专利名称：具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种阀瓣密封结构，具体涉及一种具有自适应摆动头双道密封结
构的大通径低温阀门。
背景技术：
为了满足新一代大推力运载火箭对推进剂介质用量增加较大的需求，实现快速加 注的要求，阀门设计时，对液氧和液氢介质加注阀的流通直径都增加较大；为了保证阀门开 启功能的可靠实现，要求密封所用弹簧力不能过大；同时对低工作压力下阀瓣的密封提出 了苛刻的要求。 目前，大推力运载火箭加注阀存在以下缺点阀杆与阀瓣一体的固定连接结构，阀 门直径增大后阀杆与阀瓣密封面垂直度公差对密封面贴合情况差，密封性能差；阀瓣平面 与阀座凸台之间为平面单道密封结构，密封性能差。目前的阀门结构在深冷(液氢、液氧温 区)条件下，已经无法满足低温低压密封的要求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温 阀门，该阀门能够满足深冷条件下使用的大通经阀门低温密封的要求。 实现本实用新型目的的技术方案一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径 低温阀门，它包括阀瓣、壳体、阀杆、密封件、弹簧、上阀盖和下阀盖，壳体顶部设有上阀盖， 壳体底部设有下阀盖；上阀盖中心设有与壳体内部连通的上口，下阀盖中心设有与壳体内 部连通的下口 ；壳体内设有阀瓣、阀杆、密封件和弹簧，壳体中部设有与其一体的阀座，阀座 为孔板，阀座上部为背压腔，阀座下部为加注腔，阀座上部设有与其一体的环形阀座凸台， 阀座中部设有阀杆孔，阀杆下部位于阀杆孔内、且底部位于加注腔内，阀杆位于加注腔内的 阀杆段外套有弹簧；阀座与壳体内部之间设有与壳体内部连通的通孔；阀瓣位于阀座凸台 上表面；阀瓣下方设有阀杆，座凸台与阀瓣之间设有密封件，其中，所述的阀座凸台与密封 件的配合位置沿其周向设有三角形环形凸台，密封件与三角形环形凸台相配合的位置沿其 周向设有环形凹槽，三角形环形凸台与环形凹槽形成双道密封结构。 所述的阀杆与阀瓣之间通过半球形阀杆头活动连接，阀杆头卡在阀瓣内、使阀瓣 可以相对于阀杆摆动。 本实用新型的有益技术效果将原用的阀瓣平面对阀座凸台的平面密封结构，更 改设计为阀瓣密封环线对阀座凸环斜面密封结构，通过阀座斜面的导向作用，实现阀瓣与 阀座密封面的自适应调整功能，满足多次动作后的密封稳定问题。将阀杆与阀瓣一体的固 定连接结构，更改设计为阀杆与阀瓣组装的分体连接结构，使阀瓣可以相对于阀杆适当摆 动，克服直径增大后阀杆与阀瓣密封面垂直度公差对密封面贴合情况的不良影响，改善密 封性能。将阀瓣与阀座配对的密封面有原单道密封面的结构，设计更改为双道密封面的结 构，增加密封可靠性。经常温及低温试验证明，可以较好地满足低温条件下的密封要求，试
3验工装上多次动作后，仍然可以达到0泡/分钟(0.001Pa*m3/S)的漏率，远远超出任务书 提出的漏气量为^ 0. 5Pa m3/s的指标要求；该密封件能够大通径液氢加注阀和液氧加注 阀门常温及低温动作密封要求，在最低工作压力0. 03MPa时，仍然可以达到0. 23Pa ^Vs以 下的漏率。
图1为本实用新型所提供的一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温 阀门的结构示意图； 图2为本实用新型所提供的自适应摆动头双道密封件的密封部位局部放大结构 示意图。 图中1-阀瓣；2_壳体；3_阀杆；4_密封件；5_弹簧；6_上阀盖；7_下阀盖；8_上 口 ；9-下口 ；10-阀座凸台；11-阀杆头；12_阀座；13_阀杆孔；14_通孔；15_三角形凸台； 16-环形凹槽；A-背压腔；B-加注腔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。 如图1所示，一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温阀门，它包括阀 瓣1、壳体2、阀杆3、密封件4、弹簧5、上阀盖6和下阀盖7。壳体2顶部与上阀盖6通过螺 钉连接，壳体2底部与下阀盖7通过螺钉连接，壳体2与上阀盖6和下阀盖7之间均设有密 封垫。上阀盖6中心设有与壳体2内部连通的上口 8，下阀盖7中心设有与壳体2内部连通 的下口9。壳体2内设有阀瓣1、阀杆3、密封件4和弹簧5。壳体2中部设有与其一体的阀 座12，阀座12为孔板，阀座12上部为背压腔A，阀座12下部为加注腔B。阀座12上部设有 与其一体的阀座凸台IO，阀座凸台IO为环形凸台。