專(zhuān)利名稱(chēng)：具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種閥瓣密封結(jié)構(gòu)，具體涉及一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)
構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)。
背景技術(shù)：
為了滿(mǎn)足新一代大推力運(yùn)載火箭對(duì)推進(jìn)劑介質(zhì)用量增加較大的需求，實(shí)現(xiàn)快速加 注的要求，閥門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)液氧和液氫介質(zhì)加注閥的流通直徑都增加較大；為了保證閥門(mén)開(kāi) 啟功能的可靠實(shí)現(xiàn)，要求密封所用彈簧力不能過(guò)大；同時(shí)對(duì)低工作壓力下閥瓣的密封提出 了苛刻的要求。 目前，大推力運(yùn)載火箭加注閥存在以下缺點(diǎn)閥桿與閥瓣一體的固定連接結(jié)構(gòu)，閥 門(mén)直徑增大后閥桿與閥瓣密封面垂直度公差對(duì)密封面貼合情況差，密封性能差；閥瓣平面 與閥座凸臺(tái)之間為平面單道密封結(jié)構(gòu)，密封性能差。目前的閥門(mén)結(jié)構(gòu)在深冷(液氫、液氧溫 區(qū))條件下，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足低溫低壓密封的要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫 閥門(mén)，該閥門(mén)能夠滿(mǎn)足深冷條件下使用的大通經(jīng)閥門(mén)低溫密封的要求。 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑 低溫閥門(mén)，它包括閥瓣、殼體、閥桿、密封件、彈簧、上閥蓋和下閥蓋，殼體頂部設(shè)有上閥蓋， 殼體底部設(shè)有下閥蓋；上閥蓋中心設(shè)有與殼體內(nèi)部連通的上口，下閥蓋中心設(shè)有與殼體內(nèi) 部連通的下口 ；殼體內(nèi)設(shè)有閥瓣、閥桿、密封件和彈簧，殼體中部設(shè)有與其一體的閥座，閥座 為孔板，閥座上部為背壓腔，閥座下部為加注腔，閥座上部設(shè)有與其一體的環(huán)形閥座凸臺(tái)， 閥座中部設(shè)有閥桿孔，閥桿下部位于閥桿孔內(nèi)、且底部位于加注腔內(nèi)，閥桿位于加注腔內(nèi)的 閥桿段外套有彈簧；閥座與殼體內(nèi)部之間設(shè)有與殼體內(nèi)部連通的通孔；閥瓣位于閥座凸臺(tái) 上表面；閥瓣下方設(shè)有閥桿，座凸臺(tái)與閥瓣之間設(shè)有密封件，其中，所述的閥座凸臺(tái)與密封 件的配合位置沿其周向設(shè)有三角形環(huán)形凸臺(tái)，密封件與三角形環(huán)形凸臺(tái)相配合的位置沿其 周向設(shè)有環(huán)形凹槽，三角形環(huán)形凸臺(tái)與環(huán)形凹槽形成雙道密封結(jié)構(gòu)。 所述的閥桿與閥瓣之間通過(guò)半球形閥桿頭活動(dòng)連接，閥桿頭卡在閥瓣內(nèi)、使閥瓣 可以相對(duì)于閥桿擺動(dòng)。 本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果將原用的閥瓣平面對(duì)閥座凸臺(tái)的平面密封結(jié)構(gòu)，更 改設(shè)計(jì)為閥瓣密封環(huán)線對(duì)閥座凸環(huán)斜面密封結(jié)構(gòu)，通過(guò)閥座斜面的導(dǎo)向作用，實(shí)現(xiàn)閥瓣與 閥座密封面的自適應(yīng)調(diào)整功能，滿(mǎn)足多次動(dòng)作后的密封穩(wěn)定問(wèn)題。將閥桿與閥瓣一體的固 定連接結(jié)構(gòu)，更改設(shè)計(jì)為閥桿與閥瓣組裝的分體連接結(jié)構(gòu)，使閥瓣可以相對(duì)于閥桿適當(dāng)擺 動(dòng)，克服直徑增大后閥桿與閥瓣密封面垂直度公差對(duì)密封面貼合情況的不良影響，改善密 封性能。將閥瓣與閥座配對(duì)的密封面有原單道密封面的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)更改為雙道密封面的結(jié) 構(gòu)，增加密封可靠性。經(jīng)常溫及低溫試驗(yàn)證明，可以較好地滿(mǎn)足低溫條件下的密封要求，試
