一种高压阀门结构及发射装备的制作方法

    专利查询2026-02-20  17


    本发明涉及阀门领域,尤其涉及一种高压阀门结构及发射装备。


    背景技术:

    1、随着高压发射装备的发展和应用,高压发射装备所需的工作压力与介质流量不断增大,尤其在液气相变发射领域,液体介质在某些情况下激发成气态瞬间释放产生较大压力,利用这一特点可以实现对发射体的发射。

    2、现有的高压发射装备通常是在发射仓底部与介质容器之间的管路上设置高压阀门,在发射时,液体介质被激发成气态后,快速打开高压阀门将介质容器内部的高压介质释放到发射仓内,从而实现对发射体的发射。为了保证有足够的压力差进行发射,在发射装备使用时前,发射仓一般处于密封状态,以保证在发射时,高压介质能够快速释放到发射仓内并使其产生较大的发射压力。

    3、但是现有的这种发射装备的发射仓和介质容器之间的管路通过高压阀门进行物理隔断,由于高压阀门很难保证绝对的密封,在介质容器一侧长期的介质压力作用下,介质容器内的介质极容易发生向发射仓一侧的内漏。泄漏到发射仓内部的介质会对发射体还有发射仓的内部结构造成损坏,而且泄漏的这部分介质会提高发射仓内部的压力,导致发射仓的密封结构被破坏或在发射时没有足够的压差为发射体提供动力,影响最终的发射效果。


    技术实现思路

    1、本发明目的在于提供一种高压阀门结构,以解决现有高压发射装备的发射仓和介质容器之间通过高压阀门隔断,容易导致介质容器内部介质泄漏到发射仓内,影响正常发射的问题;本发明目的在于提供一种发射装备,该发射装备采用上述高压阀门结构,以解决现有高压发射装备的发射仓和介质容器之间通过高压阀门隔断,容易导致介质容器内部介质泄漏到发射仓内,影响正常发射的问题。

    2、为了解决上述问题,本发明的高压阀门结构采用以下技术方案:

    3、本发明一种高压阀门结构包括阀壳、用于与介质容器连通的进介质管段和用于与发射仓连通的出介质管段,阀壳内具有密封缓冲腔,进介质管段伸入密封缓冲腔内的部分上具有出介质口,出介质管段伸入密封缓冲腔内的部分具有进介质口,密封缓冲腔内部还设有分别与出介质口与进介质口动密封配合的第一密封机构和第二密封机构,以分别实现对出介质口和进介质口的开启和关闭。

    4、进一步地,进介质管段和出介质管段伸入密封缓冲腔内的端部封堵,出介质口为开设在进介质管段周向侧壁的多个第一孔道,和/或,进介质口为开设在出介质管段周向侧壁的多个第二孔道。

    5、进一步地,进介质管段内在对应出介质口的位置设有可控制进介质管段的管腔与出介质口连通和关闭的内阀门。

    6、进一步地,动密封为滑动密封,第一密封机构和第二密封机构均包括可轴向往复运动的滑套和可驱动滑套运动的密封机构驱动部件,滑套内部设有用于密封对应孔道的密封垫。

    7、进一步地,密封机构驱动部件包括偏心转轮、转动轴和驱动器,转动轴一端与偏心转轮相连,转动轴另一端穿过密封缓冲腔外壁与驱动器相连,滑套上设有与偏心转轮配合的拨动槽。

    8、进一步地,滑套和密封垫均为分瓣对扣结构,对应于同一滑套的密封机构驱动部件成对设置且分别带动各滑套分瓣动作。

    9、进一步地,内阀门包括具有密封内锥面的套状阀座以及具有密封外锥面的锥形阀芯,锥形阀芯通过其密封外锥面与套状阀座的密封内锥面密封配合,套状阀座固定设置在进介质管段的内侧壁上,套状阀座上设有连通进介质管段的内腔和第一孔道的内流道,内阀门还包括与锥形阀芯连接的内阀门驱动部件,通过内阀门驱动部件带动锥形阀芯动作以实现内流道的导通和阻断。

    10、进一步地,锥形阀芯为中空阀芯,锥形阀芯内部空腔与进介质管段的内腔连通,锥形阀芯的直径最大的位置与进介质管段的内壁面导向滑动配合,锥形阀芯上设有贯通其内侧面和密封外锥面的径向通道,在锥形阀芯处于闭合位置处,径向通道与内流道错开,在锥形阀芯处于打开位置处,径向通道与内流道对应。

    11、进一步地,锥形阀芯包括一端开口、一端封堵的筒状主体,筒状主体的开口端朝向套状阀座,筒状主体的外周面包括轴向对称设置的前外锥面和后外锥面,前外锥面和后外锥面的大径端相互靠近且通过筒状主体的最大圆周面连接,锥形阀芯通过最大圆周面与进介质管段的内壁面导向滑动配合。

