一种浮空器用排气阀的制作方法

1.本实用新型属于浮空飞行器压力控制设备技术领域，涉及一种浮空器用排气阀。


背景技术：

2.浮空飞行器为了防止囊体超压一般需安装用于排气的阀门，通过主动控制或被动控制的方式，在囊体压力超过一定值时将排气阀打开，释放气体使压力降至安全范围。
3.排气阀能否可靠工作，对浮空器的安全性影响至关重要。当囊体压力过高而排气阀又无法开启时，可能造成浮空器因超压而破裂；而当排气阀打开后却无法关闭时，则可能造成气体持续泄漏，使浮空器因无法维持压力和外形而坠毁。
4.现有的排气阀无论是直推式还是翻板式，均不能同时避免开启后无法关闭和关闭后无法开启的故障情况。因此为了避免出现故障后造成以上描述的严重影响，目前普遍采用方式有两种：一种是在保证排气流量的前提下增加排气阀的数量，降低单个排气阀故障造成的影响；另一种是筛选高可靠性的电驱动装置，在达到规定的寿命期前及时予以更换，防止驱动机构故障后阀芯因卡滞而不能动作。但是这两种方法仍存在以下问题：
5.1)本质上没有解决排气阀故障状态下无法动作的问题。
6.2)增加排气阀数量导致重量和囊体开口面积的增加。
7.3)筛选和更换驱动装置导致维修成本和工作量的增加。


技术实现要素：

8.针对以上问题，本实用新型提出了一种高可靠性排气阀，通过电动机构、电磁铁、弹簧等部件的配合可以实现多种开启、关闭方式，以确保排气阀在供电线路或驱动机构出现故障的情况下仍能工作。
9.一种浮空器用排气阀，包括：阀座、多根支撑杆、支撑板、电动机构、电动机构推杆、延长杆、阀芯、阀芯接头；
10.所述阀座安装在浮空器囊体排气孔上，所述多根支撑杆一端垂直于阀座外表面与阀座固连，另一端与支撑板固连；所述支撑板上固定电动机构；所述电动机构可带动电动机构推杆伸缩；所述延长杆一端固定在电动机构推杆上随电动机构推杆伸缩；所述延长杆另一端开有第一通孔；
11.所述阀芯设置在阀座外侧，阀芯外表面固定阀芯接头；所述阀芯接头设有双耳，且两个耳片上相同位置开有与延长杆第一通孔孔等大的第二通孔；通过固定杆穿过第一通孔和第二通孔将延长杆与阀芯接头固定连接；通过控制电动机构伸缩从而控制阀芯的开合。
12.进一步，所述排气阀还包括：电磁铁；所述电磁铁固定在阀芯外侧；所述固定杆为电磁铁作动杆，所述固定杆与电磁铁连接；通过电磁铁控制固定杆的伸出与收回从而控制延长杆与阀芯接头的连接与断开；所述固定杆默认处于伸出状态。
13.进一步，所述排气阀还包括：多根压缩弹簧；所述多根压缩弹簧一端与阀芯外侧连接，另一端与支撑板连接；所述多根压缩弹簧用于延长杆与阀芯断开时将阀芯压紧在阀座
上。
14.进一步，所述排气阀还包括：密封垫圈；所述密封垫圈固定在阀座开口外侧；用于阀芯与阀座闭合时的密封。
15.进一步，所述密封垫圈为橡胶或者海绵材料，与阀座粘接或硫化在阀座外侧。
16.进一步，所述第一通孔和第二通孔均为腰形孔。
17.进一步，所述压缩弹簧数量大于等于三个，且沿周向均匀布置在阀芯上。
18.进一步，所述支撑杆数量大于等于四个，沿轴向均匀布置在阀座上。
19.本实用新型具有以下效果：
20.本实用新型提出的一种高可靠性排气阀具有多种开启、关闭方式，适用于各种类型的浮空器排气系统。该阀门既能实现气囊压力的主动控制，也能在电动机构无法工作的情况下作为安全阀被动泄压，极大的提高了压力控制系统的安全性。
附图说明
21.图1为正常状态下排气阀阀芯处于关闭位置的结构示意图；
22.图2为正常状态下排气阀阀芯处于开启位置的结构示意图；
23.图3为排气阀阀芯被气压顶开的结构示意图；
24.图4为电动推杆收回状态下阀芯受弹簧力作用自动关闭的结构示意图；
25.图中，1—电动机构，2—电动机构推杆，3—延长杆，4—弹簧，5—密封垫，6 —阀芯，7—阀芯接头，8—电磁铁，9—阀座，10—电磁铁作动杆，11—支撑板， 12—支撑杆。
具体实施方式
26.一种断电或驱动机构故障的情况下仍可正常工作的浮空器用排气阀，包括阀座、密封垫、阀芯、电动机构、电动机构推杆、支撑板、支撑杆、延长杆、阀芯接头、电磁铁、电磁铁作动杆、压缩弹簧等结构件。
27.所述阀座用于为排气阀提供安装接口，同时作为排气阀的主承力件和结构支撑件。所述密封圈固定连接在所述阀座上，所述密封圈一般是橡胶材料或海绵材料，与所述阀座的连接形式可以是粘接连接、也可以是硫化成型。所述支撑杆一端固定连接在所述阀座上，另一端固定连接在所述支撑板上，主要用于为所述支撑板提供支撑结构，所述支撑杆一般为圆柱状，数量可以是4个或4 个以上。所述支撑板用于为所述电动机构提供安装支撑，同时为所述压缩弹簧提供限位支撑。所述压缩弹簧用于为阀芯提供压紧力，一端连接在所述支撑板上，另一端连接在所述阀芯上。所述压缩弹簧一般均布在阀芯上，数量可以是 3个，也可以是3个以上。所述电动机构固定连接在所述支撑板上，其输出部分为可伸出、缩回的所述电动机构推杆。所述电动机构推杆末端与所述延长杆一端固定连接，所述延长杆另一端设有腰形孔。所述阀芯接头和所述电磁铁固定连接在所述阀芯上，所述阀芯接头上与所述延长杆腰形孔相对的位置处设有孔。所述电磁铁上设有电磁铁作动杆，所述电磁铁作动杆通电时伸出，穿过所述阀芯接头和所述延长杆腰形孔，使所述阀芯与所述电动机构推杆固连在一起。
28.工作原理如下：
29.排气阀正常关闭状态如图1所示，电动机构1和电磁铁8均未通电，此时电动机构推
杆2默认处于伸出状态、电磁铁作动杆10默认处于伸出状态，阀芯 6在压缩弹簧4的作用力下压紧密封垫5实现一定压力下的密封。
30.当需要打开阀芯6排气时，给电动机构1通电。此时电磁铁作动杆10处于伸出状态，使电动推杆延长杆3与阀芯接头7固连在一起，同时电动机构1驱动延长杆3收回，通过阀芯接头7带动阀芯6开启。阀芯6处于开启状态时。排气阀正常开启状态如图2所示。
31.若排气阀在关闭状态下因外部电路故障或电动机构1故障导致阀芯6无法主动开启时，电磁铁通电，控制电磁铁作动杆收缩，断开延长杆与阀芯接头之间的连接；阀芯6在囊体压力的作用下仍然可以开启：当阀芯6两侧的压力差大于弹簧力时，阀芯6被顶开，实现排气功能。囊体压力因排气下降后，阀芯在压缩弹簧的作用力下复位至关闭状态。阀芯在压力差的作用下开启状态如图 3所示。
32.若排气阀在开启状态下因外部电路故障或电动机构1故障导致阀芯6无法主动关闭时。控制电磁铁8通电，使得电磁铁作动杆10收回，使延长杆3与阀芯接头7分离，阀芯6在压缩弹簧4作用力下复位至关闭状态。电动推杆伸出时阀芯在弹簧力作用下复位关闭状态如图4所示。


