軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于閥門制造技術領域，涉及一種用于軍工航天火箭系統“極高壓力”大口徑純氧工況的截止閥，具體涉及該截止閥的密封結構。
【背景技術】
[0002]隨著我國軍工航天能力的提升，其所必須的氧氣管路系統中的介質壓力也達到了30MPa以上，系統中起關鍵作用的氧氣閥門的需求也逐年增加。這些閥門一般都是壓力高、口徑大，并且介質都是工業純氧氣。而在高壓工況下口徑越大閥門越不容易密封。因此必須要有一種滿足上述所有條件的特殊結構的閥門，來滿足“極高壓力”氧氣系統的安全運行。
【實用新型內容】
[0003]為了解決軍工航天火箭系用氧氣管路閥安全使用問題，本實用新型提供了一種適用于工作介質為99.9%純氧，工作壓力PN彡25MPa，公稱尺寸DN彡150mm工況的氣動“極高壓力”大口徑氧氣閥門。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是:
[0005]一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，包括閥體、閥瓣、閥桿、填料箱、支架、定位塊、氣動執行機構、旁通閥；所述填料箱和閥體中部內腔通過閥門中口密封圈密封；該閥門中口密封圈的外周面母線為斜線，形成楔形環結構；而閥門中口密封圈下端的外壁和內壁上均設有環槽。
[0006]所述閥門中口密封圈下端尖部處尖部角度A小于閥門中口密封圈的內斜角B。
[0007]所述截止閥中介質通道采用高進低出結構。
[0008]所述閥桿上端和氣動執行機構的活塞桿采用雙截桿，并用T型槽連接。
[0009]所述截止閥設有外旁通閥；該外旁通閥通過旁通管和所述截止閥連通。
[0010]本實用新型主要應用于航空航天火箭系統的氧氣管路系統，其成功研制保證了我國航天項目的進行，為我國航空航天系統用高壓(彡9001b)、大口徑(DN彡150)氧氣閥門的研發奠定了基礎。其新型的密封結構保證了高壓(彡9001b)、大口徑(DN彡150)氧氣介質及其他特殊介質及普通介質用閥門的密封問題，確保閥門不會產生外漏，進而確保了管路系統的安全可靠性。
【附圖說明】
[0011]圖1a為本實用新型的整體結構示意圖；
[0012]圖1b為本實用新型的旁通閥連接示意圖；
[0013]圖2a為本實用新型的結構示意圖；
[0014]圖2b為圖2a中的I部局部放大示意圖；
[0015]圖3為本實用新型閥桿連接機構示意圖；
[0016]圖4為圖1b中旁通閥連接關系放大示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進行詳細的說明。
[0018]如圖la、lb，一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，包括螺紋法蘭1、閥體
2、閥瓣3與閥瓣蓋4通過螺紋連接，閥桿5下端通過T型結構與閥瓣3相連，填料箱6、閥門中口密封圈7、四開環8、壓板9安裝于閥體內，填料壓套10、填料壓板11通過螺柱連接于填料箱6上，定位塊12與閥桿5上端通過T型槽和螺栓連接，支架13通過螺柱連接于閥體上，氣動執行器14與支架13通過螺柱連接，接管17、旁通閥接頭18、接頭螺母19、旁通管20、外旁通閥21 ;旁通閥接頭18和旁通管20焊接后，通過接頭螺母19和接管17連接，旁通管20與外旁通閥21采用卡套連接。該截止閥的端法蘭采用標準八角環密封結構，密封環采用Monel材料，密封可靠、易于更換、阻燃性好，提高了閥門與管道連接的密封性能和安全性能。
