太空水升华器用低压微流量减压阀制造技术

太空水升华器用低压微流量减压阀，属于航空航天水压阀领域。上壳体内上部设置有调压杆、调压压片及调压弹簧，通过调节调压杆的旋合长度调整调压弹簧的弹簧力，通气管道与上壳体相通，膜片组件设置在上下壳体之间，膜片上限位片压紧在膜片上部，膜片导向座压紧膜片下部，膜片导向座外环面设有径向均布的棱柱一，阀芯外环面设有径向均布的棱柱二，阀芯中部台阶盲孔装入阀口配合体，喷嘴与阀口配合体形成硬软配合形式，阀芯上下端在承受推杆及复位弹簧作用力下动态平衡，以保证减压阀阀口特性在预期要求内，出水管道上端设置在下壳体内，下壳体外包覆加热管体。本发明专利技术不仅适用于低压、微流量、高精度的太空需求环境，同样也适用于陆地作业。

【技术实现步骤摘要】
太空水升华器用低压微流量减压阀
本专利技术属于航空航天水压阀领域，具体涉及一种太空水升华器用低压微流量减压阀。
技术介绍
现有工程领域应用的低压小流量减压阀，一般采用调压弹簧作为调节元件，其直动型减压阀的压力调整范围一般在兆帕量级，压力控制精度在10％～15％之间，流量工作范围的量级为升每分钟。当压力控制精度要求较高、流量需求较大时，可考虑将减压阀设计为先导型结构。太空水升华器用低压微流量减压阀的工作环境(真空条件、极端温度)苛刻、压力调整范围低(10～10kPa)、压力控制精度要求高(1kPa)、流量需求极小(10～30mg/s)，水资源自身极具珍贵，市场所生产的减压阀已经不能满足其相关需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低压(10～10kPa)、微流量(10～30mg/s)、高精度(1kPa)的太空水升华器用减压阀。本专利技术利用膜片变形与复位弹簧结合的形式代替直动式减压阀中的调压弹簧，内部阀口采用软硬接触形式保证调压精度，阀芯设置棱边结构减小摩擦，通过优化液流结构保证锁闭压力不超阈值，外设加热管体抵御极端温度下的特性变异，保证低压微流量减压阀的高压力控制精度和工作的高可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：太空水升华器用低压微流量减压阀，包括上壳体组件、膜片阀芯组件及下壳体组件；所述上壳体组件包括调压端盖、调压管锁紧器、调压杆、调压压片、调压弹簧、上壳体及通气管道；所述膜片阀芯组件包括膜片组件及阀芯组件，所述膜片组件包括膜片、膜片上限位片、螺母、膜片导向座及两个推杆；所述阀芯组件包括阀芯、阀口配合体及复位弹簧；所述下壳体组件包括下壳体、过滤器、进水管道、喷嘴、下端盖、出水管道及加热管体；所述调压端盖可拆卸或固定盖装在上壳体上端，所述调压杆设置在上壳体内且二者螺纹连接；所述调压管锁紧器设置在上壳体内且二者螺纹连接，调压管锁紧器设置在调压杆上方；所述调压压片固定设置在上壳体内，所述调压弹簧设置在上壳体内，且调压弹簧上下两端分别顶靠在调压压片及膜片上限位片上，所述通气管道一端固定在上壳体侧壁内并与上壳体相通；所述上壳体下端与下壳体组件的下壳体上端可拆卸固定连接；所述膜片及膜片上限位片中心均设有中心内孔，且均套装在膜片导向座上，所述膜片导向座上端中部与螺母螺纹连接；所述两个推杆上端均插入膜片导向座设有的两个定位孔一内，下端插入阀芯上端面设有的两个定位孔二内，阀芯上端中部设有台阶盲孔，所述阀口配合体置于阀芯的台阶盲孔内，阀口配合体与位于其上端的下壳体组件的喷嘴形成软硬阀口配合；所述复位弹簧上端压紧阀芯下端设有的台阶中心孔顶部，下端靠压在下壳体组件的出水管道上端设有的台阶孔端面上，用于阀芯与喷嘴的配合调整复位；所述过滤器设置在下壳体一侧壁设有的径向孔道内，所述进水管道一端与过滤器连通，径向孔道的底壁上设有中心螺纹孔，所述喷嘴与下壳体的中心螺纹孔螺纹连接，所述出水管道上端固定设置在下壳体的下部中心孔内，所述下端盖设置在下壳体下端外侧且二者螺纹连接；所述加热管体包裹在下壳体、下端盖及出水管道外侧；下壳体的下部中心孔与阀芯之间的区域为下壳体上部流道。