    12、进一步地,进介质管段为t形的三通管,内阀门驱动部件密封安装在三通管的与伸入密封缓冲腔内的一端相对的端部,三通管的另一端用于与介质容器连通。

    13、进一步地,高压阀门结构还包括可控制内阀门驱动部件的控制器和多个压力传感器,多个压力传感器分布在进介质管段、出介质管段以及密封缓冲腔内,并可将压力信号传输给控制器。

    14、有益效果:本发明提供了全新的一种高压阀门,通过在进介质管段与出介质管段之间设置密封缓冲腔,为进介质管段泄露的介质提供了缓冲空间,防止其直接进入出介质管段;而第一密封机构的设置不仅实现密封,同时还起到减压的作用,使得经过第一密封机构所泄露的少量介质不足以克服第二密封机构进入到出介质管段内部,提高了阀门内部的密封效果,解决了现有高压发射装备的发射仓和介质容器之间通过高压阀门隔断,容易导致介质容器内部介质泄漏到发射仓内,影响正常发射的问题。

    15、为了解决上述问题,本发明的发射装备采用以下技术方案:

    16、本发明一种发射装备包括介质容器和发射仓,还包括连接在介质容器和发射仓之间的高压阀门结构,高压阀门结构包括阀壳、用于与介质容器连通的进介质管段和用于与发射仓连通的出介质管段,阀壳内具有密封缓冲腔,进介质管段伸入密封缓冲腔内的部分上具有出介质口,出介质管段伸入密封缓冲腔内的部分具有进介质口,密封缓冲腔内部还设有分别与出介质口与进介质口动密封配合的第一密封机构和第二密封机构,以分别实现对出介质口和进介质口的开启和关闭。

    17、进一步地,进介质管段和出介质管段伸入密封缓冲腔内的端部封堵,出介质口为开设在进介质管段周向侧壁的多个第一孔道,和/或,进介质口为开设在出介质管段周向侧壁的多个第二孔道。

    18、进一步地,进介质管段内在对应出介质口的位置设有可控制进介质管段的管腔与出介质口连通和关闭的内阀门。

    19、进一步地,动密封为滑动密封,第一密封机构和第二密封机构均包括可轴向往复运动的滑套和可驱动滑套运动的密封机构驱动部件,滑套内部设有用于密封对应孔道的密封垫。

    20、进一步地,密封机构驱动部件包括偏心转轮、转动轴和驱动器,转动轴一端与偏心转轮相连,转动轴另一端穿过密封缓冲腔外壁与驱动器相连,滑套上设有与偏心转轮配合的拨动槽。

    21、进一步地,滑套和密封垫均为分瓣对扣结构,对应于同一滑套的密封机构驱动部件成对设置且分别带动各滑套分瓣动作。

    22、进一步地,内阀门包括具有密封内锥面的套状阀座以及具有密封外锥面的锥形阀芯,锥形阀芯通过其密封外锥面与套状阀座的密封内锥面密封配合,套状阀座固定设置在进介质管段的内侧壁上,套状阀座上设有连通进介质管段的内腔和第一孔道的内流道,内阀门还包括与锥形阀芯连接的内阀门驱动部件,通过内阀门驱动部件带动锥形阀芯动作以实现内流道的导通和阻断。

    23、进一步地,锥形阀芯为中空阀芯,锥形阀芯内部空腔与进介质管段的内腔连通,锥形阀芯的直径最大的位置与进介质管段的内壁面导向滑动配合,锥形阀芯上设有贯通其内侧面和密封外锥面的径向通道,在锥形阀芯处于闭合位置处,径向通道与内流道错开,在锥形阀芯处于打开位置处,径向通道与内流道对应。

    24、进一步地,锥形阀芯包括一端开口、一端封堵的筒状主体,筒状主体的开口端朝向套状阀座,筒状主体的外周面包括轴向对称设置的前外锥面和后外锥面,前外锥面和后外锥面的大径端相互靠近且通过筒状主体的最大圆周面连接,锥形阀芯通过最大圆周面与进介质管段的内壁面导向滑动配合。

    25、进一步地,进介质管段为t形的三通管,内阀门驱动部件密封安装在三通管的与伸入密封缓冲腔内的一端相对的端部,三通管的另一端用于与介质容器连通。

    26、进一步地,高压阀门结构还包括可控制内阀门驱动部件的控制器和多个压力传感器,多个压力传感器分布在进介质管段、出介质管段以及密封缓冲腔内,并可将压力信号传输给控制器。

