一种深低温电机球阀制造技术

本发明专利技术涉及一种深低温电机球阀，通过在球阀上设置球置换孔和阀杆置换孔，以及设置阀座密封结构，有效改善了球阀的防冻性能及密封性能，本发明专利技术球阀可应用于20K以下的深低温工作环境，具有可靠性高、密封性能好、工作寿命长、可实现自动控制等特征，用来代替手动开关类产品，可满足增压输送系统的机电一体化控制和火箭无人值守等需求。箭无人值守等需求。箭无人值守等需求。

【技术实现步骤摘要】
一种深低温电机球阀


[0001]本专利技术属于球阀领域，特别涉及一种应用于运载火箭增压输送系统的深低温电机球阀。

技术介绍

[0002]球阀具有结构紧凑、流阻小、开关迅速等优点，同时易与旋转电机结合实现阀门产品机电一体化，用以实现增压输送系统深低温工作介质通断的自动控制，同时相比手动开关类产品具有可靠性高、密封性能好、工作寿命长、可实现自动控制等特征，用来代替手动开关类产品，可满足增压输送系统的机电一体化控制和火箭无人值守等需求。但是新一代运载火箭要求阀门能在液氢液氧等极低温区(可低至20K)下工作，对球阀的防冻性、防爆性、密封性、可靠性等提出了更高的要求。
[0003]深低温下，进入球阀内部的水蒸气易于凝结，导致球阀打开和关闭的力矩增大，从而需要更大扭矩的电机驱动球阀，势必增大电机球阀的重量，但是对于航天等对重量特别敏感的应用行业，球阀的防冻性至关重要；如果球阀密封性不可靠，氢气等可燃工作介质有从球阀内部泄漏的可能，容易导致爆炸等安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种深低温球阀，通过在球阀上设置球置换孔和阀杆置换孔，以及设置阀座密封结构，有效改善了球阀的防冻性能及密封性能，本专利技术球阀可应用于深低温(可低至20K)工作环境，具有可靠性高、密封性能好、工作寿命长、可实现自动控制等特征，用来代替手动开关类产品，可满足增压输送系统的机电一体化控制和火箭无人值守等需求。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种深低温电机球阀，包括电机和球；
[0007]所述电机与球阀固定连接，电机驱动球阀启闭；
[0008]所述电机包括电插针，通过电插针将电机与外部控制系统连接；
[0009]所述球阀包括阀杆，阀座，壳体，接管嘴，球体和球置换孔；
[0010]所述接管嘴一端连接壳体，另一端连接外部管路；
[0011]所述球体设于壳体内，球体上设有第一球置换孔，所述第一球置换孔连通接管嘴和球体内部；
[0012]所述阀杆的一端安装在球体内，另一端与电机连接，电机通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开关；
[0013]所述阀座设于接管嘴与球体之间，压紧球体形成密封。
[0014]进一步的，上述第一球置换孔个数≥1。
[0015]进一步的，上述球阀还包括第二球置换孔，所述第二球置换孔设于球体上，连通壳体及球体内部。
[0016]进一步的，上述球阀还包括阀杆置换孔，所述阀杆置换孔设于阀杆内部，与阀杆同轴，连通电机与球体内部。
[0017]进一步的，深低温电机球阀还包括阀杆衬套，阀杆与阀杆衬套间隙配合，阀杆衬套保护阀杆且不阻碍阀杆转动。
[0018]进一步的，上述阀座设有凹槽，与球体压紧形成两道密封。
[0019]进一步的，上述球阀还包括碟簧，所述碟簧设于接管嘴和阀座之间，实现动态力补偿。
[0020]进一步的，上述电机还包括塑料密封，所述塑料密封位于电插针外部，保证工作介质不发生泄漏。
[0021]进一步的，上述球阀还包括第二垫片，所述接管嘴与壳体之间采用第二垫片进行密封，实现密封和防爆功能。
[0022]进一步的，深低温电机球阀还包括第一垫片，所述电机与球阀之间通过第一垫片密封。
[0023]进一步的，上述球阀还包括挡块，所述挡块设于阀座与壳体之间，保证阀座稳定密封。
[0024]进一步的，上述阀座采用可弹性形变的非金属材料。
[0025]进一步的，上述第一球置换孔、第二球置换孔及阀杆置换孔的直径为2～4mm。
[0026]进一步的，上述两道密封与球体之间形成V型空隙，V型空隙底部到球面的距离为0～0.5mm。
[0027]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0028](1)本专利技术一种深低温球阀设置有球置换孔和阀杆置换孔，用液氢、液氧等低温工作介质对低温电机内部进行置换，可防止空气进入低温电机内部导致深低温下电机内部水汽结冰后堵转。
[0029](2)本专利技术深低温球阀电气接口部位即电插针周围，采用灌胶方式形成了塑料密封，保证低温工作介质不会在电气接口处发生泄漏，保证了电机球阀优良的防爆性能。
[0030](3)本专利技术阀座设有凹槽，形成两道密封，可有效提高球阀的密封性能。