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：1、本专利技术的太空水升华器用低压微流量减压阀不仅适用于低压(10～10kPa)、微流量(10～30mg/s)、高精度(1kPa)的太空需求环境，同样还适用于陆地作业；2、本专利技术低压微流量减压阀将“软+硬”阀口配合形式、膜片组件变形原理应用于流动介质为水的减压阀，提高了水介质减压阀的压力控制精度；3、本专利技术阀芯、膜片导向等部件将外滑动面为整圆配合形式设置为均布的棱柱面滑动配合形式，一方面平衡了弹簧的不平衡径向力，另一方面减小滑动接触面积，降低滑动摩擦力，提高了减压阀压力控制特性；4、本专利技术上壳体通气管道可连接太空环境或陆地作业环境，以平衡环境压力；上壳体上端盖、壳体间、下壳体下端盖等螺纹形式可被焊接工艺方式所替代，进一步提高减压阀整体的密封性；5、本专利技术结构简单，体积紧凑，外设加热管体，通过其加热可缓解出水管道附近的极限低温，抵御极端温度下的特性变异，适合太空环境、地面调试整定，能够提供高压力精度的水压传递给下游执行元件。附图说明图1是本专利技术的太空水升华器用低压微流量减压阀的轴测图；图2是本专利技术的太空水升华器用低压微流量减压阀的主剖视图；图3是图2的左视图；图4是图2的俯视图；图5是阀芯的主视图；图6是图5的左剖视图；图7是膜片导向座的主视图；图8是图7的俯视图；图9是图1的A处局部放大图；图10是图2的B处局部放大图；图11是图2的C处局部放大图；图12是图2的D处局部放大图；图13是图2的E处局部放大图。上述附图中涉及的部件名称及标号如下：上壳体组件1、膜片阀芯组件2、下壳体组件3、调压端盖4、垫片一5、调压管锁紧器6、调压杆7、调压压片8、外台阶8-1、调压弹簧9、上壳体10、上中心孔10-1、径向孔10-2、密封圈一11、通气管道12、螺钉13、垫片二14、膜片15、环形凸起一15-1、环形凸起三15-2、环形凸起二15-3、膜片上限位片16、螺母17、垫片三18、膜片导向座19、棱柱一19-1、外螺纹19-2、定位孔一19-3、推杆20、阀芯21、定位孔二21-1、棱柱二21-3、台阶盲孔21-4、阀口配合体22、复位弹簧23、下壳体24、上部中心台阶孔24-1、下部中心孔24-2、径向孔道24-3、下壳体上部流道y3、过滤器25、进水管道26、喷嘴27、喷嘴流道y2、环形凹槽二27-1、密封圈二28、密封圈三29、密封圈四30、垫片四31、下端盖32、出水管道33、加热管体34、环腔y4、出水管道流道y5。具体实施方式具体实施方式一：如图1-图13所示，本实施方式披露了一种太空水升华器用低压微流量减压阀，包括上壳体组件1、膜片阀芯组件2及下壳体组件3；所述上壳体组件1包括调压端盖4、调压管锁紧器6、调压杆7、调压压片8、调压弹簧9、上壳体10及通气管道12；所述膜片阀芯组件2包括膜片组件及阀芯组件，所述膜片组件包括膜片15、膜片上限位片16、螺母17、膜片导向座19及两个推杆20；所述阀芯组件包括阀芯21、阀口配合体22及复位弹簧23；所述下壳体组件3包括下壳体24、过滤器25、进水管道26、喷嘴27、下端盖32、出水管道33及加热管体34(表面附着有数个加热片)；所述调压端盖4可拆卸或固定(二者可以采用焊接方式固定)盖装在上壳