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CN110778758B - 空中加油用安全阀 - Google Patents

空中加油用安全阀 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种空中加油用安全阀，采用带膜片的跟随式活门结构，通过活塞弹簧来实现压力的控制，并采取零件尺寸匹配的方式来平衡因飞行高度变化带来的大气、货舱双重负压影响，使安全阀的开启和关闭不受双重负压的影响，活门运动处采取了密封减磨抗振设计。

Description

空中加油用安全阀
技术领域
本发明涉及流体精密控制技术领域，尤其涉及一种空中加油用安全阀。
背景技术
飞机上都设置有安全阀，安全阀用于控制油箱压力值的上限，是保证油箱安全的核心部件。
目前的飞机上的安全阀都是相对压力直动式结构形式，检测油箱压力与大气压力，当油箱压力达到其开启压力时向机外排气或排油来实现泄压。
但是，空中加油机的机身油箱用于空中向其他飞机提供燃油加注，空中加油机的机身油箱位于加油机的货仓中，无法直接采用现有油箱的安全阀。
发明内容
本发明实施例提供一种空中加油用安全阀，使得机身油箱上开启和关闭不受飞机飞行高度变化带来的负压环境影响，且性能稳定可靠、寿命长。
本发明实施例提供一种空中加油用安全阀，包括：壳体1、盖8、活塞组件和膜片15；所述活塞组件包括：活塞弹簧4、活门座5、活门11和活塞16；其中，
所述壳体1的一端与大气相连通，所述壳体1的另一端与所述盖8的一端连接，所述盖8的另一端与油箱相连通，所述壳体1上还设置有连接货舱的感压口21；所述壳体1和所述盖8之间形成连通的内腔；所述壳体1的内壁上设置有弹簧槽，所述弹簧槽内设置有所述活塞弹簧4；
所述活塞16套设在所述壳体1内，所述活塞弹簧4设置在所述活塞16和所述壳体1之间；所述活门座5的一端套设在所述活塞16内；所述活门11设置在所述盖8内；
所述膜片15为圆圈状，所述膜片15的外圈设置在所述壳体1和所述盖8之间，所述膜片15的内圈设置在所述活门座5和所述活塞16之间；
所述膜片15用于感测所述油箱与所述货舱之间的压力差，在所述压力差不大于预设压力值时，所述活门11与所述活门座5的另一端接触，使得所述油箱与大气不连通；在所述压力差大于预设压力值时，所述活门座5和所述活塞16朝向所述壳体1的与大气相连通的一端运动，使得所述活门11与所述活门座5的另一端分离，所述油箱与大气连通。
一种可行的实施方式中，所述盖8内设置有所述活门11的活门通道，所述活门11可沿所述活门通道运动。
一种可行的实施方式中，空中加油用安全阀还包括：自锁螺母12；
所述活门11的远离所述活门座5的一端设置有所述自锁螺母12。
一种可行的实施方式中，空中加油用安全阀还包括：所述活门弹簧13；
所述活门弹簧13套设在所述活门11的靠近所述活门座5的一端。
一种可行的实施方式中，空中加油用安全阀还包括：密封圈2；
所述壳体1与所述活塞16接触的内壁上还设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈2。
一种可行的实施方式中，所述壳体1与所述盖8通过螺钉7紧固连接。
一种可行的实施方式中，所述壳体1的内壁上还设置有所述活塞16的活塞限位结构。
一种可行的实施方式中，所述壳体1的感压口21处设置有滤网17。
一种可行的实施方式中，所述滤网17处设置有挡圈18。
本发明实施例提供的空中加油用安全阀，采用带膜片的跟随式活门结构，通过活塞弹簧来实现压力的控制，平衡因飞行高度变化带来的大气、货舱双重负压影响，使安全阀的开启和关闭不受双重负压的影响，活门运动处采取了密封减磨抗振设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的空中加油用安全阀的结构示意图一；
图2为本发明一实施例提供的空中加油用安全阀的结构示意图二；
图3为本发明一实施例提供的盖的结构示意图；
附图标记说明：
1—壳体； 2—密封圈； 3—垫片；
4—活塞弹簧； 5—活门座； 6—垫圈；
7—螺钉； 8—盖； 9—密封圈；
10—密封圈； 11—活门； 12—自锁螺母；
