[实用新型]一种阀芯行程可调节的高可靠减压阀有效

专利信息
申请号: 201520580497.9 申请日: 2015-08-04
公开(公告)号: CN204900967U 公开(公告)日: 2015-12-23
发明(设计)人: 成兆义;韦贯举;马晓琛;李建明;杨绪钊;陈安平;邓涛;杨俊;周巍峰 申请(专利权)人: 北京精密机电控制设备研究所;中国运载火箭技术研究院
主分类号: F16K17/20 分类号: F16K17/20
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 范晓毅
地址: 100076 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 行程 调节 可靠 减压阀
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及一种阀芯行程可调节的高可靠减压阀,特别是涉及一种运载火箭推力矢量控制系统用高压大流量气体减压阀。

背景技术

目前,国外在挤压式伺服系统领域的技术发展情况如下:

国外伺服产品中提出了一种以单纯的依靠高压气体挤压液压油产生高压油液为伺服作动器提供液压能源的液压伺服系统,根据挤压式伺服系统的方案,高压气瓶输出的高压氦气经高压减压阀调节后,为系统提供所需的额定工作压力。减压阀是挤压能源中重要的控制调节元件,它不仅起到降压的作用还要起到稳压的作用,确保气体功率转换的平稳,是确保该方案成功的关键元件。国外的高压减压阀中能够达到挤压式伺服系统需要的输出压力和流量的产品很少,即使有能够达到的,密封性能和可靠性也无法满足航天飞行的要求。

国内在减压阀方面的技术发展情况如下:

目前,国内减压阀输出功率较低,响应时间长,无法满足挤压式伺服系统高功率、快响应的需求;产品结构复杂,可靠性低,无法满足挤压式伺服系统高可靠性的要求;另外,国内减压阀的密封结构无法满足挤压式伺服系统高密封性的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种阀芯行程可调节的高可靠减压阀,该减压阀具有可靠优异的对外密封性能,且阀芯的预开度与总行程满足合理的设计值,减压阀的建压响应时间控制在0.5s以内,此外大大增加了减压阀工作的高可靠性。

本实用新型的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:

一种阀芯行程可调节的高可靠减压阀,包括溢流座、上阀体、下阀体、阀芯、调压弹簧支座、调压弹簧、保护挡圈、密封圈和阀座,其中上阀体与下阀体连接,两者之间形成敏感腔,溢流座上端与调压弹簧支座接触,下端与阀芯接触,调压弹簧设置在调压弹簧支座上,阀座与下阀体连接,其特征在于:阀芯的下阀柱插入下阀体的阀芯孔中,形成活动密封配合,阀芯的上阀柱插入阀座内孔,两者间的间隙形成气流通道;溢流座与上阀体的溢流座孔形成活动密封配合,密封配合处设有密封圈和保护挡圈;溢流座下端设有嵌入式密封垫,所述密封垫为下端带有锥角的圆柱结构,所述锥角为10-25°;所述阀芯表面设有保护层,保护层厚度为0.003mm~0.03mm。

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,溢流座中间设有通气孔,通气孔与溢流座外圆同轴度取值为

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,溢流座与上阀体的溢流座孔形成活动密封的配合间隙为0.005mm~0.06mm。

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,阀芯下阀柱与下阀体为活动密封配合,配合间隙取值为0.0015mm~0.06mm。

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,下阀体内孔棱边处设计圆角,并去除毛刺,防止阀芯在下阀体内孔中高频率往复运动时出现卡滞;所述圆角的半径R取值为0.1~0.5mm。

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,阀芯表面保护层的表面硬度为500~1000HV。

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,还包括复位调节螺塞,所述复位调节螺塞与下阀体螺纹连接,两者之间设有调整垫片,通过选用不同厚度的调整垫片改变阀芯的最大行程。

在上述阀芯行程可调节的高可靠减压阀中,阀芯的上阀柱顶端与溢流座接触形成密封。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果:

(1)、本实用新型减压阀阀芯与下阀体内孔为间隙配合,通过密封圈保证可靠动密封,适当降低配合间隙,减小密封圈的压缩量,既能保证密封,又能减小密封圈磨损;本实用新型通过大量试验对阀芯与下阀体配合结构进行优化设计,在阀芯表面设置保护层,保护层厚度为0.003mm~0.03mm,硬度为500~1000HV,显著提高了阀芯的耐磨性,避免卡死;在下阀体与阀芯配合的内孔末端进行倒圆角,并对角度进行优化设计,保证光滑过度,避免出现加工毛刺或锐边,克服了阀芯高频率运动过程中磨损严重甚至卡死的缺陷,显著提高了阀芯的运动可靠度;

(2)、本实用新型减压阀中,在下阀体与复位调节支座连接处设置调整垫片,通过选择合适厚度的调整垫片,来保证阀芯的最大行程满足设计要求,最终保证减压阀的初始建压响应时间控制在0.5s以内;

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