用于机载制氧设备的流量自动调节装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于机载制氧设备的流量自动调节装置，包括壳体、肺式活门组件、摇臂组件和薄膜组合件，壳体上设置有与氧气制造系统连接的氧气进气口和与呼吸面罩连通的面罩吸气通道，壳体内设置有吸气腔、储气腔和平衡腔，吸气腔与面罩吸气通道连通，吸气腔与储气腔通过肺式活门组件连通，肺式活门组件与氧气进气口连通，储气腔与平衡腔通过薄膜组合件隔断，薄膜组合件通过摇臂组件与肺式活门组件传动。本实用新型通过薄膜组合件感应储气腔与平衡腔之间的压力差，并通过摇臂组件和肺式活门组件控制调节氧气的进入，实现流量自动调节的功能，并通过波纹管组件、余压活门组件、空气活门组件等实现压力自动调节、过压保护、稳定余压、防窒息等功能。
【专利说明】
用于机载制氧设备的流量自动调节装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及航空机械领域，尤其涉及一种用于机载制氧设备的流量自动调节
目.0
【背景技术】
[0002]传统的机械式流量调节器体积较大，压力调节不准确，对环境变化的自适应能力较差，其运行原理是根据控制流体的通道截面来达到调节流量大小的目的，但这种技术只能对通道内的流体进行“拦截”，并不能控制流量的大小变化，更不能根据周围环境的变化进行流量自主调节。
[0003]目前市场上可以实现流量自动调节功能的技术大多采用:在原机械结构上增加流量传感器或位置传感器等反馈电子元件，通过反馈电子元件的测试数据传输给自控装置，再通过自控装置联动机械传动部件来控制流量的大小。虽然这种方式同样可以达到流量自主调节的功能，但是电子设备的故障率远远大于机械机构，且附加的电子、电气部件增加额外的体积和能量消耗，只能适用于短寿命或者是便于定期维护更换的设备。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于机载制氧设备的流量自动调节装置。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0006]—种用于机载制氧设备的流量自动调节装置，包括壳体，所述壳体上设置有与氧气制造系统连接的氧气进气口和与呼吸面罩连通的面罩吸气通道，所述装置还包括肺式活门组件、摇臂组件和薄膜组合件，所述壳体内设置有吸气腔、储气腔和平衡腔，所述吸气腔与所述面罩吸气通道连通，所述吸气腔与所述储气腔通过所述肺式活门组件连通，所述肺式活门组件与所述氧气进气口连通，所述储气腔与所述平衡腔通过所述薄膜组合件隔断，所述薄膜组合件通过所述摇臂组件与所述肺式活门组件传动。
[0007]具体地，所述肺式活门组件包括套筒、活塞芯、活门座和复位弹簧，所述吸气腔和所述储气腔通过所述套筒连通，所述套筒的外壁与所述壳体密封，所述活塞芯设置在所述套筒内，且与所述套筒的内壁之间设置有间隙，所述活门座设置在所述吸气腔内并与所述活塞芯的第一端固定连接，所述活门座上设置有用于与所述套筒的第一端端面密封的密封O型圈，所述复位弹簧的第一端与所述活门座固定连接，所述复位弹簧的第二端通过弹簧安装座与所述吸气腔的内壁固定连接，所述活塞芯的第二端设置在所述储气腔内。
[0008]具体地，所述薄膜组合件设置在所述储气腔的上方，所述平衡腔设置在所述薄膜组合件的上方，所述摇臂组件的固定端与所述储气腔的内壁可转动连接，所述摇臂组件的活动端抵靠在所述薄膜组合件的下侧面，所述摇臂组件的固定端段与所述活塞芯的第二端接触。
[0009]优选地，所述薄膜组合件包括多层薄膜结构，所述多层薄膜结构之间均设置有平衡腔，位于最下方的所述薄膜结构与所述摇臂组件抵靠。
[0010]进一步，所述装置还包括空气活门组件，所述空气活门组件包括空气活门壳体、压力薄膜、压力弹簧、活门杆和活门，所述空气活门壳体与所述所述压力薄膜将所述空气活门壳体分隔为压力腔和大气腔，所述压力腔与所述氧气进气口连通，所述大气腔的下端设置有与所述活门适配的活门口，并与所述吸气腔连通，所述活门设置在所述活门口的上方且与所述活门杆的下端固定连接，所述活门杆的上端抵靠至所述压力薄膜的下侧面，所述压力弹簧的上端与所述活门杆的上端固定连接，所述压力弹簧的下端通过导向环与所述空气活门壳体固定连接，所述大气腔的侧壁上设置有与大气连通的空气进孔。
