一种飞轮抽真空接口装置的制作方法

文档序号:12261932阅读:315来源:国知局

本发明涉及抽真空接口装置技术领域,尤其涉及一种飞轮抽真空接口装置。



背景技术:

飞轮是卫星姿态控制系统的执行部件。当卫星承受外扰动力矩时,通过指令控制飞轮加速或减速以产生反作用控制力矩,与星体进行角动量交换,吸收星体由于外扰动力矩而引起的角动量变化,使星体角动量保持不变,从而实现卫星姿态的稳定控制。

飞轮在工作中处于高速旋转状态,为降低功耗,需要对飞轮进行抽真空,使其旋转部件处于真空状态。现有的抽气接口多采用卡口焊接密封形式,当飞轮内部气压低于设定值时,将抽气管卡死,然后对管口进行焊接密封。若发生漏气导致飞轮内部气压升高,需要将卡口部位解焊后重新抽真空,然后再次卡口焊接密封。

卡口焊接密封操作复杂,密封性能取决于焊点质量和卡口速度,密封效果一致性不好,每个飞轮内部抽真空后气压与卡口焊接操作相关。在焊接密封的同时会引入高温热源,易导致飞轮其它部件失效。除此之外,抽气管随着漏气补焊的次数而不断缩短,即重新卡口焊接的次数是有限的。



技术实现要素:

鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种飞轮抽真空接口装置,用以解决现有焊接密封方式操作复杂,密封性能取决于焊点质量,密封效果一致性不好,在焊接密封的同时会引入高温热源,易导致飞轮其它部件失效的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

一种飞轮抽真空接口装置,该接口装置包括:抽气嘴、锁紧螺钉、气阀、挡圈、密封圈、基座;

基座固定在抽气嘴的底部;

抽气嘴为变内径结构,并且由上至下内径缩小两次,依次形成侧壁A、凸台A、侧壁B、凸台B、侧壁C;

密封圈安装在抽气嘴的凸台B上,且紧靠侧壁B;

挡圈设置在抽气嘴的侧壁B上,并且与密封圈紧密接触;

气阀的上半部为圆柱形,且设有中心孔;下半部为圆台,圆台的侧面等距设有四个直孔,且直孔均与中心孔相通;圆台的直孔以下的侧面与密封圈紧密接触;

抽气嘴的侧壁A设有内螺纹,并且与锁紧螺钉连接;

锁紧螺钉中心设有竖直通孔。

锁紧螺钉的上端面上设有凹槽,用以方便旋转锁紧螺钉。

抽气嘴与基座通过焊接连接并固定。

气阀可以沿抽气嘴的轴线方向上,直至气阀的上表面与锁紧螺钉的下表面接触时的位置。

锁紧螺钉的竖直通孔与气阀的中心孔同轴,且直径相同。

气阀的外径与抽气嘴的侧面B的内径相等。

锁紧螺钉为变外径结构,外径变化一次,形成侧面E和侧面F:侧面E的外径与抽气嘴的侧面A的内径相等;侧面F外径与抽气嘴的侧面B相等。

锁紧螺钉旋入至其与气阀接触,并将气阀与密封圈压紧时,锁紧螺钉的上表面低于抽气嘴的上表面。

抽气嘴1的侧壁C的内径小于飞轮的直径;侧壁B的内径与密封圈的外径相等,且大于侧壁C的内径;侧壁A的内径大于侧壁B的内径;

抽气嘴1的侧壁A、侧壁B、侧壁C的高度均相等,且均大于或等于侧壁C内径。

一种该接口装置的使用方法,该使用方法为:

将锁紧螺钉旋出至其上表面与抽气嘴上表面平齐,将抽气嘴上端与抽气泵相连,将抽气嘴的下侧与飞轮内部相连;

启动抽气泵,空气顶起气阀,经由直孔、中心孔、竖直通孔被抽气泵抽出;

抽气结束后,旋入锁紧螺钉,使锁紧螺钉压紧气阀和密封圈,防止空气进入飞轮内部。

本发明有益效果如下:

1.抽真空过程中,当气阀两端的压差不足以克服气阀的重力时,气阀向下移动,与密封圈形成接触密封,随着外部压力的升高,作用在气阀上的大气负压也越大,使得密封性能提升。抽真空结束后,拧动锁紧螺钉,将气阀位置锁死,使其不会因振动和外部压力变化而松动,增强密封的可靠性。

2.当发生漏气导致飞轮内部压力升高时,只需拧开锁紧螺钉,便可以重新进行抽真空,当气阀上下压差产生的作用力小于气阀重力时,气阀向下移动,与密封圈形成接触密封,然后再次拧紧锁紧螺钉。整个操作过程无损耗、无高温热源,抽真空接口可重复使用,避免了反复焊接对部件产生损伤。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的特征和优点从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