13—活门弹簧； 14—密封圈； 15—膜片；
16—活塞； 17—滤网； 18—挡圈；
19—安全阀进口 20—出口； 21—感压口。
具体实施方式
图1为本发明一实施例提供的空中加油用安全阀的结构示意图一，图2为本发明一实施例提供的空中加油用安全阀的结构示意图二。如图1和图2所示，空中加油用安全阀，包括：壳体1、盖8、活塞组件和膜片15；所述活塞组件包括：活塞弹簧4、活门座5、活门11和活塞16；其中，
壳体1的一端与大气相连通，壳体1的另一端与盖8的一端连接，盖8的另一端与油箱相连通，壳体1上还设置有连接货舱的感压口21；壳体1和盖8之间形成连通的内腔；壳体1的内壁上设置有弹簧槽，弹簧槽内设置有活塞弹簧4；
活塞16套设在壳体1内，活塞弹簧4设置在活塞16和壳体1之间；活门座5的一端套设在活塞16内；活门11设置在盖8内；
膜片15为圆圈状，膜片15的外圈设置在壳体1和盖8之间，膜片15的内圈设置在活门座5和活塞16之间；
膜片15用于感测油箱与货舱之间的压力差，在压力差不大于预设压力值时，活门11与活门座5的另一端接触，使得油箱与大气不连通；在压力差大于预设压力值时，活门座5和活塞16朝向壳体1的与大气相连通的一端运动，使得活门11与活门座5的另一端分离，油箱与大气连通。
示例性的，弹簧槽底部还可设置有垫片3。
示例性的，图3为本发明一实施例提供的盖的结构示意图，如图3所示，盖8内设置有活门11的活门通道，活门11可沿活门通道运动。
示例性的，活门11的远离活门座5的一端设置有自锁螺母12。
示例性的，活门11的靠近活门座5的一端套设有活门弹簧13。
示例性的，壳体1与活塞16接触的内壁上还设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈2。
示例性的，壳体1与盖8通过螺钉7紧固连接。螺钉7上还套设有垫片6。
示例性的，壳体1的内壁上还设置有活塞16的活塞限位结构。
示例性的，壳体1的感压口21处设置有滤网17。
示例性的，滤网17处设置有挡圈18。
示例性的，活门座5和活塞16之间还设有密封垫14。
示例性的，盖8的安全阀进口19可通过法兰与机身油箱相连通，盖8的外侧还设置有密封圈9和密封圈10。出口20通过柔性接头与机身管路相连和大气相连通，感压口21直接与货舱相通，货舱与大气不相通。当机身油箱内压力与货舱内的压力差值低于其开启压力时，活门11在活塞弹簧4密封力作用下处于关闭状态，如图1所示。
随着飞机飞行高度的变化，货舱内的压力亦在一定范围内变化，但活塞弹簧4仅是感受机身油箱与货舱间的压力差，当机身油箱内与货舱内的压力差值达到活门11开启的压力时，气压作用在膜片15上，并进行放大，使其克服活塞弹簧4的密封力，推动膜片15带动活塞16向出口方向运动，活门11通过自锁螺母12进行限位，膜片15与活塞16继续运动，活门11与活门座5分离，形成通道，向大气排气，保证了系统的正常使用，如图2所示，图2中虚线所示为气体流向图。随着机身油箱内气体的不断排出，其压力逐渐降低，当机身油箱内压力与货舱内压力差不断缩小，在活塞弹簧4弹力的作用下，活门恢复关闭状态。
本发明的优点是：
1、性能稳定可靠。为保证安全阀调压的稳定性和密封性要求，活门结构采用了双重圆圈型橡胶密封圈形式，在形成密封的同时实现了减磨抗振作用，使活门运动顺畅。安全阀内部设计了限位结构，能保证活门在多次反复运动后仍能保持良好的密封性，行程无明显变化，保证产品性能稳定可靠。
2、调压控制精密。橡胶夹布膜片作为感压元件，可对压力进行放大处理；通过活塞弹簧对压力的控制，并通过调节自锁螺母来控制活门跟随式行程实现对压力的微调控制。
3、大流量、低流阻。产品采用了独特的通道设计，内部通道紧凑、流道无转弯，通径变化小，减少了内部流道的压力损失，能够实现大流量、低流阻。
4、平衡卸荷式设计。将活门密封处与活塞内部通道尺寸设计为相同尺寸，同时减少活塞密封处的壁厚尺寸，减少安全阀在高空环境下货舱、大气双重负压对活门关闭造成的不利影响，使安全阀的开启和关闭不受货舱、大气双重负压的影响。
5、双重密封。安全阀进口为法兰双重密封、出口为柔性接头双重密封结构，密封更加可靠。
6、防污设计。在安全阀与货舱直接相通的感压口处设置了滤网，在感压的同时可防止异物进入产品内腔。

