一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置的制作方法

本实用新型属于直升飞机救生系统领域，具体涉及一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置。

背景技术：

现有直升机应急漂浮救生系统的气源装置中，瓶体和组合阀大多为30CrMnSi材质，对于新型直升机的耐腐蚀性和减重等方面均无法满足使用要求。并且，现有的气源装置的阀门运作时缓慢并且不可靠，容易贻误救援时机。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置，用以加强气源装置的抗性并且使得阀门的工作运行更加快速可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

设计一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置，包括瓶体以及固连在瓶体左端的阀门；

所述瓶体由碳纤维缠绕层和不锈钢内胆从外至内依次固连而成，所述瓶体包括充放气嘴，所述瓶体的左端设有进气口，所述充放气嘴设置在所述进气口的外表面，所述充放气嘴与所述进气口联通；

所述阀门包括从右至左彼此联通的主阀、先导阀以及电连接器；

所述主阀包括主阀输出腔、主阀输入腔、主阀控制腔以及主阀芯；所述主阀输出腔、所述主阀输入腔、所述主阀控制腔从上至下彼此联通并构成封闭的气腔；

所述主阀输出腔上端设有出气口；所述主阀输入腔右端联通至所述进气口；所述主阀控制腔左侧设有第一联通孔道；

所述主阀芯从上至下依次被所述主阀输出腔、主阀输入腔、主阀控制腔密封套设在内，所述主阀芯在所述主阀控制腔部分的横截面积大于在所述主阀输入腔部分的横截面积；所述主阀芯下端通过弹簧连接所述主阀控制腔的端面；所述主阀芯右侧设有节流孔，所述主阀芯下半段内部设有主阀气道；所述节流孔与所述主阀气道联通；

所述先导阀包括第一常通气腔、第二常通气腔、气体作用腔以及先导阀芯；

所述第一常通气腔与第二常通气腔从上至下彼此联通并构成上下两端常通大气的气腔；

所述第一常通气腔的内径大于所述第二常通气腔的内径；

所述先导阀芯下端中心向内开设有先导阀气道，所述先导阀气道联通至所述先导阀芯的右侧；所述先导阀芯的上端通过弹簧连接所述第一常通气腔的上端面；所述先导阀芯分为上下两段，上段可移动安装在所述第一常通气腔中，下段安装在第二常通气腔中，下段的长度长于所述第二常通气腔的高度；所述先导阀芯的上段与所示第一常通气腔的下端面之间的空隙构成所述气体作用腔；所述气体作用腔左端设有第二联通孔道；

所述电连接器内部设有电爆管，所述电爆管右侧设有电爆气腔，所述电爆气腔联通所述第二联通孔道。

作为本技术方案的进一步改进，还包括压力传感器；所述压力传感器固连在进气口的外表面，位于所述充放气嘴右侧；所述压力传感器的感应装置伸入至所述进气口。

作为本技术方案的进一步改进，还包括压力表，所述压力表固连在所述阀门的外表面，所述压力表与所述压力传感器电性连接。

作为本技术方案的进一步改进，还包括安全阀，所述安全阀设在所述进气口的外表面，位于所述充放气嘴的左侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述主阀芯与腔体之间通过O型密封圈密封，所述先导阀芯与腔体之间通过O型密封圈密封。

与现有技术相比，本技术方案的主要优点有：

1.高压气瓶采用不锈钢材质内胆和碳纤维缠绕工艺，组合阀选用钛合金材料，有效解决了海洋环境中的腐蚀性问题；

2.高压气瓶采用不锈钢内胆和碳纤维缠绕工艺，提高了气瓶的耐压强度，可以保证在相同体积内存储更多气体；

3.应用钛合金和碳纤维等新型材料，不但有效提高产品强度可靠性，还大大降低了产品重量；

4.采用新型组合阀设计，可实现气源装置的快速、可靠释放功能；

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置的结构图；

图2为本实用新型具体是实施方式中一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置的瓶体的内部结构图；

图3为本实用新型具体是实施方式中一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置的阀门内部结构图；

图4为本实用新型具体是实施方式中一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置阀门打开时内部结构图。

图中，1-瓶体，2-阀门，11-碳纤维缠绕层，12-不锈钢内胆，13-充放气嘴，14-进气口，15-压力表，21-主阀，22-先导阀，23-电连接器，141-压力传感器，142-安全阀，211-主阀输出腔，212-主阀输入腔，213-主阀控制腔，214-主阀芯，215-出气口，216-第一联通孔道，217-节流孔，218-主阀气道，221-第一常通气腔，222-第二常通气腔，223-气体作用腔，224-先导阀芯，225-第二联通孔道，226-先导阀气道，231-电爆管，232-电爆气腔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

