本發(fā)明屬于航空機載設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)彈性活門組合體裝置硬密封的方法。

背景技術(shù)：

彈性活門組合裝置是以波紋管、膜盒等彈性元件為核心部件，與其它機械零件裝配焊接組合而成活門裝配組合體。該裝置安裝于飛機滑油系統(tǒng)，在一定飛行高度下，波紋管在內(nèi)外腔壓差作用下產(chǎn)生彈性變形，與機構(gòu)其它機械零件貼合，并實現(xiàn)兩貼合零件之間的硬密封。現(xiàn)有技術(shù)以彈性理論計算為基礎(chǔ)，通過計算波紋管在要求變形位移下所需載荷，確定波紋管外腔封閉壓力的大小，在裝配焊接時封入該計算壓力，使彈性活門組合裝置在一定飛行高度時實現(xiàn)硬密封。現(xiàn)有技術(shù)理論上依靠波紋管等彈性元件彈性變形產(chǎn)生一定位移后，推動彈性活門關(guān)閉實現(xiàn)零件硬密封的裝置，該裝置設(shè)計理論可行，但工藝實現(xiàn)時，受波紋管彈性變形不均勻、裝配形位精度不高等因素影響，使活門在波紋管產(chǎn)生給定位移時，不能實現(xiàn)活門所有密封面的全部貼合，從而無法滿足活門在給定壓力下關(guān)閉密封的性能，嚴重影響滑油系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：結(jié)合波紋管彈性變形的特殊特點，提出一種適用于彈性組合體零件硬密封的實現(xiàn)彈性活門組合體裝置硬密封的方法，解決此類機構(gòu)硬密封問題。

技術(shù)方案：一種實現(xiàn)彈性活門組合體裝置硬密封的方法，所述彈性活門組合體裝置包括殼體蓋1、活門封閉腔2、波紋管蓋3、活門感壓腔4、波紋管5、工作壓力腔6、活門座7、殼體8、座密封面9、蓋密封面10、充壓口11、密封圈12，波紋管5兩端分別與波紋管蓋3及殼體8電阻焊接；殼體8與殼體蓋1電子束焊接；殼體蓋1與波紋管蓋3的孔軸滑動配合連接；活門座7與殼體8通過螺釘裝配連接，二者間通過密封圈12圓周方向密封，裝配后座密封面9與蓋密封面10之間的距離為H，飛機在地面時，為最大值H_最大，飛行到達要求高度時，隨波紋管5被壓縮，座密封面9與蓋密封面10貼合，此時，需通過兩貼合零件端面的硬密封實現(xiàn)活門裝置密封；殼體蓋1、波紋管蓋3、波紋管5及殼體8之間形成活門封閉腔2，波紋管5、波紋管蓋3及活門座7之間形成活門感壓腔4，活門座7內(nèi)部的腔體為工作壓力腔6，在H不為0時，工作壓力腔6與活門感壓腔4相通；當(dāng)飛機飛行到預(yù)定高度時，座密封面9與蓋密封面10貼合并實現(xiàn)硬密封，此時活門感壓腔4與工作壓力腔6隔斷連通，保證工作壓力腔6的壓力不再降低；

為實現(xiàn)上述效果，提出實現(xiàn)彈性活門組合體裝置硬密封的方法，包括以下步驟：

S1：波紋管蓋3上蓋密封面10的研磨：在臥式高速磨床上使用紫銅研磨套波紋管蓋3上蓋密封面10進行研磨，粗糙度達到Ra0.8以上精度；

S2：波紋管5校正：對波紋管5進行校正，使其軸線與波紋管5兩端的管口同心；

S3：波紋管5與波紋管蓋3裝配焊接：對波紋管蓋3與波紋管5配合的外圓，根據(jù)波紋管5的管口內(nèi)徑尺寸進行逐個修磨，使兩者配合緊密并同心，隨后對配合處進行電阻焊焊接形成波紋管組合件；

S4：S3形成的波紋管組合件與殼體8裝配焊接：用車床夾持殼體8外圓，校正殼體8內(nèi)孔保證與夾持的外圓同心，對殼體8與波紋管5配合的內(nèi)孔根據(jù)波紋管5的管口外徑尺寸進行逐個修磨，使二者配合緊密且波紋管蓋3與據(jù)殼體8同心，隨后對配合處進行電阻焊焊接形成殼體組合件；

S5：S4形成的殼體組合件與殼體蓋1裝配焊接：在殼體蓋1的導(dǎo)向桿外部涂敷潤滑脂及石墨粉，與波紋管蓋3裝配后進行電子束焊，同時進行散熱處理，焊接后形成彈性活門組件；

