一种航天特种阀门异形接头转接装置的制作方法

本发明涉及一种航天特种阀门异形接头转接装置，属于火箭增压输送系统和地面试验系统密封领域。

背景技术：

航天阀门流通介质不但有常温氦气、氮气，还有液氢液氧等，温度覆盖+60℃～-253℃范围，阀门产品的验收试验温度也与阀门的工作温度相同，航天阀门的工作压力高(最高35mpa)，阀门产品的验收试验气压也与工作气压相同。目前有一部分航天阀门产品管嘴形状奇异、管嘴表面无损程度要求高、试验过程中对接拆卸次数多，造成此类阀门产品试验连接密封难以实现。

对于现有的航天特种阀门异形管嘴，由于其没有螺纹连接，仅有用于焊接的光滑小台阶，无法与传统的试验夹具，如喇叭口、密封球头等进行连接；并且产品具有薄壁结构，最小壁厚1mm，尺寸较小，径向尺寸10mm以内，试验压力大35mpa，试验环境恶劣，液氮、液氢温区等特点，采用一般的试验连接方式均无法满足此类阀门产品的试验要求，需要一种全新的试验连接技术解决此难题。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种航天特种阀门异形接头转接装置，解决带异形管嘴的航天特种阀门试验连接问题。

本发明的技术解决方案：

一种航天特种阀门异形接头转接装置，异形接头为中空光滑回转体，其小端头外壁设置有光滑台阶，包括管接嘴、螺套、外套、密封圈、锥套和密封杆，管接嘴为中空回转体，右端外壁设置有限位台阶；管接嘴外壁两端均设置有外螺纹；螺套螺接在管接嘴右端外壁上，螺套右端与管接嘴右端在同一平面上，管接嘴与螺套之间形成内嵌腔体；异形接头小端头嵌入内嵌腔体中，嵌入部分的异形接头内壁与管接嘴外壁贴合，限位台阶与光滑台阶对接，且对接处由密封圈密封；锥套为锥型回转体结构，其置于异形接头的小端头光滑台阶右侧，外套螺接在螺套外壁上，将锥套挤压至内嵌腔体中，实现对管接嘴与异形接头之间的固定连接及腔体相通。

管接嘴左端空腔呈喇叭口结构，密封杆的球头置于喇叭口中，实现对喇叭口处的密封。

密封杆的球头硬度小于管接嘴材料的硬度。

密封杆的球头表面包覆聚酰亚胺或氟塑料。

管接嘴喇叭口与密封杆的球头连接处可满足工作介质为+60℃～-253℃范围密封要求。

管接嘴喇叭口表面粗糙度不大于1.6。

锥套的锥角为15°-30°。

锥套至少两瓣。

管接嘴与异形接头对接处的内腔尺寸相一致。

锥套大端露出内嵌腔体。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明通过管接嘴、螺套、外套、密封圈、锥套和密封杆之间的配合连接，解决了航天特种阀门异形管嘴与带有异形接头试验系统的转接问题，在后续的周转和试验过程中异形接头转接装置一直随产品流转而流转，解决了频繁拆卸转接装置损伤管嘴和重复劳动的问题；

(2)本发明设计了一种软性密封球头结构，可以有效的解决在多次使用情况下造成铝合金喇叭口产生压痕和压伤的情况，同时当软性密封球头划伤或失效后可以对其进行更换，节省成本、避免浪费。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明密封杆结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

本发明涉及的异形接头7为中空光滑回转体，其小端头外壁设置有光滑台阶，具体涉及一种航天特种阀门异形接头转接装置，如图1所示，包括管接嘴1、螺套2、外套3、密封圈4、锥套5和密封杆6，管接嘴1为中空回转体，右端外壁设置有限位台阶；管接嘴1外壁两端均设置有外螺纹；螺套2螺接在管接嘴1右端外壁上，螺套2右端与管接嘴1右端在同一平面上，管接嘴1与螺套2之间形成内嵌腔体；异形接头7小端头嵌入内嵌腔体中，嵌入部分的异形接头7内壁与管接嘴1外壁贴合，限位台阶与光滑台阶对接，且对接处由密封圈4密封；锥套5为锥型回转体结构，锥套5的锥角为15°-30°，锥套5至少两瓣，其置于异形接头7的小端头光滑台阶右侧，外套3螺接在螺套2外壁上，将锥套5挤压至内嵌腔体中，锥套5大端露出内嵌腔体，实现对管接嘴1与异形接头7之间的固定连接及腔体相通，同时要确保管接嘴1与异形接头7对接处的内腔尺寸相一致。