图1为一种飞轮抽真空接口装置的剖视图。

图中:1.抽气嘴,2.锁紧螺钉,3.气阀,4.挡圈,5.密封圈,6.基座。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

一种飞轮抽真空接口装置,该接口装置包括:抽气嘴1、锁紧螺钉2、气阀3、挡圈4、密封圈5、基座6;

基座6固定在抽气嘴1的底部;

抽气嘴1为变内径结构,并且由上至下内径缩小两次,依次形成侧壁A、凸台A、侧壁B、凸台B、侧壁C;

密封圈5安装在抽气嘴1的凸台B上,且紧靠侧壁B;

挡圈4设置在抽气嘴1的侧壁B上,并且与密封圈5紧密接触,用以将密封圈5的位置固定;

气阀3的上半部为圆柱形,且设有中心孔;下半部为圆台,圆台的侧面等距设有四个直孔,且直孔均与中心孔相通;圆台的直孔以下的侧面与密封圈5紧密接触;

抽气嘴1的侧壁A设有内螺纹,并且与锁紧螺钉2连接;

锁紧螺钉2中心设有竖直通孔。

锁紧螺钉2的上端面上设有凹槽,用以方便旋转锁紧螺钉2。

抽气嘴1与基座6通过焊接连接并固定。

气阀3可以沿抽气嘴1的轴线方向上,直至气阀3的上表面与锁紧螺钉2的下表面接触时的位置。

锁紧螺钉2的竖直通孔与气阀3的中心孔同轴,且直径相同。

气阀3的外径与抽气嘴1的侧面B的内径相等。

锁紧螺钉2为变外径结构,外径变化一次,形成侧面E和侧面F:侧面E的外径与抽气嘴1的侧面A的内径相等;侧面F外径与抽气嘴1的侧面B相等;侧面F的长度应足够长,使得当锁紧螺钉2旋入并将气阀3锁紧时,锁紧螺钉2变外径产生的凸台不与抽气嘴1的凸台A接触。

锁紧螺钉2旋入至其与气阀3接触,并将气阀3与密封圈5压紧时,锁紧螺钉2的上表面低于抽气嘴1的上表面。

抽气嘴1的侧壁C的内径为1-10mm,抽气嘴1的侧壁C的内径小于飞轮的直径;侧壁B的内径与密封圈的外径相等,且大于侧壁C的内径;侧壁A的内径大于侧壁B的内径;

抽气嘴1的侧壁A、侧壁B、侧壁C的高度均相等,且均大于或等于侧壁C内径。

一种该接口装置的使用方法,该使用方法为:

将锁紧螺钉旋2出至其上表面与抽气嘴1上表面平齐,将抽气嘴1上端与抽气泵相连,将抽气嘴1的下侧与飞轮内部相连;

启动抽气泵,空气顶起气阀3,经由直孔、中心孔、竖直通孔被抽气泵抽出;

抽气结束后,旋入锁紧螺钉2,使锁紧螺钉2压紧气阀3和密封圈5,防止空气进入飞轮内部。

本发明的原理为:

抽真空开始之前,气阀3由于重力与密封圈5接触,形成接触密封,抽真空开始后,当抽气泵抽气使气阀3上下压差产生的作用力大于气阀3重力时,气阀3向上移动,抽气嘴1内外导通。当气阀3内外真空度相近后,气阀3上下压差产生的作用力小于气阀3重力时,气阀3向下移动,与密封圈5形成接触密封,当气阀3外逐步升压时,作用在气阀3上表面的压力逐渐增大,密封性能逐步提升。抽真空结束后,拧动锁紧螺钉2,将气阀3位置锁死,使其不会因振动和外部压力变化而松动,增强密封的可靠性。

综上所述,本发明实施例提供了一种飞轮抽真空接口装置,抽真空过程中,当气阀两端的压差不足以克服气阀的重力时,气阀向下与密封圈形成接触密封,随着外部压力的升高,作用在气阀上的大气负压也越大,使得密封性能提升。抽真空结束后,拧动锁紧螺钉,将气阀位置锁死,使其不会因振动和外部压力变化而松动,增强密封的可靠性。当发生漏气导致飞轮内部压力升高时,只需拧开锁紧螺钉,便可以重新进行抽真空,当气阀上下压差产生的作用力小于气阀重力时,气阀向下移动,与密封圈形成接触密封,然后再次拧紧锁紧螺钉。整个操作过程无损耗、无高温热源,抽真空接口可重复使用。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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