设计一种新型碳纤维缠绕不锈钢内胆气源装置，如图1图2所示，包括瓶体1以及固连在瓶体1左端的阀门2；

所述瓶体1由碳纤维缠绕层11和不锈钢内胆12从外至内依次固连而成，所述瓶体1包括充放气嘴13，所述瓶体1的左端设有进气口14，所述充放气嘴13设置在所述进气口14的外表面，所述充放气嘴13与所述进气口14联通；

所述阀门2包括从右至左彼此联通的主阀21、先导阀22以及电连接器23；

所述主阀21包括主阀输出腔211、主阀输入腔212、主阀控制腔213以及主阀芯214；所述主阀输出腔211、所述主阀输入腔212、所述主阀控制腔213从上至下彼此联通并构成封闭的气腔；

所述主阀输出腔211上端设有出气口215；所述主阀输入腔212右端联通至所述进气口14；所述主阀控制腔213左侧设有第一联通孔道216；

所述主阀芯214从上至下依次被所述主阀输出腔211、主阀输入腔212、主阀控制腔213密封套设在内，所述主阀芯214在所述主阀控制腔213部分的横截面积大于在所述主阀输入腔212部分的横截面积；所述主阀芯214下端通过弹簧连接所述主阀控制腔213的端面；所述主阀芯214右侧设有节流孔217，所述主阀芯214下半段内部设有主阀气道218；所述节流孔217与所述主阀气道218联通；

所述先导阀22包括第一常通气腔221、第二常通气腔222、气体作用腔223以及先导阀芯224；

所述第一常通气腔221与第二常通气腔222从上至下彼此联通并构成上下两端常通大气的气腔；

所述第一常通气腔221的内径大于所述第二常通气腔222的内径；

所述先导阀芯224下端中心向内开设有先导阀气道226，所述先导阀气道226联通至所述先导阀芯224的右侧；所述先导阀芯224的上端通过弹簧连接所述第一常通气腔221的上端面；所述先导阀芯224分为上下两段，上段可移动安装在所述第一常通气腔221中，下段安装在第二常通气腔222中，下段的长度长于所述第二常通气腔222的高度；所述先导阀芯224的上段与所述第一常通气腔221的下端面之间的空隙构成所述气体作用腔223；所述气体作用腔223左端设有第二联通孔道225；

所述电连接器内部设有电爆管231，所述电爆管231右侧设有电爆气腔232，所述电爆气腔232联通所述第二联通孔道225。

密封状态如图3所示，瓶体1内的气体通过节流孔217进入主阀控制腔213，由于先导阀22将主阀控制腔213与大气隔绝，主阀控制腔213与主阀输入腔212逐渐达到两端压强平衡。由于主阀芯214在主阀控制腔213的截面积大于在主阀输入腔212中的截面积，主阀控制腔213中主阀芯214端的压力大于主阀输入腔212中主阀芯214的压力，在弹簧力的合力作用下，主阀芯214动作，直至主阀芯214将主阀输入腔212与主阀输出腔211完全隔断，瓶体1处于密封状态。

给外部的浮筒充气如图4所示：起动电爆管231，在爆炸气压的作用下，气体作用腔223的体积扩大，先导阀芯224向上运动，先导阀气道226与第一联通孔道216联通，打开主阀控制腔213与大气环境的通道，主阀控制腔213压力降低；主阀芯214在主阀输入腔212压力作用下，迅速向下运动；主阀输入腔212与主阀输出腔211贯通，瓶体1内的高压气体经由出气口215向浮筒排出，为漂浮系统气囊充气。

进一步地，包括压力传感器141；所述压力传感器141固连在进气口14的外表面，位于所述充放气嘴13右侧；所述压力传感器141的感应装置伸入至所述进气口14。

压力传感器141能够实时监控瓶体1内的压力，防止过高压。

进一步地，还包括压力表15，所述压力表15固连在所述阀门2的外表面，所述压力表15与所述压力传感器141电性连接。

压力表15能够将压力数值实时显示，让操作人员直观简洁地观测瓶体1内的压强。

进一步地，还包括安全阀142，所述安全阀142设在所述进气口14的外表面，位于所述充放气嘴13的左侧。

当瓶体1温度升高压力超限时，通过安全阀142泄压，保护人员、设备等的安全；

进一步地，所述主阀芯214与腔体之间通过O型密封圈密封，所述先导阀芯224与腔体之间通过O型密封圈密封。

阀体2大量采用新型“O型圈”密封方式，有效提高系统的气密性能；

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。