如图2所示，管接嘴1左端空腔呈喇叭口结构，管接嘴1喇叭口表面粗糙度不大于1.6，密封杆6的球头置于喇叭口中，实现对喇叭口处的密封，密封杆6的球头硬度小于管接嘴1材料的硬度，可以优选密封杆6的球头表面包覆聚酰亚胺或氟塑料，使管接嘴1喇叭口与密封杆6的球头连接处可满足工作介质为+60℃～-253℃范围密封要求。

本发明解决了航天特种阀门异形管嘴与通用试验系统的转接问题。

由于管嘴形式的奇异性，需要完全重新设计转接方式，由于通用试验台均采用标准螺纹接头形式，而异形管嘴采用光滑小凸台形式，因此需要设计一种试验装置，一方面需要将焊接接头形式转换为标准螺纹接头形式；另一方面必须保证在高压低温试验环境下该装置仍能保证与焊接接头的密封性，不能发生气体泄漏，否则将对试验结果产生影响。

本发明提供的试验装置与异形管嘴的密封部位采用端面密封，密封件采用o型密封圈，密封夹紧方式采用螺纹拧紧的方式。

本发明解决了频繁拆卸转接装置损伤管嘴和重复劳动的问题。

由于航天特种阀门具有批量小、试验项目多流程长、拆卸次数多的特点，为避免频繁拆卸试验装置对异形接头造成损伤，也避免频繁拆卸造成时间浪费，本发明通过生产多套异形接头转接装置，从阀门试验之初便将试验装置安装至异形接头上，在后续的周转和试验过程中异形接头转接装置一直随产品流转而流转，直至试验全部完成后卸下，待后续批次使用。

本发明解决了试验管路接头和异形接头转接装置密封处压伤问题。

本异形接头转接装置的接头部分为喇叭口式接管嘴，在试验过程中螺纹将喇叭口和试验台球头连接在一起，通过对外套螺母施加力矩使喇叭口和球头紧密贴合从而起到密封作用。由于航天阀门试验气压多为高压，所以密封球头为一体式不锈钢材料，异形接头转接装置的接头部分材料也为不锈钢，在高压低温的试验环境下，为保证连接处气密性，一般会施加较大力矩，当钢制密封球头多次在接头叭口上压紧和拆卸时，容易造成双方均有压痕和压伤，轻则影响试验密封效果，严重时会使磨损出多余物进入产品内腔，影响产品质量。另一方面，无论更换转接装置的接管嘴还是更换试验管路都是不经济的，也会延误产品试验进度。

本发明的软性密封球头结构，可以有效的解决在多次使用情况下造成铝合金喇叭口产生压痕和压伤的情况。同时当软性密封球头划伤或失效后可以对其进行更换，节省成本避免浪费。为了防止阀门喇叭口密封面产生压伤，密封球头的硬度就需要小于阀门接口材料的硬度，在国家标准中密封球头为一体式钢制材料，为了采用硬度小于阀门接口硬度的材料，并且密封球头部分可更换，采用分体式结构，即和密封喇叭口接触的密封球头部分采用聚酰亚胺材料(或其它非金属材料，如氟塑料等)单独加工而成。

本发明设计的全新航天特种阀门异形接头转接装置，操作简便、安全性高，能满足异形接头阀门产品在高压和超低温环境下的连接密封要求。为后续非螺纹接头的试验连接方式提供了方向。

快速转换器的使用，大幅降低了试验过程中装置拆卸次数，提高试验效率和产品管嘴表面质量。可以针对不同产品使用相应的快速转换器，所以快速转换器可以应用在所有试验周期长，拆卸次数多，接口表面要求高的阀门产品上。

采用软性密封球头后，阀门喇叭口与软性密封接头连接处可满足工作介质为+60℃～-253℃范围密封要求。在多次连接、拆卸阀门后，喇叭口密封表面无损伤，避免了一体式密封球头当密封面失效需整体更换的缺点，降低了经济损失，提高了试验效率。

本发明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。