一种Y型通道的高温低流阻选择阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种Y型通道的高温低流阻选择阀，特别是航天气路系统的多路选择场合，属于工业阀门技术领域。该选择阀包括小碟簧、金属垫片、填料、阀体、挡圈、阀座、防摩垫片、阀杆、阀芯、大碟簧、进出口接头、压紧螺母、O型密封圈、螺钉和平垫片；选择阀采用球面密封结构，将选择阀的流道改进成为Y形形式；降低整体压降，获得较小的流阻；选择阀的各个关键零部件选用热膨胀系数较低的材料；使得选择阀在高温状态下工作时，确保密封副之间间隙始终保持在合理的数值之内；选择阀的球面密封和阀杆处的密封均采用弹性元件提供密封力和弹性补偿，为选择阀的密封性能做补充和备用，提高选择阀的密封性能和工作可靠性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

High temperature low flow resistance selection valve of Y type channel

The utility model relates to a high temperature low flow resistance selection valve of a Y type channel, in particular to a multi-path selection occasion of a space gas path system, which belongs to the technical field of industrial valves. The valve includes a plate spring, metal gasket, packing, valve body, valve seat, anti friction ring, gasket, valve stem, valve core, this spring, import and export joint, a pressing nut, O type sealing ring, screw and gasket; selection valve adopts a spherical sealing structure, will choose the valve channel improvement become Y form; reduce the overall pressure drop, get less flow resistance; selection of all the key parts valve selection of low coefficient of thermal expansion of materials; the choice of valve working under the condition of high temperature, to ensure the sealing between the gap to keep within a reasonable value; choice of sealing valve and valve stem spherical seal adopts elastic element to provide sealing force and the elasticity of compensation, supplement and standby for the selection of the sealing performance of the valve, to improve the sealing performance of the valve and the working reliability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种Y型通道的高温低流阻选择阀，特别是航天气路系统的多路选择场合，属于工业阀门

技术介绍
航天气路系统是为航天器上其它系统提供氧气、氮气、空气等补给的管路系统，包含各种电磁阀和手动阀。目前，选择阀较多应用球阀，其密封性能好、工作可靠。但传统球阀流道一方面多采用直角流道，容易出现阀腔内流域死区，使其流阻较大。另一方面传统球阀在较高温度长时间工作时，导致其密封性能下降。使其不能满足航天气路系统寿命要求。中国专利公开号CN1904428A，公开日期2007年I月31日，名称为“多位多通旋塞阀”，采用中空式旋塞结构，通过阀芯出口与阀体上的出口的数量和位置的不同组合，实现多种形式的多位多通。旋塞与阀体以锥度配合构成密封，通过O型密封圈的压缩变形来提供锥面密封力，并且自动补偿锥面磨损。这种多位多通旋塞阀具有结构简单、调节方便、操作容易等优点，但是锥度配合的密封程度与启闭操作的转动力矩有直接关系，为了提高密封性能，就需要加大旋塞相对于阀体的锁紧力，必然增加阀门启闭操作的转动力矩，会造成密封面过度磨损而产生泄漏，同时密封面的磨损也会产生多余物，不满足航天气路系统洁净度要求。