[0031](4)本专利技术采用碟簧对球阀密封部位进行自适应补偿，可有效提高球阀长期带压工作中密封性能的稳定性。
附图说明
[0032]图1为本专利技术一种深低温球阀的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术塑料密封位置局部放大图；
[0034]图3为本专利技术阀座密封局部放大图。
具体实施方式
[0035]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0036]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各
种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0037]本专利技术提供一种深低温电机球阀，实现阀门产品的机电一体化，可实现增压输送系统深低温工作介质通断的自动控制，具有可靠性高、密封性能好、工作寿命长、可实现自动控制等特征，用来代替手动开关类产品，可满足增压输送系统的机电一体化控制和火箭无人值守等需求。
[0038]本专利技术深低温电机球阀包括电机1和球阀2，具体结构如图1所示，其中1为电机，2为球阀，101为电插针，103为塑料密封，201为第一垫片，202为阀杆衬套，203为阀杆，204为垫片，205为碟簧，206为阀座，207为第二垫片，208为挡块，209为壳体，210为接管嘴，211为球体，212为第一球置换孔，213为阀杆置换孔，214为第二球转换孔。
[0039]电机1与球阀2通过螺钉固定连接，电机1驱动球阀2启闭；
[0040]电机1包括电插针101，电插针101连接电机与外部控制系统；
[0041]球阀2包括阀杆203，阀座206，壳体209，接管嘴210，球体211和球置换孔212；
[0042]接管嘴210一端通过螺钉连接壳体209，另一端连接管路；
[0043]球体211设于壳体209内，球体211上设有第一球置换孔212，所述第一球置换孔212连通接管嘴210和球体211内部；利用工作介质进行气体吹置时，待排出的空气、水蒸气等气体先进入球体211内部，球阀开启时，由球体内部进入管道；
[0044]所述阀杆203的一端安装在球体211内，另一端与电机1连接，电机1通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开关；
[0045]所述阀座206设于接管嘴210与球体211之间，压紧球体211形成密封。阀座206采用非金属材料，由于工作介质压力的作用，球体211紧密贴紧阀座206，形成两道密封，可有效提高球阀的密封性能，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深低温电机球阀，其特征在于，包括电机(1)和球阀(2)；所述电机(1)与球阀(2)固定连接，电机(1)驱动球阀(2)启闭；所述电机(1)包括电插针(101)，通过电插针(101)将电机(1)与外部控制系统连接；所述球阀(2)包括阀杆(203)，阀座(206)，壳体(209)，接管嘴(210)，球体(211)和球置换孔(212)；所述接管嘴(210)一端连接壳体(209)，另一端连接外部管路；所述球体(211)设于壳体(209)内，球体(211)上设有第一球置换孔(212)，所述第一球置换孔(212)连通接管嘴(210)和球体(211)内部；所述阀杆(203)的一端安装在球体(211)内，另一端与电机(1)连接，电机(1)通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开关；所述阀座(206)设于接管嘴(210)与球体(211)之间，压紧球体(211)形成密封。2.根据权利要求1所述的一种深低温电机球阀，其特征在于，所述第一球置换孔(212)个数≥1。3.根据权利要求1所述的一种深低温电机球阀，其特征在于，所述球阀(2)还包括第二球置换孔(214)，所述第二球置换孔(214)设于球体(211)上，连通壳体(209)及球体(211)内部。4.根据权利要求1所述的一种深低温电机球阀，其特征在于，所述球阀(2)还包括阀杆置换孔(213)，所述阀杆置换孔(213)设于阀杆(203)内部，与阀杆(203)同轴，连通电机(1)与球体(211)内部。5.根据权利要求1所述的一种深低温电机球阀，其特征在于，还包括阀杆衬套(202)，阀杆(203)与阀杆衬套(202)间隙配合，阀杆衬套(202)保护阀杆(203)且不阻碍阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海涛，岳兵，张连万，余武江，孙喆，史刚，刘春姐，崔忠炜，余锋，李娟娟，王细波，李文斌，曹荣，张立强，贺启林，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：