔(73)与所述阀体(2)的球面部(209)的外表面抵接形成密封副；并且卡丝(9)穿设于所述堵头(7)的通孔(721)中，将堵头(7)与螺帽(8)连接在一起。
4.根据前述权利要求中任一项所述的充气阀，其特征在于，所述密封件(4)的台肩部(42)上具有环形凸起(43)，所述环形凸起(43)的截面为半圆形，在所述弹簧(3)的作用下，所述台肩部(42)的环形凸起(43)能够抵靠所述阀体(2)的第一锥形腔(204)的腔壁、并与所述阀体(2)的第一锥形腔(204)的腔壁形成密封副，并且所述环形凸起(43)环绕贴靠于所述阀芯(5)的第二圆柱部(52)的外表面。
5.一种用于如权利要求4所述的卫星充气阀的装配方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、准备装配用工装，该装配用工装包括第一法兰件(13)、第二法兰件(10)、密封圈(14)、连接螺杆(11)和连接螺母(12)，其中，第一法兰件(13)为圆盘形，其包括中心圆孔(131)和第一安装孔(132)，多个第一安装孔(132)围绕着中心圆孔(131)均匀分布在第一法兰件(13)上; 第二法兰件(10)包括定位圆筒部(1002)和圆盘部(1001)，圆盘部(1001)自定位圆筒部(1002)的外表面径向向外延伸而形成，并位于定位圆筒部(1002)的筒底端，定位圆筒部(1002)的另一端为开口端，定位圆筒部(1002)的筒底上开有彼此连通的沉孔(1003)和通孔(1004)，并且沉孔(1003)的直径大于通孔(1004)的直径；定位圆筒部(1002)的侧壁上开设有多个焊接窗口(1005)，并且定位圆筒部(1002)的内侧壁上设置有凹槽(1006)，凹槽(1006)的数量与焊接窗口(1005)的数量相同，并且凹槽(1006)自焊接窗口(1005)沿着定位圆筒部(1002)的内壁延伸至定位圆筒部(1002)的开口端；圆盘部(1001)上设置有第二安装孔(1004)，多个第二安装孔(1004)围绕着通孔(1004)均匀地分布在圆盘部(1001)上; 连接螺杆(11)的两端为螺纹段，并且，螺纹段的直径小于连接螺杆(11)中间部分的直径； 当安装到位时，第二法兰件(10)的定位圆筒部(1002)套装于接口⑴和阀体⑵的外壁上，密封圈(14)位于定位圆筒部(1002)与接口(I)的第二端之间，并容置于定位圆筒部(1002)的沉孔(1003)中；连接螺杆(11)两端的螺纹段分别穿过第一法兰件(13)上的第一安装孔(132)和第二法兰件(10)上的第二安装孔(1004)，并且连接螺母(12)螺接在螺纹段上； .52、装配阀体内部件 将阀体(2)的第二端朝下，然后将阀芯(5)的第二圆柱部(52)向下安装到阀体(2)中；再将密封件⑷套装到阀芯(5)的第一圆柱部(51)上；之后，将垫圈(6)和弹簧⑶依次套装到密封件(4)上； . 53、组装接口和阀体 (531)将第一法兰件(13)自阀体(2)的第二端侧套装到阀体(2)上，通过连接螺杆(11)和连接螺母使第一法兰件(13)和阀体(2)的法兰盘固定在一起； (532)将密封圈(14)套装到接口⑴上，然后将第二法兰件(10)套装到接口⑴上； (533)将第二法兰件(10)上的装配孔与连接螺杆(11)对准，之后利用压力机将接口(I)与阀体(2)搭接到一起，然后在连接螺杆(11)靠近第二法兰件(10)的一侧安装连接螺母，从而将接口(I)与阀体(2)固定连接在一起； . 54、焊接固定 (541)通过第二法兰件(10)上的焊接窗口，利用电子束焊接实施点焊，以实现接口(I)与阀体(2)的初步焊接固定； (542)拆除整个装配用工装，利用电子束焊接对接口(I)与阀体(2)的连接位置进行环焊缝焊接，从而将接口(I)与阀体(2)焊接固定。
【文档编号】F16K24/06GK104500806SQ201410645334
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】席红敏, 李献斌, 魏延明, 李兆光, 柴军, 杨建 , 宋新河, 张良 申请人:北京控制工程研究所