[0011]具体地，所述导向环设置在所述活门与所述压力薄膜之间，并与所述空气活门壳体固定连接，所述导向环上设置有供所述活门杆穿过的中心孔，所述压力弹簧套装在所述活门杆的上段，且所述压力弹簧的下端与所述导向环的上侧面固定连接，所述活门与所述活门口之间设置有密封橡胶垫。
[0012]再进一步，所述装置还包括波纹管组件，所述波纹管组件包括波纹管座、波纹管和波纹管顶片，所述壳体上设置有与氧气管路连通的波纹管安装槽，所述波纹管通过所述波纹管座安装在所述波纹管安装槽内，所述波纹管顶片与所述波纹管连接并贴合至所述波纹管安装槽与所述氧气管路之间的通孔上，所述波纹管顶片与所述安装槽之间设置有密封橡胶垫，所述波纹管安装槽的侧壁设置有排气孔。
[0013 ]更进一步，所述装置还包括余压活门组件，所述余压活门组件包括余压弹簧、余压活门和余压活门座，所述壳体上设置有与氧气管路连通的余压活门安装槽，所述余压活门座安装在所述余压活门安装槽与所述氧气管路之间的通孔上，所述余压活门安装座上设置有余压气孔，所述余压活门的内侧面与所述余压活门安装座贴合并密封所述余压气孔，所述余压活门的外侧面与所述余压弹簧的第一端连接，所述余压弹簧的第二端通过螺纹环与所述壳体固定连接。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015]本实用新型用于机载制氧设备的流量自动调节装置通过薄膜组合件感应储气腔与平衡腔之间的压力差，并通过摇臂组件和肺式活门组件控制调节氧气的进入，实现流量自动调节的功能，并通过波纹管组件、余压活门组件、空气活门组件等实现压力自动调节、过压保护、稳定余压、防窒息等功能。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型所述用于机载制氧设备的流量自动调节装置的剖视图；
[0017]图2是本实用新型所述用于机载制氧设备的流量自动调节装置的侧视图；
[0018]图3是本实用新型所述肺式活门组件的结构示意图；
[0019]图4是本实用新型所述空气活门组件的结构示意图；
[0020]图5是本实用新型所述波纹管组件的结构示意图；
[0021 ]图6是本实用新型所述余压活门组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0023]如图1所示，本实用新型用于机载制氧设备的流量自动调节装置，包括壳体1、肺式活门组件2、摇臂组件6和薄膜组合件4，壳体I上设置有与氧气制造系统连接的氧气进气口11和与呼吸面罩连通的面罩吸气通道12，壳体I内设置有吸气腔3、储气腔5和平衡腔4，吸气腔3与面罩吸气通道12连通，吸气腔3与储气腔5通过肺式活门组件2连通，肺式活门组件2与氧气进气口 11连通，储气腔5与平衡腔4通过薄膜组合件4隔断，薄膜组合件4通过摇臂组件6与肺式活门组件2传动，薄膜组合件4设置在储气腔5的上方，平衡腔4设置在薄膜组合件4的上方，摇臂组件6的固定端与储气腔5的内壁可转动连接，摇臂组件6的活动端抵靠在薄膜组合件4的下侧面，摇臂组件6的固定端段与活塞芯21的第二端接触，薄膜组合件4包括多层薄膜结构，多层薄膜结构之间均设置有平衡腔4，位于最下方的薄膜结构与摇臂组件6抵靠。
[0024]如图3所示，肺式活门组件2包括套筒22、活塞芯21、活门座23和复位弹簧24，吸气腔3和储气腔5通过套筒22连通，套筒22的外壁与壳体I密封，活塞芯21设置在套筒22内，且与套筒22的内壁之间设置有间隙，活门座23设置在吸气腔3内并与活塞芯21的第一端固定连接，活门座23上设置有用于与套筒22的第一端端面密封的密封O型圈25，复位弹簧24的第一端与活门座23固定连接，复位弹簧24的第二端通过弹簧安装座与吸气腔3的内壁固定连接，活塞芯21的第二端设置在储气腔5内。
[0025]如图4所示，装置还包括空气活门组件7，空气活门组件包括空气活门壳体71、压力薄膜72、压力弹簧74、活门杆73和活门76，空气活门壳体71与压力薄膜72将空气活门壳体71分隔为压力腔和大气腔，压力腔与氧气进气口 11连通，大气腔的下端设置有与活门76适配的活门口 77，并与吸气腔3连通，活门76设置在活门口的上方且与活门杆73的下端固定连接，活门杆73的上端抵靠至压力薄膜72的下侧面，压力弹簧74的上端与活门杆73的上端固定连接，压力弹簧74的下端通过导向环75与空气活门壳体71固定连接，大气腔的侧壁上设置有与大气连通的空气进孔，导向环75设置在活门76与压力薄膜72之间，并与空气活门壳体71固定连接，导向环75上设置有供活门杆73穿过的中心孔，压力弹簧74套装在活门杆73的上段，且压力弹簧74的下端与导向环75的上侧面固定连接，活门76与活门口 77之间设置有密封橡胶垫。