技术特征：
1.一种浮空器用排气阀，其特征在于：所述排气阀包括：阀座、多根支撑杆、支撑板、电动机构、电动机构推杆、延长杆、阀芯、阀芯接头；所述阀座安装在浮空器囊体排气孔上，所述多根支撑杆一端垂直于阀座外表面与阀座固连，另一端与支撑板固连；所述支撑板上固定电动机构；所述电动机构可带动电动机构推杆伸缩；所述延长杆一端固定在电动机构推杆上随电动机构推杆伸缩；所述延长杆另一端开有第一通孔；所述阀芯设置在阀座外侧，阀芯外表面固定阀芯接头；所述阀芯接头设有双耳，且两个耳片上相同位置开有与延长杆第一通孔孔等大的第二通孔；通过固定杆穿过第一通孔和第二通孔将延长杆与阀芯接头固定连接；通过控制电动机构伸缩从而控制阀芯的开合。2.根据权利要求1所述的浮空器用排气阀，其特征在于：所述排气阀还包括：电磁铁；所述电磁铁固定在阀芯外侧；所述固定杆为电磁铁作动杆，所述固定杆与电磁铁连接；通过电磁铁控制固定杆的伸出与收回从而控制延长杆与阀芯接头的连接与断开；所述固定杆默认处于伸出状态。3.根据权利要求2所述的浮空器用排气阀，其特征在于，所述排气阀还包括：多根压缩弹簧；所述多根压缩弹簧一端与阀芯外侧连接，另一端与支撑板连接；所述多根压缩弹簧用于延长杆与阀芯断开时将阀芯压紧在阀座上。4.根据权利要求3所述的浮空器用排气阀，其特征在于：所述排气阀还包括：密封垫圈；所述密封垫圈固定在阀座开口外侧；用于阀芯与阀座闭合时的密封。5.根据权利要求4所述的浮空器用排气阀，其特征在于：所述密封垫圈为橡胶或者海绵材料，与阀座粘接或硫化在阀座外侧。6.根据权利要求5所述的浮空器用排气阀，其特征在于：所述第一通孔和第二通孔均为腰形孔。7.根据权利要求3所述的浮空器用排气阀，其特征在于：所述压缩弹簧数量大于等于三个，且沿周向均匀布置在阀芯上。8.根据权利要求3所述的浮空器用排气阀，其特征在于：所述支撑杆数量大于等于四个，沿轴向均匀布置在阀座上。

技术总结
本实用新型属于浮空飞行器压力控制设备技术领域，涉及一种浮空器用排气阀。包括：阀座、多根支撑杆、支撑板、电动机构、电动机构推杆、延长杆、阀芯、阀芯接头；阀座安装在浮空器囊体排气孔上，多根支撑杆一端垂直于阀座外表面与阀座固连，另一端与支撑板固连；支撑板上固定电动机构；电动机构可带动电动机构推杆伸缩；延长杆一端固定在电动机构推杆上随电动机构推杆伸缩；延长杆另一端开有第一通孔；阀芯设置在阀座外侧，阀芯外表面固定阀芯接头；阀芯接头设有双耳，且两个耳片上相同位置开有与延长杆第一通孔孔等大的第二通孔；通过固定杆穿过第一通孔和第二通孔将延长杆与阀芯接头固定连接；通过控制电动机构伸缩从而控制阀芯的开合。的开合。的开合。


技术研发人员：付莹波 李辉 吕邬龙
受保护的技术使用者：中国特种飞行器研究所
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/5/30