[0019]參照圖2a、2b，閥門中口密封圈7的外周面母線為斜線，形成楔形環結構；該斜線與垂線成3°的斜面，減小了閥門中口密封圈7的截面大小使其變形和恢復更容易，可使其能重復使用。而閥門中口密封圈7下端的外壁和內壁上均設有半圓形的彈性變形環槽(7-1)，該結構具有極高的密封性能。所述閥門中口密封圈7下端尖部處尖部角度A小于閥門中口密封圈7的內斜角B，如當A采用30°角時，內斜角B采用45°角。(見圖2b)，減少了閥門中口密封圈7的剛性，因而使此處能優先實現塑性變形，從而可在很小的力作用下就能達到初密封，形成了第一層的密封；當內部壓力升高時，填料箱6有向上自由移動的趨勢，從而壓緊閥門中口密封圈7，達到自緊密封的目的，形成第二層密封。通過以上的雙層密封結構，該項實用新型提高了閥門的密封性能，從而使危險性介質(如氧氣)用大口徑閥門的安全性得到了保障。閥門中口密封圈7用具有極佳抗阻燃性的黃銅合金制造。
[0020]參照圖la，所述截止閥中介質通道采用高進低出結構，使閥桿受力小，閥門密封容易。
[0021]參照圖3，所述閥桿5上端和氣動執行機構14的活塞桿采用雙截桿，在定位塊12內通過T型槽連接，氣動執行結構14和閥門互不干涉，提高了閥門的性能。
[0022]參照圖lb、4，所述截止閥設有外旁通閥21，其目的是減小閥前、閥后壓差，以減輕由于高流速、紊流和絕熱壓縮而引起的氧氣起燃危害。該外旁通閥21通過旁通管20和所述截止閥連通；旁通管20為帶有三個直角的用高壓紫銅管制造的彎管(旁通閥的設置主要確保閥門兩端的壓差不會太大。因為壓差過大時，閥腔內介質會形成絕熱壓縮，使介質溫度急劇升高，超過殼體的承受能力)。旁通閥接頭18采用黃銅材料，高壓紫銅和黃銅這兩種材料都具有極好的抗阻燃性和減低吸收渦流粒子沖擊的性能；旁通閥接頭18用蒙乃爾合金焊接在旁通管20上，提高了旁通管與接頭處的密封性能。
【主權項】
1.一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，包括閥體、閥瓣、閥桿、填料箱、支架、定位塊、氣動執行機構、旁通閥；其特征在于:所述填料箱(6)和閥體(2)中部內腔通過閥門中口密封圈(7)密封；該閥門中口密封圈(7)的外周面母線為斜線，形成楔形環結構；而閥門中口密封圈(7)下端的外壁和內壁上均設有環槽(7-1)。
2.根據權利要求1所述一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，其特征在于:所述閥門中口密封圈(7 )下端尖部處尖部角度A小于閥門中口密封圈(7 )的內斜角B。
3.根據權利要求1所述一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，其特征在于:所述截止閥中介質通道采用高進低出結構。
4.根據權利要求1所述一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，其特征在于:所述閥桿(5)上端和氣動執行機構(14)的活塞桿采用雙截桿，并用T型槽連接。
5.根據權利要求1所述一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，其特征在于:所述截止閥設有外旁通閥(21);該外旁通閥(21)通過旁通管(20)和所述截止閥連通。
【專利摘要】一種軍工航天火箭用大口徑氧氣管路截止閥，包括閥體、閥瓣、閥桿、填料箱、支架、定位塊、氣動執行機構、旁通閥；所述填料箱和閥體中部內腔通過閥門中口密封圈密封；該閥門中口密封圈的外周面母線為斜線，形成楔形環結構；而閥門中口密封圈下端的外壁和內壁上均設有環槽。本實用新型在工作介質為99.9%純氧，工作壓力PN≥25MPa，公稱尺寸DN≥150mm工況下安全運行。
【IPC分類】F16K41-02, F16K1-00, F16K27-02, F16K31-122, F16K1-32
【公開號】CN204300381
【申請號】CN201420768299
【發明人】陳清流, 樂精華, 陳文鑫, 李曉剛
【申請人】蘭州高壓閥門有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月9日