Claims (8)

1.一种空中加油用安全阀，其特征在于，包括：壳体(1)、盖(8)、活塞组件和膜片(15)；
所述活塞组件包括：活塞弹簧(4)、活门座(5)、活门(11)和活塞(16)；其中，
所述壳体(1)的一端与大气相连通，所述壳体(1)的另一端与所述盖(8)的一端连接，所述盖(8)的另一端与油箱相连通，所述壳体(1)上还设置有连接货舱的感压口(21)；所述壳体(1)和所述盖(8)之间形成连通的内腔；所述壳体(1)的内壁上设置有弹簧槽，所述弹簧槽内设置有所述活塞弹簧(4)；
所述活塞(16)套设在所述壳体(1)内，所述活塞弹簧(4)设置在所述活塞(16)和所述壳体(1)之间；所述活门座(5)的一端套设在所述活塞(16)内；所述活门(11)设置在所述盖(8)内；
所述膜片(15)为圆圈状，所述膜片(15)的外圈设置在所述壳体(1)和所述盖(8)之间，所述膜片(15)的内圈设置在所述活门座(5)和所述活塞(16)之间；
所述膜片(15)用于感测所述油箱与所述货舱之间的压力差，在所述压力差不大于预设压力值时，所述活门(11)与所述活门座(5)的另一端接触，使得所述油箱与大气不连通；在所述压力差大于预设压力值时，所述活门座(5)和所述活塞(16)朝向所述壳体(1)的与大气相连通的一端运动，使得所述活门(11)与所述活门座(5)的另一端分离，所述油箱与大气连通；
所述壳体(1)的感压口(21)处设置有滤网(17)。
2.根据权利要求1所述的空中加油用安全阀，其特征在于，所述盖(8)内设置有所述活门(11)的活门通道，所述活门(11)可沿所述活门通道运动。
3.根据权利要求2所述的空中加油用安全阀，其特征在于，还包括：自锁螺母(12)；
所述活门(11)的远离所述活门座(5)的一端设置有所述自锁螺母(12)。
4.根据权利要求3所述的空中加油用安全阀，其特征在于，还包括：所述活门弹簧(13)；
所述活门弹簧(13)套设在所述活门(11)的靠近所述活门座(5)的一端。
5.根据权利要求1所述的空中加油用安全阀，其特征在于，还包括：密封圈(2)；
所述壳体(1)与所述活塞(16)接触的内壁上还设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈(2)。
6.根据权利要求1所述的空中加油用安全阀，其特征在于，所述壳体(1)与所述盖(8)通过螺钉(7)紧固连接。
7.根据权利要求1所述的空中加油用安全阀，其特征在于，所述壳体(1)的内壁上还设置有所述活塞(16)的活塞限位结构。
8.根据权利要求1所述的空中加油用安全阀，其特征在于，所述滤网(17)处设置有挡圈(18)。
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