体10上端(提高可靠性)，所述调压杆7设置在上壳体10内且二者螺纹连接(可调整调压杆7的轴向旋合度)；所述调压管锁紧器6(是现有技术)设置在上壳体10内且二者螺纹连接，调压管锁紧器6设置在调压杆7上方(用于锁紧下部调压杆7至目标位置)；所述调压压片8固定设置在上壳体10内，所述调压弹簧9设置在上壳体10内，且调压弹簧9上下两端分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太空水升华器用低压微流量减压阀，其特征在于：包括上壳体组件(1)、膜片阀芯组件(2)及下壳体组件(3)；/n所述上壳体组件(1)包括调压端盖(4)、调压管锁紧器(6)、调压杆(7)、调压压片(8)、调压弹簧(9)、上壳体(10)及通气管道(12)；所述膜片阀芯组件(2)包括膜片组件及阀芯组件，所述膜片组件包括膜片(15)、膜片上限位片(16)、螺母(17)、膜片导向座(19)及两个推杆(20)；所述阀芯组件包括阀芯(21)、阀口配合体(22)及复位弹簧(23)；所述下壳体组件(3)包括下壳体(24)、过滤器(25)、进水管道(26)、喷嘴(27)、下端盖(32)、出水管道(33)及加热管体(34)；/n所述调压端盖(4)可拆卸或固定盖装在上壳体(10)上端，所述调压杆(7)设置在上壳体(10)内且二者螺纹连接；所述调压管锁紧器(6)设置在上壳体(10)内且二者螺纹连接，调压管锁紧器(6)设置在调压杆(7)上方；所述调压压片(8)固定设置在上壳体(10)内，所述调压弹簧(9)设置在上壳体(10)内，且调压弹簧(9)上下两端分别顶靠在调压压片(8)及膜片上限位片(16)上，所述通气管道(12)一端固定在上壳体(10)侧壁内并与上壳体(10)相通；所述上壳体(10)下端与下壳体组件(3)的下壳体(24)上端可拆卸固定连接；所述膜片(15)及膜片上限位片(16)中心均设有中心内孔，且均套装在膜片导向座(19)上，所述膜片导向座(19)上端中部与螺母(17)螺纹连接；所述两个推杆(20)上端均插入膜片导向座(19)设有的两个定位孔一(19-3)内，下端插入阀芯(21)上端面设有的两个定位孔二(21-1)内，阀芯(21)上端中部设有台阶盲孔(21-4)，所述阀口配合体(22)置于阀芯的台阶盲孔(21-4)内，阀口配合体(22)与位于其上端的下壳体组件(3)的喷嘴(27)形成软硬阀口配合；所述复位弹簧(23)上端压紧阀芯(21)下端设有的台阶中心孔顶部，下端靠压在下壳体组件(3)的出水管道(33)上端设有的台阶孔端面上，用于阀芯(21)与喷嘴(27)的配合调整复位；所述过滤器(25)设置在下壳体(24)一侧壁设有的径向孔道(24-3)内，所述进水管道(26)一端与过滤器(25)连通，径向孔道(24-3)的底壁上设有中心螺纹孔，所述喷嘴(27)与下壳体(24)的中心螺纹孔螺纹连接，所述出水管道(33)上端固定设置在下壳体(24)的下部中心孔(24-2)内，所述下端盖(32)设置在下壳体(24)下端外侧且二者螺纹连接；所述加热管体(34)包裹在下壳体(24)、下端盖(32)及出水管道(33)外侧；下壳体(24)的下部中心孔(24-2)与阀芯(21)之间的区域为下壳体上部流道(y3)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种太空水升华器用低压微流量减压阀，其特征在于：包括上壳体组件(1)、膜片阀芯组件(2)及下壳体组件(3)；