3驗(yàn)工裝上多次動(dòng)作后，仍然可以達(dá)到0泡/分鐘(0.001Pa*m3/S)的漏率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任務(wù)書(shū) 提出的漏氣量為^ 0. 5Pa m3/s的指標(biāo)要求；該密封件能夠大通徑液氫加注閥和液氧加注 閥門(mén)常溫及低溫動(dòng)作密封要求，在最低工作壓力0. 03MPa時(shí)，仍然可以達(dá)到0. 23Pa ^Vs以 下的漏率。

圖1為本實(shí)用新型所提供的一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫 閥門(mén)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型所提供的自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封件的密封部位局部放大結(jié)構(gòu) 示意圖。 圖中1-閥瓣；2_殼體；3_閥桿；4_密封件；5_彈簧；6_上閥蓋；7_下閥蓋；8_上 口 ；9-下口 ；10-閥座凸臺(tái)；11-閥桿頭；12_閥座；13_閥桿孔；14_通孔；15_三角形凸臺(tái)； 16-環(huán)形凹槽；A-背壓腔；B-加注腔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 如圖1所示，一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)，它包括閥 瓣1、殼體2、閥桿3、密封件4、彈簧5、上閥蓋6和下閥蓋7。殼體2頂部與上閥蓋6通過(guò)螺 釘連接，殼體2底部與下閥蓋7通過(guò)螺釘連接，殼體2與上閥蓋6和下閥蓋7之間均設(shè)有密 封墊。上閥蓋6中心設(shè)有與殼體2內(nèi)部連通的上口 8，下閥蓋7中心設(shè)有與殼體2內(nèi)部連通 的下口9。殼體2內(nèi)設(shè)有閥瓣1、閥桿3、密封件4和彈簧5。殼體2中部設(shè)有與其一體的閥 座12，閥座12為孔板，閥座12上部為背壓腔A，閥座12下部為加注腔B。閥座12上部設(shè)有 與其一體的閥座凸臺(tái)IO，閥座凸臺(tái)IO為環(huán)形凸臺(tái)。閥座12中部設(shè)有閥桿孔13，閥桿3下 部位于閥桿孔13內(nèi)、且底部位于加注腔B內(nèi)，閥桿3位于加注腔B內(nèi)的閥桿段外套有彈簧 5。閥座12與殼體2內(nèi)部之間設(shè)有與殼體2內(nèi)部連通的通孔14。閥瓣1位于閥座凸臺(tái)10 上表面。閥瓣1下方設(shè)有閥桿3，閥桿3與閥瓣1之間通過(guò)半球形閥桿頭11活動(dòng)連接，閥桿 頭11卡在閥瓣1內(nèi)、使閥瓣1可以相對(duì)于閥桿3適當(dāng)擺動(dòng)。 如圖2所示，閥座凸臺(tái)10與閥瓣1之間設(shè)有密封件4。閥座凸臺(tái)10與密封件4的 配合位置沿其周向設(shè)有三角形環(huán)形凸臺(tái)15，密封件4與三角形環(huán)形凸臺(tái)15相配合的位置沿 其周向設(shè)有環(huán)形凹槽16。三角形環(huán)形凸臺(tái)(15)與環(huán)形凹槽(16)形成雙道密封結(jié)構(gòu)。雙道 密封結(jié)構(gòu)是指三角形環(huán)形凸臺(tái)(15)與環(huán)形凹槽(16)的兩個(gè)接觸面之間形成的雙道密封密 封面結(jié)構(gòu)。 下面結(jié)合圖1詳細(xì)描述本實(shí)用新型所提供的一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié) 構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)的工作過(guò)程通過(guò)上口 8注入密封介質(zhì)到背壓腔A，依靠介質(zhì)壓力和彈 簧5的彈簧力，實(shí)現(xiàn)對(duì)加注介質(zhì)的密封，通過(guò)連接在加注腔的下口 9，檢測(cè)密封泄漏情況。