[0026]如图2和图5所示，装置还包括波纹管组件，波纹管82组件包括波纹管座81、波纹管82和波纹管顶片83，壳体I上设置有与氧气管路连通的波纹管安装槽，波纹管82通过波纹管座81安装在波纹管安装槽内，波纹管顶片83与波纹管82连接并贴合至波纹管安装槽与氧气管路之间的通孔上，波纹管顶片83与安装槽之间设置有密封橡胶垫，波纹管安装槽的侧壁设置有排气孔。
[0027]如图2和图6所示，装置还包括余压活门组件9，余压活门组件9包括余压弹簧92、余压活门93和余压活门座94，壳体I上设置有与氧气管路连通的余压活门安装槽，余压活门座94安装在余压活门安装槽与氧气管路之间的通孔上，余压活门93安装座上设置有余压气孔，余压活门93的内侧面与余压活门93安装座贴合并密封余压气孔，余压活门93的外侧面与余压弹簧92的第一端连接，余压弹簧92的第二端通过螺纹环91与壳体I固定连接。
[0028]本实用新型用于机载制氧设备的流量自动调节装置的工作原理如下:
[0029]氧气系统制造的氧气通过氧气进气口11进入流量自动调节器，然后通过输气管路流至空气活门组件的压力腔，空气活门组件的大气腔与外界大气想通。压力腔内氧气系统提供的氧气气压大于大气腔内外界空气气压，形成的压力差作用于空气活门组件的压力薄膜72，压力薄膜72变形推动活门杆73压缩压力弹簧74，使活门压紧橡胶垫，从而关闭空气活门组件7的空气进气口。
[0030]当氧气系统供氧不足或停止供氧时，压力腔内氧气系统提供的氧气气压小于大气腔内外界空气气压，压力弹簧74推动活门杆73上移，从而使活门与橡胶垫分离，空气活门组件7的空气进气口与面罩吸气通道12连通，即可直接呼吸外界空气，起到防窒息的作用。
[0031]氧气系统制造的氧气通过氧气进气口11进入流量自动调节器，然后通过输气管路流至肺式活门组件2，肺式活门组件2内的氧气通过套筒22与活塞芯21间的间隙流至储气腔
5、平衡腔4、波纹管82组件以及余压活门组件9;储气腔5与面罩吸气通道12的吸气腔3相通，因此储气腔5、平衡腔4和吸气腔3内的气压相对平衡。
[0032]通过吸气面罩从面罩吸气通道12呼吸氧气。吸气时，吸气腔3和储气腔5内的氧气瞬间减少，故平衡腔4内的气压大于储气腔5内的气压，薄膜组合件4向下变形，推动摇臂组件6，摇臂组件6将肺式活塞组件的活塞芯21向吸气腔3推动，活门座23与O形圈处打开，氧气进气口 11与吸气腔3连通，氧气进入吸气腔3和储气腔5，储气腔5内气压增大，薄膜组合件4向上收缩，活塞芯21在复位弹簧24的作用下向储气腔5移动，摇臂组件6复位，且活门座23和O形圈将氧气进气口 11到吸气腔3的通道密封;再次吸气时，吸气腔3和储气腔5内的氧气瞬间减少……如此循环，完成供氧过程。
[0033]波纹管82组件调节流量自动调节器的氧气压力，使流量自动调节器的氧气压力趋于一个稳定范围。波纹管82将气压变化转换为位移变化。在地面时，外界气压较大，氧气系统的制氧能力强，波纹管82受到的轴向压力较大，波纹管82缩短，即图5中的橡胶垫与壳体I的密封面分离，多余的氧气从排气孔排除。随着海拔升高，外界气压降低，空气逐渐稀薄，氧气系统的制氧能力下降，波纹管82受到的轴向压力减小，波纹管82伸长，减少氧气排放，或使橡胶垫压紧壳体I密封面，阻止氧气排放。从而使流量自动调节器在不同海拔高度(O?7000米)的供氧压力趋于一个稳定值。
[0034]余压活门组件9防止流量自动调节器的氧气压力过高。当流量自动调节器内的氧气压力过高时，氧气压力推动余压活门组件9的余压活门93向外移动，余压活门93与余压活门座94分离，排除多余的氧气。随着氧气的排除，流量自动调节器内的气压降低，余压弹簧92推动余压活门93向内移动，减少氧气排除，直至流量自动调节器内的氧气压力趋于稳定值时，余压活门93封闭，停止氧气排放。
