一种高阻隔非金属膜片式减压器.pdf

本发明涉及一种高阻隔非金属膜片式减压器，属于航天器用减压器产品领域，特别涉及一种高阻隔性非金属膜片式减压器。本发明的阀座与活门钢球之间能够自动对中，充分保证了结构的密封性；同时作为独立组件组装到阀体上，利于保证阀座与活门钢球之间的配合相对位置要求，提高产品复位精度；降低阀体加工精度要求；运动副与非金属膜片和承压盘相连，工作过程中仅起推杆作用，传递力将活门钢球推离阀座；运动副与活门钢球分别导向，工艺性好，且活动灵活，摩擦小，阀芯复位精度高，利于提高阀口气密性与动态性能。

权利要求书
1.  一种高阻隔非金属膜片式减压器，其特征在于：包括阀体(1)、阀座(2)、导向副(3)、活门钢球(4)、出口接嘴(5)、连接压环(6)、非金属膜片(7)、承压盘(8)、弹簧座(9)、弹簧(10)、调节钢球(11)、运动副(12)、螺钉(13)、入口接嘴(14)和过滤组件(15)；
所述的承压盘(8)的上端有凹槽；弹簧座(9)上有与承压盘(8)的凹槽相匹配的凹槽；
以阀体(1)为基体，阀座(2)固定放置在阀体(1)的高压腔中；
导向副(3)固定放置在阀座(2)的内腔中，活门钢球(4)放置在导向副(3)的中间，通过导向副(3)对活门钢球(4)进行限位，使活门钢球(4)沿阀体(1)的轴向可以上下运动；
出口接嘴(5)与阀体(1)的出口固定连接，固定连接方式为电子束焊接；
入口接嘴(14)与阀体(1)的入口固定连接，固定连接方式为电子束焊接；阀体(1)的入口处有过滤组件(15)，过滤组件(15)对从入口接嘴(14)至阀体(1)的内腔的工作介质进行过滤；
非金属膜片(7)有中心孔，通过中心孔非金属膜片(7)套在运动副(12)上；运动副(12)通过螺纹与承压盘(8)固定连接；运动副(12)与承压盘(8)固定连接后放置在阀体(1)的低压腔中，运动副(12)的下端与活门钢球(4)相接触，运动副(12)沿阀体(1)的轴向可以上下运动；
连接压环(6)通过螺钉(13)固定连接在阀体(1)的上端面；
承压盘(8)的凹槽与弹簧座(9)的凹槽相匹配放置，两个凹槽之间形成一个球形空腔，调节钢球(11)放置在所形成的球形空腔中，通过调节钢球(11)实现弹簧座(9)沿阀体(1)轴向的对中；弹簧(10)固定连接在弹簧座(9)的凸面上。

2.  根据权利要求1所述的一种高阻隔非金属膜片式减压器，其特征在于：所述的阀座(2)采用内热压非金属F3，活门钢球(4)采用等级为G5级的钢球，材料为不锈钢。

3.  根据权利要求1所述的一种高阻隔非金属膜片式减压器，其特征在于：过滤组件(15)包括过滤网和骨架，骨架和过滤网通过电子束焊接在一起，骨架对过滤网起支撑作用。

