一种电控旋转式轻型通气阀的制作方法

本发明属于飞行器设计领域，具体设计了一种电控旋转式轻型通气阀。

背景技术：

常规飞行器主要在大气中进行飞行，潜水飞机不但需要实现空中航行，还要进行水中航行。潜水飞机在上浮和下潜过程中，其气舱需要进行反复的充放气。潜水飞机在下潜过程中，通气阀处于打开状态，气舱内的气体通过通气阀的通气孔溢出舱体。当通气阀在上浮过程中，需要将通气阀关闭，利用气泵将压缩气体泵入气舱内。传统的潜艇因为其下潜深度大，所以使用的通气阀普遍耐压强度高，因而造成结构重量大的问题，无法满足潜水飞机的使用要求。

技术实现要素：

为满足潜水飞机在上浮和下潜过程中实现充放气需求，本发明提出一种由舵机作动的电控旋转式轻型通气阀，其结构可靠性高，结构重量轻，易于实现，成本低廉，满足了潜水飞机的通换气要求和严格的重量要求。

本发明一种电控旋转式轻型通气阀，包括阀体座、舵机支架、作动舵机、阀门、盖板与传动组件。

所述阀门与阀体座内外嵌套；两者侧壁周向上每间隔120度开有通气孔。舵机支架末端套接固定于阀体座上，前端安装作动舵机，盖板为凸轮形板，盖板的大端与阀门顶端间同轴固定；传动组件包括舵机摇臂与连杆；舵机摇臂的输入端固定于作动舵机输出轴上，输出端与连杆的输入端之间通过竖直转轴轴接；连杆的输出端通过竖直转轴与盖板的小端连接。由此同过传动组件将作动舵机输出轴的旋转运动传递至阀门，带动阀门在阀体座内部进行旋转运动；在旋转运动过程中，当转动阀门和阀体座的通气孔相对应时实现通气。

本发明中还在盖板的大端上方安设限位片，由对阀门进行上下限位，防止气流冲击过大损坏通气阀结构。

本发明的优点在于：

1、本发明电控旋转式轻型通气阀，阀门限位片可以防止充放气过程中气流冲击过大损毁结构，同时阀门限位片和转动阀门通过点接触可以减小转动时的摩擦阻力。

2、本发明电控旋转式轻型通气阀，通过舵机驱动，作动系统独立，而且整个结构重量轻，符合潜水飞机对重量的严苛要求。

3、本发明电控旋转式轻型通气阀，通用性强，运行可靠稳定，成本低廉。

附图说明

图1为本发明电控旋转式轻型通气阀关闭时整体结构示意图；

图2为本发明电控旋转式轻型通气阀打开时整体结构示意图；

图3为本发明电控旋转式轻型通气阀中阀门结构示意图；

图4为本发明电控旋转式轻型通气阀中限位片结构示意图。

图中：

1-阀体座2-舵机支架3-作动舵机

4-阀门5-盖板6-加强筋板

7-密封垫圈8-舵机摇臂9-连杆

10-z型限位结构11-中心凸起12-外围凸起

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明旋转式轻型通气阀，包括阀体座1、舵机支架2、作动舵机3、阀门4、盖板5与传动组件，如图1、图2所示。

所述阀体座1为圆柱形壳式结构，底部周向设计法兰盘，周向具有六个安装孔，通过螺钉穿过安装孔与壁板相连，将阀体座1固定于壁板上。阀体座1周向上每间隔120度开有方形阀体座通气孔101。

所述舵机支架2为板状结构，水平设置，末端固定套接于阀体座1中部偏上位置，且在舵机支架2与阀体座1间，通过周向上三个加强筋板6相连，保证阀体座1与舵机支架2间的结构强度。舵机支架2前端开口安装作动舵机3，做动舵机3输出轴竖直设置，开口两侧设计有卡槽，分别与作动舵机3两侧连接台配合搭界，实现作动舵机3的定位；同时在舵机支架2上开设的安装孔，通过螺钉穿过安装孔于作动舵机3两侧连接台上的螺纹孔螺纹连接，实现作动舵机3与舵机支架2间的固定。

所述阀门4为圆柱形壳体结构，如图3所示，阀门4周向每间隔120度开有三个与阀体座1侧壁阀体座通气孔101等尺寸的阀门开孔401。阀门4同轴置于阀体座1内，且阀门4外壁与阀体座1内壁间间隙配合。阀门4上部安装有实心凸轮形盖板5，盖板的大端与阀门4顶端间同轴固定；小端用来连接传动组件。上述阀门开孔401周向上安装有密封垫圈7，保证在工作过程中阀体座1与阀门4间具有良好的气密性。

所述传动组件包括舵机摇臂8与连杆9；其中，舵机摇臂7的输入端固定于作动舵机3输出轴上，输出端与连杆9的输入端之间通过竖直转轴轴接；连杆9的输出端通过竖直转轴与前述盖板5小端圆心同轴连接。由此通过传动组件可将作动舵机3输出轴的旋转运动传递至阀门4，带动阀门4在阀体座1内部进行旋转运动；且采用凸轮型盖板5进行传动，可保证转动阀门4具有足够的强度和刚度，防止在旋转过程中阀门4顶部出现失稳和变形。由此，通过阀门4所处的不同旋转位置来实现通放气的功能，在阀门4旋转运动过程中，当阀门4的阀门开孔401和阀体座1的阀体座通气孔101错位时，实现阀体座通气孔101的闭合，此时通气阀处于关闭状态；当阀门4的阀门开孔401和阀体座1的阀体座通气孔101重合时实现通气，此时通气阀处于打开状态。

上述舵机支架2上还安装有z型限位结构10，z型限位结构10底面通过螺钉固定于舵机支架2上，顶面作为限位片，位于盖板5大端上方。限位片前端下表面设计有中心突起11以及中心突起11外围周向上等角度间隔的外围突起12，如图4所示；中心突起11位于盖板5大端圆心正上方，并使各个突起与盖板5顶面形成点接触，以减小摩擦阻力。由此，通过限位片对阀门3的转动进行上部限位，防止气流冲击过大损坏通气阀结构。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种电控旋转式轻型通气阀的设计，包括阀体座、舵机支架、作动舵机、阀门、盖板与传动组件。所述阀门与阀体座内外嵌套；两者侧壁周向上开有通气孔；舵机支架末端套接固定于阀体座上，前端安装作动舵机；盖板为凸轮形板，盖板的大端与阀门顶端间同轴固定；传动组件用于将作动舵机输出轴的旋转运动传递至阀门，带动阀门在阀体座内部进行旋转运动；在旋转运动过程中，当转动阀门和阀体座的通气孔相对应时实现通气。同时还设计有限位片对阀门进行上下限位，防止气流冲击过大损坏通气阀结构。本发明结构可靠性高，重量轻，易于实现，成本低廉，满足了潜水飞机的通换气要求和严格的重量要求。

技术研发人员：马东立;罗智刚;胡浩德;陈锦涌;姚远
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2019.04.15
技术公布日：2019.08.06