[0035]本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于机载制氧设备的流量自动调节装置，包括壳体，所述壳体上设置有与氧气制造系统连接的氧气进气口和与呼吸面罩连通的面罩吸气通道，其特征在于:还包括肺式活门组件、摇臂组件和薄膜组合件，所述壳体内设置有吸气腔、储气腔和平衡腔，所述吸气腔与所述面罩吸气通道连通，所述吸气腔与所述储气腔通过所述肺式活门组件连通，所述肺式活门组件与所述氧气进气口连通，所述储气腔与所述平衡腔通过所述薄膜组合件隔断，所述薄膜组合件通过所述摇臂组件与所述肺式活门组件传动。2.根据权利要求1所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:所述肺式活门组件包括套筒、活塞芯、活门座和复位弹簧，所述吸气腔和所述储气腔通过所述套筒连通，所述套筒的外壁与所述壳体密封，所述活塞芯设置在所述套筒内，且与所述套筒的内壁之间设置有间隙，所述活门座设置在所述吸气腔内并与所述活塞芯的第一端固定连接，所述活门座上设置有用于与所述套筒的第一端端面密封的密封O型圈，所述复位弹簧的第一端与所述活门座固定连接，所述复位弹簧的第二端通过弹簧安装座与所述吸气腔的内壁固定连接，所述活塞芯的第二端设置在所述储气腔内。3.根据权利要求2所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:所述薄膜组合件设置在所述储气腔的上方，所述平衡腔设置在所述薄膜组合件的上方，所述摇臂组件的固定端与所述储气腔的内壁可转动连接，所述摇臂组件的活动端抵靠在所述薄膜组合件的下侧面，所述摇臂组件的固定端段与所述活塞芯的第二端接触。4.根据权利要求1或3所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:所述薄膜组合件包括多层薄膜结构，所述多层薄膜结构之间均设置有平衡腔，位于最下方的所述薄膜结构与所述摇臂组件抵靠。5.根据权利要求1所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:还包括空气活门组件，所述空气活门组件包括空气活门壳体、压力薄膜、压力弹簧、活门杆和活门，所述空气活门壳体与所述所述压力薄膜将所述空气活门壳体分隔为压力腔和大气腔，所述压力腔与所述氧气进气口连通，所述大气腔的下端设置有与所述活门适配的活门口，并与所述吸气腔连通，所述活门设置在所述活门口的上方且与所述活门杆的下端固定连接，所述活门杆的上端抵靠至所述压力薄膜的下侧面，所述压力弹簧的上端与所述活门杆的上端固定连接，所述压力弹簧的下端通过导向环与所述空气活门壳体固定连接，所述大气腔的侧壁上设置有与大气连通的空气进孔。6.根据权利要求5所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:所述压力环设置在所述活门与所述压力薄膜之间，并与所述空气活门壳体固定连接，所述压力环上设置有供所述活门杆穿过的中心孔，所述压力弹簧套装在所述活门杆的上段，且所述压力弹簧的下端与所述导向环的上侧面固定连接，所述活门与所述活门口之间设置有密封橡胶垫。7.根据权利要求1所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:还包括波纹管组件，所述波纹管组件包括波纹管座、波纹管和波纹管顶片，所述壳体上设置有与氧气管路连通的波纹管安装槽，所述波纹管通过所述波纹管座安装在所述波纹管安装槽内，所述波纹管顶片与所述波纹管连接并贴合至所述波纹管安装槽与所述氧气管路之间的通孔上，所述波纹管顶片与所述安装槽之间设置有密封橡胶垫，所述波纹管安装槽的侧壁设置有排气孔。8.根据权利要求1所述的用于机载制氧设备的流量自动调节装置，其特征在于:还包括余压活门组件，所述余压活门组件包括余压弹簧、余压活门和余压活门座，所述壳体上设置有与氧气管路连通的余压活门安装槽，所述余压活门座安装在所述余压活门安装槽与所述氧气管路之间的通孔上，所述余压活门安装座上设置有余压气孔，所述余压活门的内侧面与所述余压活门安装座贴合并密封所述余压气孔，所述余压活门的外侧面与所述余压弹簧的第一端连接，所述余压弹簧的第二端通过螺纹环与所述壳体固定连接。
【文档编号】F16K17/30GK205534447SQ201620093178
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】杨箭, 林华勇
【申请人】成都康拓兴业科技有限责任公司