一种自紧密封式电爆阀的制作方法

本发明涉及流体自动控制技术领域，尤其涉及一种自紧密封式电爆阀。

背景技术：

电爆阀(Electrically Actuated Explosive Valve)是航天器、武器及某些流体系统上重要的自动执行器部件，在全系统中起到对流体的关键控制作用，一般是对输送气体介质的气路进行开启或关闭。电爆阀布局位于源气路与目标气路间，系统非工作剖面时刻，源气路与目标气路之间封闭不联通；工作剖面时刻，电爆阀收到电信号输入，含炸药电爆管受激发燃爆，形成了高温高压燃气，推动阀芯沿阀体内通道向加速运动，完成自身的机械动作(破片或剪管)，接通源气路与目标气路。电爆阀是一类由火工品驱动，依靠燃气推动滑阀对目标气路进行破片开启(或堵塞密封)的电控阀门，其设计难点主要是工作过程中阀体与阀芯间高压燃气密封，及工作后阀体与阀芯间流体介质密封。目前已有电爆阀设计上绝大部分采用高分子O型密封圈或软金属进行填塞式密封，其密封效果不佳，易发生微量泄漏，长期贮存易老化，且产品加工工艺和成本要求较高。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种自紧密封式电爆阀。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种自紧密封式电爆阀，包括电爆管、阀体、破膜阀芯和封堵片，所述阀体的中轴线上设置有三段式内型腔，所述三段式内型腔从上至下依次为螺纹腔、密封腔和集屑腔，所述电爆管通过螺纹与所述螺纹腔固定连接，所述破膜阀芯设置在所述密封腔内，所述密封腔与所述集屑腔之间设置有横膈膜，所述横膈膜的上方和下方分别设置有出气口和进气口，所述集屑腔的下端通过所述封堵片与所述阀体密封。

具体地，所述密封腔为三段式柱形腔，所述密封腔从上至下依次为滑动腔、中间腔和破膜腔，所述滑动腔、所述中间腔和所述破膜腔的内径依次缩小，所述破膜阀芯为三段式柱体，所述破膜阀芯从上至下依次为滑动柱、中间柱和破膜柱；

所述滑动腔的内径与所述滑动柱的直径相等，所述滑动腔的上端设置有V型坡口结构，所述滑动柱的上端设置有与所述V型坡口结构适配的V型薄壳结构，所述中间腔与所述中间柱为过盈配合，所述破膜腔的内径大于所述破膜柱的直径，所述破膜柱的下端设置有环形切刀刃，所述出气口的内端与所述破膜腔连通。

优选地，所述滑动腔的深度大于所述滑动柱的长度，所述中间腔的深度等于所述中间柱的长度，所述破膜腔的深度小于所述破膜柱的长度。

优选地，所述V型坡口结构和所述V型薄壳结构的倾角为5°～30°。

具体地，所述阀体与所述横膈膜为一体成型，所述阀体的硬度小于所述破膜阀芯的硬度。

进一步，所述电爆管的下端与所述螺纹腔之间设置有密封环。

本发明的有益效果在于：

本发明一种自紧密封式电爆阀无需O型密封圈，依靠运动过程中破膜阀芯尾端金属形变的自紧密封效应，可获得工作过程中和工作后优异的密封性能，且材质为全金属结构，长期贮存性能好，同时该电爆阀结构简单，零件数少，加工工艺和经济性好。

附图说明

图1是本发明所述一种自紧密封式电爆阀的结构示意图，图中为工作前的状态；

图2是本发明所述一种自紧密封式电爆阀的阀体的结构示意图；

图3是本发明所述一种自紧密封式电爆阀的破膜阀芯的结构示意图；

图4是本发明所述一种自紧密封式电爆阀的结构示意图，图中为工作后的状态。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本发明一种自紧密封式电爆阀，包括电爆管1、阀体3、破膜阀芯4和封堵片8，阀体3的中轴线上设置有三段式内型腔，三段式内型腔从上至下依次为螺纹腔9、密封腔和集屑腔5，电爆管1通过螺纹与螺纹腔9固定连接，电爆管1的下端与螺纹腔9之间设置有密封环2，破膜阀芯4设置在密封腔内，密封腔与集屑腔5之间设置有横膈膜12，横膈膜12的上方和下方分别设置有出气口6和进气口7，集屑腔5的下端通过封堵片8与阀体3密封，阀体3与横膈膜12为一体成型，阀体3的硬度小于破膜阀芯4的硬度。

密封腔为三段式柱形腔，密封腔从上至下依次为滑动腔、中间腔11和破膜腔，滑动腔、中间腔11和破膜腔的内径依次缩小，破膜阀芯4为三段式柱体，破膜阀芯4从上至下依次为滑动柱、中间柱14和破膜柱；

滑动腔的内径与滑动柱的直径相等，滑动腔的上端设置有V型坡口结构10，滑动柱的上端设置有与V型坡口结构10适配的V型薄壳结构13，中间腔11与中间柱14为过盈配合，破膜腔的内径大于破膜柱的直径，破膜柱的下端设置有环形切刀刃15，出气口6的内端与破膜腔连通。

滑动腔的深度大于滑动柱的长度，中间腔11的深度等于中间柱14的长度，破膜腔的深度小于破膜柱的长度，V型坡口结构10和V型薄壳结构13的倾角为5°～30°。

本发明一种自紧密封式电爆阀的工作原理如下：

如图1所示，电爆阀处于工作前的状态，破膜阀芯4的破膜柱位于破膜腔内，即位于横膈膜12的上方，此时横膈膜12将进气口7和出气口6完全阻断，实现关闭气路的功能。

如图2所示，电爆阀的电爆管1收到电信号输入，其中的炸药受激发燃爆，形成高温高压的燃气，推动破膜阀芯4的滑动柱沿滑动腔向下加速运动，破膜阀芯4的破膜柱下端的环形切刀刃15剪切密封腔与集屑腔5之间的横膈膜12，使之落入至集屑腔5内，成为剪切破片18，此时阀体3的进气口7和出气口6连通，实现气路开启的功能。

同时，在电爆阀工作工程中，破膜阀芯4上端的V型薄壳结构13在向下运动的过程中，收到滑动腔的挤压，使其向内收缩，同时破膜阀芯4运动到滑动腔与中间腔11之间的台阶17处时，停止移动，最终使其收缩为柱形薄壳结构16，其金属变形抗力保证破膜阀芯4的上端与阀体3的内型腔内表面紧密贴合，同时通过中间柱14和中间腔11的过盈配合，保证了阀体3与破膜阀芯4之间的密封性能，使阀体3与破膜阀芯4之间的流体介质可靠密封。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。