说明书一种高阻隔非金属膜片式减压器
技术领域
本发明涉及一种高阻隔非金属膜片式减压器，属于航天器用减压器产品领域，特别涉及一种高阻隔性非金属膜片式减压器。
背景技术
航天器用减压器主要作用是将气瓶中的高压气体介质减至低压，为贮箱提供相对恒定的压力。
当前航天器用减压器产品的故障模式主要有三个：首先，由于阀座被污染所引起的阀口密封能力减弱，将导致出口压力爬升，贮箱压力增加直至破裂；其次，由于材料、焊缝缺陷或膜片破裂引起的外漏，将导致气瓶压力非正常下降，影响卫星寿命；最后，阀座缺陷或较大多余物污染引起输出压力异常。一旦减压器发生外漏和输出压力异常，就属于单点故障，可能造成整星灾难。减压器产品的可靠性直接决定航天器能否变轨成功，是影响航天器功能和可靠性的关键。因此，航天器用减压器产品需要有较好的密封性能和抗污染能力。
目前航天器用减压器产品外漏率普遍接近规定要求，外漏密封裕度差，而工业用产品的密封结构，无法满足航天器高可靠和高精度的要求。
因此，针对航天器用减压器产品存在的以上缺点，需要研制一种抗污染能力强、密封性能好的减压器产品。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高阻隔非金属膜片式 减压器，该减压器洁净度高、无动摩擦、阻隔性高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种高阻隔非金属膜片式减压器，包括阀体、阀座、导向副、活门钢球、出口接嘴、连接压环、非金属膜片、承压盘、弹簧座、弹簧、调节钢球、运动副、螺钉、入口接嘴和过滤组件；
所述的承压盘的上端有凹槽；弹簧座上有与承压盘的凹槽相匹配的凹槽；
所述的阀座采用内热压非金属F3，活门钢球采用等级为G5级的钢球，材料为不锈钢；
以阀体为基体，阀座固定放置在阀体的高压腔中；
导向副固定放置在阀座的内腔中，活门钢球放置在导向副的中间，通过导向副对活门钢球进行限位，使活门钢球沿阀体的轴向可以上下运动；
出口接嘴与阀体的出口固定连接，固定连接方式为电子束焊接；
入口接嘴与阀体的入口固定连接，固定连接方式为电子束焊接；阀体的入口处有过滤组件，过滤组件对从入口接嘴至阀体的内腔的工作介质进行过滤；过滤组件包括过滤网和骨架，骨架和过滤网通过电子束焊接在一起，骨架对过滤网起支撑作用；
非金属膜片的中心有中心孔，通过中心孔非金属膜片套在运动副上；运动副通过螺纹与承压盘固定连接；运动副与承压盘固定连接后放置在阀体的低压腔中，运动副的下端与活门钢球相接触，运动副沿阀体的轴向可以上下运动；
连接压环通过螺钉固定连接在阀体的上端面；
承压盘的凹槽与弹簧座的凹槽相匹配放置，两个凹槽之间形成一个球形空腔，调节钢球放置在所形成的球形空腔中，通过调节钢球实现弹簧座沿阀体轴向的对中；弹簧固定连接在弹簧座的凸面上。
有益效果
本发明的阀座与活门钢球之间能够自动对中，充分保证了结构的密封性；同时作为独立组件组装到阀体上，利于保证阀座与活门钢球之间的配合相对位置要求，提高产品复位精度；降低阀体加工精度要求；
运动副与非金属膜片和承压盘相连，工作过程中仅起推杆作用，传递力将活门钢球推离阀座；运动副与活门钢球分别导向，工艺性好，且活动灵活，摩擦小，阀芯复位精度高，利于提高阀口气密性与动态性能；
运动副与阀体采用间隙配合，实现产品运动副无摩擦结构。过滤组件可以提升产品装配、测试过程洁净度防护，提升产品抗污染能力；通过非金属膜片来敏感压力和阻隔工作介质的外漏，提升产品密封性能；
阀座与活门钢球采用软-硬密封方式，实现产品高压密封。
附图说明
图1为本发明的减压器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种高阻隔非金属膜片式减压器，包括阀体1、阀座2、导向副3、活门钢球4、出口接嘴5、连接压环6、非金属膜片7、承压盘8、弹簧座9、弹簧10、调节钢球11、运动副12、螺钉13、入口接嘴14和过滤组件15；
所述的承压盘8的上端有凹槽；弹簧座9上有与承压盘8的凹槽相匹配的凹槽；
所述的阀座2采用内热压非金属F3，活门钢球4采用等级为G5级的钢球， 材料为不锈钢；
以阀体1为基体，阀座2固定放置在阀体1的高压腔中；
导向副3固定放置在阀座2的内腔中，活门钢球4放置在导向副3的中间，通过导向副3对活门钢球4进行限位，使活门钢球4沿阀体1的轴向可以上下运动；
出口接嘴5与阀体1的出口固定连接，固定连接方式为电子束焊接；
入口接嘴14与阀体1的入口固定连接，固定连接方式为电子束焊接；阀体1的入口处有过滤组件15，过滤组件15对从入口接嘴14至阀体1的内腔的工作介质进行过滤；过滤组件15包括过滤网和骨架，骨架和过滤网通过电子束焊接在一起，骨架对过滤网起支撑作用；
非金属膜片7的中心有中心孔，通过中心孔非金属膜片7套在运动副12上；运动副12通过螺纹与承压盘8固定连接；运动副12与承压盘8固定连接后放置在阀体1的低压腔中，运动副12的下端与活门钢球4相接触，运动副12沿阀体1的轴向可以上下运动；
连接压环6通过螺钉13固定连接在阀体1的上端面；
承压盘8的凹槽与弹簧座9的凹槽相匹配放置，两个凹槽之间形成一个球形空腔，调节钢球11放置在所形成的球形空腔中，通过调节钢球11实现弹簧座9沿阀体1轴向的对中；弹簧10固定连接在弹簧座9的凸面上。
高压气体从入口接嘴接入，通过过滤组件将其中大于10μm的气体颗粒过滤后进入到阀体内腔后，活门钢球在运动副和弹簧的作用下开始沿阀体轴向进行运动，以期调节产品的流量和出口压力，待低压腔压力达到要求后建立稳定平衡，低压压力通过出口接嘴提供给下游使用。
高压气体工作压力范围为3～32MPa，出口气体压力范围为1.4～1.8MPa连续 可调，额定流量为0.5g/s。
本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。