S6：S5形成的彈性活門組件與活門座7、密封圈12裝配組合形成彈性活門裝配體；

S7：確定封焊壓力P，按以下步驟進行：

a)試驗確定P_差：通過充壓口11對活門封閉腔2緩慢加壓，同時測量蓋密封面10的軸線位移，測量方法為在同一壓力下分別測量密封面10圓周方向均布3個以上點的位移，個別點在與座密封面9貼合止動后，仍繼續(xù)加壓，直至密封圓周方向各點位移均逐步達到H_最大，且各點位移差為0.03mm～0.10mm時，停止加壓，記錄此時施加的壓力P_差，為相對壓力；

b)計算封焊壓力P：按以下公式計算封焊壓力P

P＝P_差+P_高空

其中：P_高空為飛機飛行到預(yù)定高度時的大氣壓力，是絕對壓力；

S8：充壓口11的封焊：對活門封閉腔2抽真空后，充入壓力為P的氦氣，隨后將充壓口11采用氬弧焊接封堵，完成彈性活門組合裝置的硬密封。

有益效果：本發(fā)明突破了所述彈性活門組合裝置的硬密封技術(shù)瓶頸，可將活門密封性能合格率由50％以下提高到95％以上，徹底解決了所述彈性活門組合裝置的硬密封問題，本發(fā)明的技術(shù)方案同現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了產(chǎn)品的工藝控制精度要求，工藝可實施性強，裝配之后的活門密封性能，穩(wěn)定性強、可靠度高。

附圖說明

圖1為彈性活門組合體裝置結(jié)構(gòu)示意圖

其中，1-殼體蓋、2-活門封閉腔、3-波紋管蓋、4-活門感壓腔、5-波紋管、6-工作壓力腔、7-活門座、8-殼體、9-座密封面、10-蓋密封面、11-充壓口、12-密封圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，請參閱圖1。

如圖1所示，為本方法適用對象，彈性活門組合體裝置，包括殼體蓋1、活門封閉腔2、波紋管蓋3、活門感壓腔4、波紋管5、工作壓力腔6、活門座7、殼體8、座密封面9、蓋密封面10、充壓口11、密封圈12，波紋管5兩端分別與波紋管蓋3及殼體8電阻焊接；殼體8與殼體蓋1電子束焊接；殼體蓋1與波紋管蓋3的孔軸滑動配合連接；活門座7與殼體8通過螺釘裝配連接，二者間通過密封圈12圓周方向密封，裝配后座密封面9與蓋密封面10之間的距離為H，飛機在地面時，為最大值H_最大，飛行到達要求高度時，隨波紋管5被壓縮，座密封面9與蓋密封面10貼合，此時，需通過兩貼合零件端面的硬密封實現(xiàn)活門裝置密封；

殼體蓋1、波紋管蓋3、波紋管5及殼體8之間形成活門封閉腔2，波紋管5、波紋管蓋3及活門座7之間形成活門感壓腔4，活門座7內(nèi)部的腔體為工作壓力腔6，在H不為0時，工作壓力腔6與活門感壓腔4相通；當(dāng)飛機飛行到預(yù)定高度時，座密封面9與蓋密封面10貼合并實現(xiàn)硬密封，此時活門感壓腔4與工作壓力腔6隔斷連通，保證工作壓力腔6的壓力不再降低。活門封閉腔2為密封腔，其中封有一定壓力的氦氣，活門感壓腔4與大氣相通，工作壓力腔6與滑油壓力腔相通。圖1所示H為活門開度，為0～最大閉合距離H_最大，最大閉合距離H_最大為波紋管蓋3與活門座7之間的裝配距離，由結(jié)構(gòu)設(shè)計給定。當(dāng)活門開度H未閉合，即其值不等于0時，活門感壓腔4與工作壓力腔6是連通的，兩腔壓力相等。當(dāng)飛機上升至一定高度時，活門感壓腔4隨大氣壓力降低到相應(yīng)壓力，此時，活門開度在活門封閉腔2中壓力的作用下，壓縮波紋管5帶動波紋管蓋3右移，使活門開度H縮小，直至波紋管蓋3上的蓋密封面10與活門座7上的座密封面9完全貼合，即H＝0，實現(xiàn)所述彈性活門組合裝置的硬密封，阻斷活門感壓腔4與工作壓力腔6之間的通道，使活門感壓腔4壓力不再隨工作壓力腔6壓力降低而降低，保證與活門感壓腔4連通的滑油壓力腔所需的正常壓力。