依 靠外力，克服彈簧力和背壓腔A所產(chǎn)生的介質(zhì)應(yīng)力，推開(kāi)閥瓣l，使閥瓣1與閥座IO密封面 脫離，泄去外力后，依靠彈簧力通過(guò)閥桿3使閥瓣1回位，與閥座IO接觸再次實(shí)現(xiàn)密封。動(dòng) 作時(shí)閥瓣1與閥桿3連接處可以適當(dāng)擺動(dòng)；閥瓣1與閥座10的密封面為自適應(yīng)雙道密封結(jié) 構(gòu)，確保在較小的密封應(yīng)力情況下，實(shí)現(xiàn)可靠密封。[0015] 上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于 上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗 旨的前提下作出各種變化。本實(shí)用新型中未具體說(shuō)明的技術(shù)均采用現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)，它包括閥瓣(1)、殼體(2)、閥桿(3)、密封件(4)、彈簧(5)、上閥蓋(6)和下閥蓋(7)，殼體(2)頂部設(shè)有上閥蓋(6)，殼體(2)底部設(shè)有下閥蓋(7)；上閥蓋(6)中心設(shè)有與殼體(2)內(nèi)部連通的上口(8)，下閥蓋(7)中心設(shè)有與殼體(2)內(nèi)部連通的下口(9)；殼體(2)內(nèi)設(shè)有閥瓣(1)、閥桿(3)、密封件(4)和彈簧(5)，殼體(2)中部設(shè)有與其一體的閥座(12)，閥座(12)為孔板，閥座(12)上部為背壓腔(A)，閥座(12)下部為加注腔(B)，閥座(12)上部設(shè)有與其一體的環(huán)形閥座凸臺(tái)(10)，閥座(12)中部設(shè)有閥桿孔(13)，閥桿(3)下部位于閥桿孔(13)內(nèi)、且底部位于加注腔(B)內(nèi)，閥桿(3)位于加注腔(B)內(nèi)的閥桿段外套有彈簧(5)；閥座(12)與殼體(2)內(nèi)部之間設(shè)有與殼體(2)內(nèi)部連通的通孔(14)；閥瓣(1)位于閥座凸臺(tái)(10)上表面；閥瓣(1)下方設(shè)有閥桿(3)，座凸臺(tái)(10)與閥瓣(1)之間設(shè)有密封件(4)，其特征在于所述的閥座凸臺(tái)(10)與密封件(4)的配合位置沿其周向設(shè)有三角形環(huán)形凸臺(tái)(15)，密封件(4)與三角形環(huán)形凸臺(tái)(15)相配合的位置沿其周向設(shè)有環(huán)形凹槽(16)，三角形環(huán)形凸臺(tái)(15)與環(huán)形凹槽(16)形成雙道密封結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)，其特征在于所述的閥桿(3)與閥瓣(1)之間通過(guò)半球形閥桿頭(11)活動(dòng)連接，閥桿頭(11)卡在閥瓣(1)內(nèi)、使閥瓣(1)可以相對(duì)于閥桿(3)擺動(dòng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于一種閥瓣密封結(jié)構(gòu)，具體公開(kāi)一種具有自適應(yīng)擺動(dòng)頭雙道密封結(jié)構(gòu)的大通徑低溫閥門(mén)，殼體頂部設(shè)有上閥蓋，殼體底部設(shè)有下閥蓋；殼體中部設(shè)有與其一體的閥座，閥座上部設(shè)有與其一體的環(huán)形閥座凸臺(tái)，閥座中部設(shè)有閥桿孔，閥桿下部位于閥桿孔內(nèi)，閥桿下部外套有彈簧；閥座與殼體內(nèi)部之間設(shè)有與殼體內(nèi)部連通的通孔；閥瓣位于閥座凸臺(tái)上表面；閥瓣下方設(shè)有閥桿，座凸臺(tái)與閥瓣之間設(shè)有密封件，其中，所述的閥座凸臺(tái)與密封件的配合位置沿其周向設(shè)有三角形凸臺(tái)，密封件與三角形凸臺(tái)相配合的位置沿其周向設(shè)有環(huán)形凹槽。本實(shí)用新型的閥門(mén)能夠滿(mǎn)足深冷條件下使用的大通經(jīng)閥門(mén)低溫密封的要求。
文檔編號(hào)F16K1/00GK201539581SQ20092027026
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者唐波, 王立峰, 謝小兵 申請(qǐng)人:航天材料及工藝研究所