一种流体控制阀门的制作方法

本发明属于流体控制领域，涉及一种流体控制阀门。

背景技术：

在航空发动机热端部件上，对高温次流进行流动控制，实现次流流路的通断和方向控制，需要利用高温气体控制阀门。国内现有的阀门在结构上主要包括截门形、闸门形、旋启形、球形、蝶形、滑阀型、屋脊型和管夹型等形式，上述阀门更多的应用于民用和工业领域，例如水阀、油阀、低温气阀等，现有阀门在流体流经控制元件时压力损失较大，在控制上多采用人力开关控制或通过电机带动实现开关，人力控制无法满足发动机使用要求，电机控制往往体积较为庞大，对流体温度存在限制，也不适用于航空发动机领域。航空发动机上现有的阀门基本上都是针对低温流体，且控制的气流流量较小，高温流体控制阀门目前尚无较成熟的产品。

技术实现要素：

发明目的

本发明的目的是设计一种流体控制阀门，该装置可以实现高温流体的流量控制和通断控制，同时可以实现双流路的流体流动方向切换，具有耐高温、低流动损失、体积小等特点。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提出了一种流体控制阀门，包括阀体(1)、阀芯(2)、盖板(3)、摇臂(4)，阀芯(2)与摇臂(4)连接，阀芯(2)置于阀体(1)内，盖板(3)盖在阀芯(2)上方，外力驱动摇臂(4)带动阀芯(2)旋转，控制流道的通断。

所述的一种流体控制阀门，阀芯(2)为圆柱体，流道穿过阀芯(2)的圆柱面。

所述的一种流体控制阀门，阀芯(2)内的流道设置了引导角度。

所述的一种流体控制阀门，阀芯(2)为圆柱外表面局部设有凹槽的凹槽阀芯(2a)，减小凹槽阀芯(2a)外表面与阀体(1)及盖板(3)的接触面积。

所述的一种流体控制阀门，阀芯(2)为圆柱外表面设有梳状槽的梳状槽阀芯(2b)，梳状槽阀芯(2b)与阀体(1)及盖板(3)之间有0.1mm到1mm的间隙，采用非接触式密封结构。

所述的一种流体控制阀门，阀体(1)为内设有双流路的双流路阀体(1a)，摇臂(4)带动阀芯(2)旋转不同的角度，实现流路彻底关闭、第一流路连通或第二流路连通。

有益效果

与现有的流体控制阀门相比，本发明设计的流体控制阀门可以达到以下技术效果：

a)本发明设计的流体控制阀门可以通过液压或电作动筒等装置驱动摇臂，实现阀门开关控制，体积较小，可以适用于航空发动机使用；

b)本流体控制阀门中的内部流路对气流没有明显阻挡和节流作用，流动损失小；

c)本流体控制阀门可以实现多流路控制，对一股来流，可以根据需要，实现通断控制和两种流动方向控制。

d)本流体控制阀门可整体采用耐高温材料制造，阀芯的驱动元件远离高温流体可不受高温影响，因此本控制阀门可应用于高温流体，满足发动机高温流体控制的需求。

e)本流体控制阀门可采用非接触密封方式实现阀体与阀芯的气动密封，进一步减少阀体与阀芯之间的磨损，并适应高温下阀体与阀芯热变形的工作环境。

f)本发明设计的控制阀门，在体积较小的情况下，可以实现较大流量的流体控制，且根据不同的流通面积需求，便于通过结构尺寸参数的修改，适应不同流量的要求，实现按需设计。

附图说明

图1为流体控制阀门基本组成；

图2为带格栅形流道的阀体；

图3为带格栅形流道的阀芯；

图4为流体控制阀门的驱动方式；

图5为双流路流体控制阀门；

图6为带凹槽阀芯的双流路流体控制阀门；

图7为双流路流体控制阀门调节方式；

图8为带梳状阀芯的流体控制阀门；

图9为带梳状阀芯的双流路流体控制阀门；

图10为流体控制阀整体安装示意图；

其中1为阀体，2为阀芯，3为盖板，4为摇臂，5为基座，6为连接螺钉，1a为双流路阀体，2a为凹槽阀芯，2b为梳状槽阀芯，5a为双流路基座。

具体实施方式

本发明设计流体控制阀门结构形式如图1所示。该流体控制阀门组成零部件主要包括：阀体(1)；阀芯(2)；盖板(3)；摇臂(4)；基座(5)；连接螺钉(6)。其中阀体(1)、盖板(3)、基座(5)均为固定结构，阀芯(2)和摇臂(4)为可转动结构。

本发明设计的流体控制阀门，阀体(1)设有格栅状的流道，如图2所示。阀芯(2)的外表面基础形状为圆柱面，阀芯(2)内也设有格栅状的流道，如图3所示，流道穿过阀芯(2)的圆柱面，流道一端设有引导角度，减小流动损失。

本发明所设计的流体控制阀，摇臂(4)和阀芯(2)连接在一起，通过外力驱动摇臂(4)带动阀芯(2)旋转，实现流路的通断控制和流向控制。如图4所示，在外力驱动作用下，摇臂(4)可偏摆角度-45°～+45°，使连接在一起的阀芯(2)绕轴向旋转，阀芯的旋转使流道发生变化，使流路关闭或者连通。

本发明设计的流体控制阀门，阀芯(2)的外圆柱面，可以设计局部凹槽，修改后的凹槽阀芯(2a)与阀体(1)、盖板(3)的接触面积减小，可以降低磨损和卡滞的风险。

本发明所设计的流体控制阀门，可以根据所需流量或者流通面积的需求，调整流道的高度、长度等尺寸，本发明的流体控制阀门中阀体(1)和阀芯(2)流道均为格栅结构，通过格栅对流道起加强作用，通过对阀体(1)和阀芯(2)的长度以及格栅的数量、高度、宽度等尺寸进行调整，可以实现不同的流通面积，满足不同的阀门流量要求。

本发明所设计的流体控制阀门，可以对阀体(1)和基座(5)的结构进行修改，分别增加一条通道，得到双流路阀体(1a)和双流路基座(5a)。如图5和图6所示，在阀芯(2)、凹槽阀芯(2a)分别与双流路阀体(1a)及双流路基座(5a)组合后，均可以实现流体的通断控制和两个方向的流向控制。如图7所示，摇臂(4)驱动凹槽阀芯(2a)的角度变化后，流道随之发生变化，使流路关闭或者使流体沿不同的流路流出。

本发明所设计的流体控制阀门，阀芯(2)的圆柱面上还可以设计为梳状连续凹槽，如图8所示，此时，梳状槽阀芯(2b)的外圆半径比阀体(1)、盖板(3)的内孔直径小0.1～1mm，即梳状槽阀芯(2b)与阀体(1)、盖板(3)之间是非接触式的，它们之间的密封靠气动作用实现，采用非接触密封后，可以进一步降低流体控制阀磨损或卡滞的风险，同时更能适应流体控制阀构件在高温下热变形的工作条件。如图9所示，梳状槽阀芯(2b)与双流路阀体(1a)、双流路基座(5a)组合后，也可以实现流体的通断控制和两个方向的流向控制。