国防研究需要一种生命周期覆盖地面、发射、在轨、返回阶段等多种力学环境，不仅需要质积比小、温度范围宽、操作扭矩小、工作寿命长，而且能适应空间环境、符合人机工效和洁净度等多指标的阀门，上述两种结构无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种Y型通道的高温低流阻选择阀，该选择阀可以实现航天气路系统的多路选择功能，且结构简单、质积比小、密封性能好、工作力矩小、使用寿命长。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的一种Y型通道的高温低流阻选择阀，该选择阀包括小碟簧、金属垫片、填料A、阀体、挡圈、阀座、防摩垫片、填料B、阀杆、阀芯、大碟簧、进出口接头、压紧螺母、O型密封圈A、O型密封圈B、螺钉和平垫片；阀杆处PTFE填料A由两件三角形截面的PTFE材料密封件沿斜面方向贴合上下叠加而成，通过小碟簧提供的轴向力使阀杆处PTFE填料A产生径向变形，从而实现密封要求；阀体有三个均匀分布的法兰接口整体呈Y型布置，三个法兰接口的轴线处于一个平面上；在三个法兰接口平面上均开有燕尾槽，三个法兰接口的中心位置均开有连通孔，且三个连通孔互相连通；阀体中心位置开有圆柱形通孔；阀座有三个，每个阀座的主体均为一空心圆柱，在空心圆柱的外表面周向有凹槽，空心圆柱的内表面为一球面，在球面中心平行于法线方向开有燕尾槽；阀杆为一上端直径小下端直径大的圆柱形长杆，直径大的一端为一半球形被切除两侧的凸台；阀芯为一球体,球体中心开有一圆弧形通道；在该通道法线方向上有一弧形槽；进出口接头为三个，进出口接头与阀体的法兰接口进行连接；阀杆的上端与阀体的通孔相配合，且之间有填料A和金属垫片；在阀杆的凸台与阀体之间有防摩垫片；压紧螺母与阀杆的上端采用螺纹连接；金属垫片与压紧螺母之间装有小碟簧；阀芯装入阀体的连通孔内；阀芯的弧形槽与阀杆下端的凸台相配合，且留有浮动空间；阀座装入阀体的连通孔内，阀座的球面与阀芯的外表面接触；阀座的凹槽与阀体的连通孔之间装有两个挡圈和O型密封圈A ;阀座的燕尾槽与阀芯的外表面之间装有填料B ；进出口接头与阀体的法兰接口采用螺钉和平垫片固定连接，并用O型密封圈B进行密封；进出口接头与阀座之间装有两个并联安装的大碟簧。上述的填料A和填料B均采用PTFE材料；O型密封圈A和O型密封圈B均采用硅橡胶，能适应高低温变化，耐老化，符合长寿命、卫生学使用要求；该选择阀为两位三通结构；该选择阀的流道设计为“Y形”形式。将传统球阀流道的直角段改进为圆弧过渡段，充分降低流域内的死区范围，降低压力损失，减少流阻。该选择阀的介质为高温流体，该阀体、阀芯、阀座等关键零部件选用热膨胀系数较低的材料，例如钛合金；各个密封副材料选取热膨胀系数差值小的材料；防摩垫片采用聚酰亚胺材料，接触面加工为圆弧面，有效降低了运动副之间的摩擦阻力，减小了选择阀的操作力矩。本专利技术与现有技术相比的优点在于:(I)选择阀采用球面密封结构，在传统球阀的基础上，将选择阀的流道改进成为Y形形式；实现流域范围内无死区，降低整体压降，获得较小的流阻；(2)选择阀的各个关键零部件选用热膨胀系数较低的材料，各个密封副之间选取热膨胀系数差值较小的材料；使得选择阀在高温状态下工作时，确保密封副之间间隙始终保持在合理的数值之内；(3)选择阀的球面密封和阀杆处的密封均采用弹性元件提供密封力和弹性补偿，为选择阀的密封性能做补充和备用，提高选择阀的密封性能和工作可靠性。附图说明图1为本专利技术的选择阀的俯视图；图2为图1的A-A剖视图；图3为阀杆的结构示意图；其中，1-小碟簧，2-金属垫片，3-填料A，5_阀体，6-挡圈，7-阀座，8-防摩垫片，9-填料B，10-阀杆，11-阀芯，12-大碟簧，13-进出口接头，14-压紧螺母，15- O型密封圈A，16- O型密封圈B，17-螺钉，18-平垫片。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一种Y型通道的高温低流阻选择阀，如图1和图2所示，该选择阀包括小碟簧1、金属垫片2、填料A3、阀体5、挡圈6、阀座7、防摩垫片8、填料B9、阀杆10、阀芯11、大碟簧12、进出口接头13、压紧螺母14、0型密封圈A15、0型密封圈B16、螺钉17和平垫片18 ;金属垫片2为招合金塾片；填料A3由两件三角形截面的PTFE材料密封件沿斜面方向贴合上下叠加而成，通过小碟簧I提供的轴向力使填料A3产生径向变形，从而实现密封要求；阀体5有三个均匀分布的法兰接口整体呈Y型布置，三个法兰接口的轴线处于一个平面上；在三个法兰接口平面上均开有燕尾槽，三个法兰接口的中心位置均开有连通孔，且三个连通孔互相连通；阀体5中心位置开有圆柱形通孔；阀座7有三个，每个阀座7的主体均为一空心圆柱，在空心圆柱的外表面周向有凹槽，空心圆柱的内表面为一球面，在球面中心平行于法线方向开有燕尾槽；阀杆10为一上端直径小下端直径大的圆柱形长杆,直径大的一端为一半球形被切除两侧的凸台；如图3所示；阀芯11为一球体，球体中心开有一圆弧形通道；在该通道法线方向上有一弧形槽；进出口接头13为三个，进出口接头13与阀体5的法兰接口进行连接；阀杆10的上端与阀体5的通孔相配合，且之间有填料A3和金属垫片2 ;在阀杆10的凸台与阀体5之间有防摩垫片8 ;压紧螺母14与阀杆10的上端采用螺纹连接；金属垫片2与压紧螺母14之间装有小碟簧I ;阀芯11装入阀体5的连通孔内；阀芯11的弧形槽与阀杆10下端的凸台相配合，且留有浮动空间；阀座7装入阀体5的连通孔内，阀座7的球面与阀芯11的外表面接触；阀座7的凹槽与阀体5的连通孔之间装有两个挡圈6和O型密封圈A15 ;阀座7的燕尾槽与阀芯11的外表面之间装有填料B9 ；进出口接头13与阀体5的法兰接口采用螺钉17和平垫片18固定连接，并用O型密封圈B16进行密封；进出口接头13与阀座7之间装有两个并联安装的大碟簧12。上述的填料A3、填料B9和挡圈6均采用PTFE材料；O型密封圈A15和O型密封圈B16均采用硅橡胶，能适应高低温变化，耐老化，符合长寿命、卫生学使用要求；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Y型通道的高温低流阻选择阀，其特征在于：该选择阀包括小碟簧（1）、金属垫片（2）、填料A（3）、阀体（5）、挡圈（6）、阀座（7）、防摩垫片（8）、填料B（9）、阀杆（10）、阀芯（11）、大碟簧（12）、进出口接头（13）、压紧螺母（14）、O型密封圈A（15）、O型密封圈B（16）、螺钉（17）和平垫片（18）；填料A（3）由两件三角形截面的PTFE材料密封件沿斜面方向贴合上下叠加而成，通过小碟簧（1）提供的轴向力使填料A（3）产生径向变形，实现密封要求；阀体（5）有三个均匀分布的法兰接口整体呈Y型布置，三个法兰接口的轴线处于一个平面上；在三个法兰接口平面上均开有燕尾槽，三个法兰接口的中心位置均开有连通孔，且三个连通孔互相连通；阀体（5）中心位置开有圆柱形通孔；阀座（7）有三个，每个阀座（7）的主体均为一空心圆柱，在空心圆柱的外表面周向有凹槽，空心圆柱的内表面为一球面，在球面中心平行于法线方向开有燕尾槽；阀杆（10）为一上端直径小下端直径大的圆柱形长杆，直径大的一端为一半球形被切除两侧的凸台；阀芯（11）为一球体，球体中心开有一圆弧形通道；在该通道法线方向上有一弧形槽；进出口接头（13）为三个，进出口接头（13）与阀体（5）的法兰接口进行连接；阀杆（10）的上端与阀体（5）的通孔相配合，阀杆（10）与阀体（5）之间有填料A（3）和金属垫片（2）；在阀杆（10）的凸台与阀体（5）之间有防摩垫片（8）；压紧螺母（14）与阀杆（10）的上端采用螺纹连接；金属垫片（2）与压紧螺母（14）之间装有小碟簧（1）；阀芯（11）装入阀体（5）的连通孔内；阀芯（11）的弧形槽与阀杆（10）下端的凸台相配合，且留有浮动空间；阀座（7）装入阀体（5）的连通孔内，阀座（7）的球面与阀芯（11）的外表面接触；阀座（7）的凹槽与阀体（5）的连通孔之间装有两个挡圈（6）和O型密封圈A（15）；阀座（7）的燕尾槽与阀芯（11）的外表面之间装有填料B （9）；进出口接头（13）与阀体（5）的法兰接口采用螺钉（17）和平垫片（18）固定连接，并用O型密封圈B（16）进行密封；进出口接头（13）与阀座（7）之间装有两个并联安装的大碟簧（12）。...

【技术特征摘要】
1.一种Y型通道的高温低流阻选择阀，其特征在于:该选择阀包括小碟簧(I)、金属垫片(2)、填料A (3)、阀体(5)、挡圈(6)、阀座(7)、防摩垫片(8)、填料B (9)、阀杆(10)、阀芯(11)、大碟簧(12)、进出口接头(13)、压紧螺母(14)、0型密封圈4(15)、0型密封圈8(16)、螺钉(17)和平垫片(18)； 填料A (3)由两件三角形截面的PTFE材料密封件沿斜面方向贴合上下叠加而成，通过小碟簧(I)提供的轴向力使填料A (3 )产生径向变形，实现密封要求； 阀体(5)有三个均匀分布的法兰接口整体呈Y型布置，三个法兰接口的轴线处于一个平面上；在三个法兰接口平面上均开有燕尾槽，三个法兰接口的中心位置均开有连通孔，且三个连通孔互相连通；阀体(5)中心位置开有圆柱形通孔； 阀座(7)有三个，每个阀座(7)的主体均为一空心圆柱，在空心圆柱的外表面周向有凹槽，空心圆柱的内表面为一球面，在球面中心平行于法线方向开有燕尾槽； 阀杆(10)为一上端直径小下端直径大的圆柱形长杆，直径大的一端为一半球形被切除两侧的凸台；阀芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文，杜国飞，李咚咚，赵健，刘净瑜，邹丹，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂，
类型：实用新型
国别省市：