實現(xiàn)上述彈性活門組合裝置硬密封的理論方案為：通過充壓口11向活門封閉腔2施加壓力，測量波紋管蓋3產(chǎn)生的位移，試驗得出其產(chǎn)生最大閉合距離H最大時所需壓力P_差，將該壓力P_差加上飛機在要求飛行高度時的工作壓力腔6的壓力P_高空，即得到活門封閉腔2需要充入的壓力P。然后在活門封閉腔2充入壓力P的所述彈性活門組合裝置，在飛機到達所要求的飛行高度時，理論上可實現(xiàn)波紋管蓋3在活門封閉腔2與工作壓力腔6壓差P差的作用下，產(chǎn)生最大閉合距離H最大的位移，使兩密封面完全貼合，實現(xiàn)彈性活門組合裝置硬密封。

上述理論方案在實際工藝實施上，存在以下特殊情況無法滿足活門密封的性能要求：一是蓋密封面10與座密封面9的粗糙度精度不高，不利于與裝置的硬密封；二是受裝配誤差影響，蓋密封面10與座密封面9不能完全垂直于波紋管5軸線，導(dǎo)致兩密封面貼合時，圓周方向間隙不均勻而無法密封；三是波紋管5彈性變形時圓周方向并不均勻，即當(dāng)理論位移達到最大閉合距離H最大時，蓋密封面10的圓周方向所有點并不能全部達到最大閉合距離H最大，導(dǎo)致蓋密封面10、座密封面9不能完全貼合，無法實現(xiàn)硬密封。

結(jié)合上述理論防范并考慮實際工藝，為了徹底實現(xiàn)硬密封采取以下步驟進行硬密封：

S1：波紋管蓋3上蓋密封面10的研磨：在臥式高速磨床上使用紫銅研磨套波紋管蓋3上蓋密封面10進行研磨，粗糙度達到Ra0.8以上精度；

S2：波紋管5校正：對波紋管5進行校正，使其軸線與波紋管5兩端的管口同心；

S3：波紋管5與波紋管蓋3裝配焊接：對波紋管蓋3與波紋管5配合的外圓，根據(jù)波紋管5的管口內(nèi)徑尺寸進行逐個修磨，使兩者配合緊密并同心，隨后對配合處進行電阻焊焊接形成波紋管組合件；

S4：S3形成的波紋管組合件與殼體8裝配焊接：用車床夾持殼體8外圓，校正殼體8內(nèi)孔保證與夾持的外圓同心，對殼體8與波紋管5配合的內(nèi)孔根據(jù)波紋管5的管口外徑尺寸進行逐個修磨，使二者配合緊密且波紋管蓋3與據(jù)殼體8同心，隨后對配合處進行電阻焊焊接形成殼體組合件；

S5：S4形成的殼體組合件與殼體蓋1裝配焊接：在殼體蓋1的導(dǎo)向桿外部涂敷潤滑脂及石墨粉，與波紋管蓋3裝配后進行電子束焊，同時進行散熱處理，焊接后形成彈性活門組件；

S6：S5形成的彈性活門組件與活門座7、密封圈12裝配組合形成彈性活門裝配體；

S7：確定封焊壓力P，按以下步驟進行：

a)試驗確定P_差：通過充壓口11對活門封閉腔2緩慢加壓，同時測量蓋密封面10的軸線位移，測量方法為在同一壓力下分別測量密封面10圓周方向均布3個以上點的位移，個別點在與座密封面9貼合止動后，仍繼續(xù)加壓，直至密封圓周方向各點位移均逐步達到H_最大，且各點位移差為0.03mm～0.10mm時，停止加壓，記錄此時施加的壓力P_差，為相對壓力；

a)計算封焊壓力P：按以下公式計算封焊壓力P

P＝P_差+P_高空

其中：P_高空為飛機飛行到預(yù)定高度時的大氣壓力，是絕對壓力；

S8：充壓口11的封焊：對活門封閉腔2抽真空后，充入壓力為P的氦氣，隨后將充壓口11采用氬弧焊接封堵，完成彈性活門組合裝置的硬密封。

本發(fā)明突破了所述彈性活門組合裝置的硬密封技術(shù)瓶頸，可將活門密封性能合格率由50％以下提高到95％以上，徹底解決了所述彈性活門組合裝置的硬密封問題，本發(fā)明的技術(shù)方案同現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了產(chǎn)品的工藝控制精度要求，工藝可實施性強，裝配之后的活門密封性能，穩(wěn)定性強、可靠度高。