所述上壳体组件(1)包括调压端盖(4)、调压管锁紧器(6)、调压杆(7)、调压压片(8)、调压弹簧(9)、上壳体(10)及通气管道(12)；所述膜片阀芯组件(2)包括膜片组件及阀芯组件，所述膜片组件包括膜片(15)、膜片上限位片(16)、螺母(17)、膜片导向座(19)及两个推杆(20)；所述阀芯组件包括阀芯(21)、阀口配合体(22)及复位弹簧(23)；所述下壳体组件(3)包括下壳体(24)、过滤器(25)、进水管道(26)、喷嘴(27)、下端盖(32)、出水管道(33)及加热管体(34)；
所述调压端盖(4)可拆卸或固定盖装在上壳体(10)上端，所述调压杆(7)设置在上壳体(10)内且二者螺纹连接；所述调压管锁紧器(6)设置在上壳体(10)内且二者螺纹连接，调压管锁紧器(6)设置在调压杆(7)上方；所述调压压片(8)固定设置在上壳体(10)内，所述调压弹簧(9)设置在上壳体(10)内，且调压弹簧(9)上下两端分别顶靠在调压压片(8)及膜片上限位片(16)上，所述通气管道(12)一端固定在上壳体(10)侧壁内并与上壳体(10)相通；所述上壳体(10)下端与下壳体组件(3)的下壳体(24)上端可拆卸固定连接；所述膜片(15)及膜片上限位片(16)中心均设有中心内孔，且均套装在膜片导向座(19)上，所述膜片导向座(19)上端中部与螺母(17)螺纹连接；所述两个推杆(20)上端均插入膜片导向座(19)设有的两个定位孔一(19-3)内，下端插入阀芯(21)上端面设有的两个定位孔二(21-1)内，阀芯(21)上端中部设有台阶盲孔(21-4)，所述阀口配合体(22)置于阀芯的台阶盲孔(21-4)内，阀口配合体(22)与位于其上端的下壳体组件(3)的喷嘴(27)形成软硬阀口配合；所述复位弹簧(23)上端压紧阀芯(21)下端设有的台阶中心孔顶部，下端靠压在下壳体组件(3)的出水管道(33)上端设有的台阶孔端面上，用于阀芯(21)与喷嘴(27)的配合调整复位；所述过滤器(25)设置在下壳体(24)一侧壁设有的径向孔道(24-3)内，所述进水管道(26)一端与过滤器(25)连通，径向孔道(24-3)的底壁上设有中心螺纹孔，所述喷嘴(27)与下壳体(24)的中心螺纹孔螺纹连接，所述出水管道(33)上端固定设置在下壳体(24)的下部中心孔(24-2)内，所述下端盖(32)设置在下壳体(24)下端外侧且二者螺纹连接；所述加热管体(34)包裹在下壳体(24)、下端盖(32)及出水管道(33)外侧；下壳体(24)的下部中心孔(24-2)与阀芯(21)之间的区域为下壳体上部流道(y3)。


2.根据权利要求1所述的太空水升华器用低压微流量减压阀，其特征在于：所述上壳体(10)顶壁中部分别设有向下延伸的凸台一及向上延伸的凸台二，所述凸台一和凸台二内中部设有相通的上中心孔(10-1)，调压杆(7)设置在上壳体(10)的上中心孔(10-1)内且二者螺纹连接；所述调压管锁紧器(6)设置在上壳体(10)的上中心孔(10-1)内且二者螺纹连接。


3.根据权利要求2所述的太空水升华器用低压微流量减压阀，其特征在于：所述调压压片(8)的中心孔固定套装在凸台一外侧上端，调压压片(8)外周边设置有外台阶(8-1)，所述调压弹簧(9)上端顶靠在调压压片(8)的外台阶(8-1)端面上。


4.根据权利要求2所述的太空水升华器用低压微流量减压阀，其特征在于：所述上壳体(10)的凸台二外壁设有外螺纹，所述调压端盖(4)内壁设有内螺纹，调压端盖(4)盖装在上壳体(10)的凸台二上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆俊，敖之宾，刘钰栋，朱家龙，朱瑞，张葭，董日治，刘宇辉，毛奇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23