阀座12中部设有阀杆孔13，阀杆3下 部位于阀杆孔13内、且底部位于加注腔B内，阀杆3位于加注腔B内的阀杆段外套有弹簧 5。阀座12与壳体2内部之间设有与壳体2内部连通的通孔14。阀瓣1位于阀座凸台10 上表面。阀瓣1下方设有阀杆3，阀杆3与阀瓣1之间通过半球形阀杆头11活动连接，阀杆 头11卡在阀瓣1内、使阀瓣1可以相对于阀杆3适当摆动。 如图2所示，阀座凸台10与阀瓣1之间设有密封件4。阀座凸台10与密封件4的 配合位置沿其周向设有三角形环形凸台15，密封件4与三角形环形凸台15相配合的位置沿 其周向设有环形凹槽16。三角形环形凸台(15)与环形凹槽(16)形成双道密封结构。双道 密封结构是指三角形环形凸台(15)与环形凹槽(16)的两个接触面之间形成的双道密封密 封面结构。 下面结合图1详细描述本实用新型所提供的一种具有自适应摆动头双道密封结 构的大通径低温阀门的工作过程通过上口 8注入密封介质到背压腔A，依靠介质压力和弹 簧5的弹簧力，实现对加注介质的密封，通过连接在加注腔的下口 9，检测密封泄漏情况。依 靠外力，克服弹簧力和背压腔A所产生的介质应力，推开阀瓣l，使阀瓣1与阀座IO密封面 脱离，泄去外力后，依靠弹簧力通过阀杆3使阀瓣1回位，与阀座IO接触再次实现密封。动 作时阀瓣1与阀杆3连接处可以适当摆动；阀瓣1与阀座10的密封面为自适应双道密封结 构，确保在较小的密封应力情况下，实现可靠密封。[0015] 上面结合附图对本实用新型的实施例对作了详细说明，但是本实用新型并不限于 上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗 旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未具体说明的技术均采用现有技术。
权利要求一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温阀门，它包括阀瓣(1)、壳体(2)、阀杆(3)、密封件(4)、弹簧(5)、上阀盖(6)和下阀盖(7)，壳体(2)顶部设有上阀盖(6)，壳体(2)底部设有下阀盖(7)；上阀盖(6)中心设有与壳体(2)内部连通的上口(8)，下阀盖(7)中心设有与壳体(2)内部连通的下口(9)；壳体(2)内设有阀瓣(1)、阀杆(3)、密封件(4)和弹簧(5)，壳体(2)中部设有与其一体的阀座(12)，阀座(12)为孔板，阀座(12)上部为背压腔(A)，阀座(12)下部为加注腔(B)，阀座(12)上部设有与其一体的环形阀座凸台(10)，阀座(12)中部设有阀杆孔(13)，阀杆(3)下部位于阀杆孔(13)内、且底部位于加注腔(B)内，阀杆(3)位于加注腔(B)内的阀杆段外套有弹簧(5)；阀座(12)与壳体(2)内部之间设有与壳体(2)内部连通的通孔(14)；阀瓣(1)位于阀座凸台(10)上表面；阀瓣(1)下方设有阀杆(3)，座凸台(10)与阀瓣(1)之间设有密封件(4)，其特征在于所述的阀座凸台(10)与密封件(4)的配合位置沿其周向设有三角形环形凸台(15)，密封件(4)与三角形环形凸台(15)相配合的位置沿其周向设有环形凹槽(16)，三角形环形凸台(15)与环形凹槽(16)形成双道密封结构。
2. 根据权利要求1所述的一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温阀门，其特征在于所述的阀杆(3)与阀瓣(1)之间通过半球形阀杆头(11)活动连接，阀杆头(11)卡在阀瓣(1)内、使阀瓣(1)可以相对于阀杆(3)摆动。
专利摘要本实用新型属于一种阀瓣密封结构，具体公开一种具有自适应摆动头双道密封结构的大通径低温阀门，壳体顶部设有上阀盖，壳体底部设有下阀盖；壳体中部设有与其一体的阀座，阀座上部设有与其一体的环形阀座凸台，阀座中部设有阀杆孔，阀杆下部位于阀杆孔内，阀杆下部外套有弹簧；阀座与壳体内部之间设有与壳体内部连通的通孔；阀瓣位于阀座凸台上表面；阀瓣下方设有阀杆，座凸台与阀瓣之间设有密封件，其中，所述的阀座凸台与密封件的配合位置沿其周向设有三角形凸台，密封件与三角形凸台相配合的位置沿其周向设有环形凹槽。本实用新型的阀门能够满足深冷条件下使用的大通经阀门低温密封的要求。
文档编号F16K1/00GK201539581SQ20092027026
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者唐波, 王立峰, 谢小兵 申请人:航天材料及工艺研究所