    27、有益效果:本发明提供了全新的一种发射装备,该发射装备采用的高压阀门结构通过在进介质管段与出介质管段之间设置密封缓冲腔,为进介质管段泄露的介质提供了缓冲空间,防止其直接进入出介质管段;而第一密封机构的设置不仅实现密封,同时还起到减压的作用,使得经过第一密封机构所泄露的少量介质不足以克服第二密封机构进入到出介质管段内部,提高了阀门内部的密封效果,解决了现有高压发射装备的发射仓和介质容器之间通过高压阀门隔断,容易导致介质容器内部介质泄漏到发射仓内,影响正常发射的问题。


    技术特征:

    1.一种高压阀门结构,其特征在于,包括阀壳、用于与介质容器连通的进介质管段和用于与发射仓连通的出介质管段,阀壳内具有密封缓冲腔,所述进介质管段伸入所述密封缓冲腔内的部分上具有出介质口,所述出介质管段伸入所述密封缓冲腔内的部分具有进介质口,所述密封缓冲腔内部还设有分别与所述出介质口与所述进介质口动密封配合的第一密封机构和第二密封机构,以分别实现对所述出介质口和所述进介质口的开启和关闭。

    2.根据权利要求1所述的高压阀门结构,其特征在于,所述进介质管段和所述出介质管段伸入所述密封缓冲腔内的端部封堵,所述出介质口为开设在所述进介质管段周向侧壁的多个第一孔道,和/或,所述进介质口为开设在所述出介质管段周向侧壁的多个第二孔道。

    3.根据权利要求2所述的高压阀门结构,其特征在于,所述进介质管段内在对应所述出介质口的位置设有可控制所述进介质管段的管腔与所述出介质口连通和关闭的内阀门。

    4.根据权利要求2所述的高压阀门结构,其特征在于,所述动密封为滑动密封,所述第一密封机构和所述第二密封机构均包括可轴向往复运动的滑套和可驱动所述滑套运动的密封机构驱动部件,所述滑套内部设有用于密封对应孔道的密封垫。

    5.根据权利要求4所述的高压阀门结构,其特征在于,所述密封机构驱动部件包括偏心转轮、转动轴和驱动器,所述转动轴一端与所述偏心转轮相连,所述转动轴另一端穿过所述密封缓冲腔外壁与所述驱动器相连,所述滑套上设有与所述偏心转轮配合的拨动槽。

    6.根据权利要求5所述的高压阀门结构,其特征在于,所述滑套和所述密封垫均为分瓣对扣结构,对应于同一滑套的所述密封机构驱动部件成对设置且分别带动各所述滑套分瓣动作。

    7.根据权利要求3-6任意一项所述的高压阀门结构,其特征在于,所述内阀门包括具有密封内锥面的套状阀座以及具有密封外锥面的锥形阀芯,所述锥形阀芯通过其密封外锥面与所述套状阀座的密封内锥面密封配合,所述套状阀座固定设置在所述进介质管段的内侧壁上,所述套状阀座上设有连通所述进介质管段的内腔和所述第一孔道的内流道,所述内阀门还包括与所述锥形阀芯连接的内阀门驱动部件,通过所述内阀门驱动部件带动所述锥形阀芯动作以实现内流道的导通和阻断。

    8.根据权利要求7所述的高压阀门结构,其特征在于,所述锥形阀芯为中空阀芯,所述锥形阀芯内部空腔与所述进介质管段的内腔连通,所述锥形阀芯的直径最大的位置与所述进介质管段的内壁面导向滑动配合,所述锥形阀芯上设有贯通其内侧面和密封外锥面的径向通道,在所述锥形阀芯处于闭合位置处,所述径向通道与所述内流道错开,在所述锥形阀芯处于打开位置处,所述径向通道与所述内流道对应。

    9.根据权利要求8所述的高压阀门结构,其特征在于,所述锥形阀芯包括一端开口、一端封堵的筒状主体,所述筒状主体的开口端朝向所述套状阀座,所述筒状主体的外周面包括轴向对称设置的前外锥面和后外锥面,所述前外锥面和所述后外锥面的大径端相互靠近且通过所述筒状主体的最大圆周面连接,所述锥形阀芯通过所述最大圆周面与所述进介质管段的内壁面导向滑动配合。

    10.根据权利要求9所述的高压阀门结构,其特征在于,所述进介质管段为t形的三通管,所述内阀门驱动部件密封安装在三通管的与伸入所述密封缓冲腔内的一端相对的端部,所述三通管的另一端用于与所述介质容器连通。

    11.根据权利要求7所述的高压阀门结构,其特征在于,高压阀门结构还包括可控制所述内阀门驱动部件的控制器和多个压力传感器,多个所述压力传感器分布在所述进介质管段、所述出介质管段以及所述密封缓冲腔内,并可将压力信号传输给所述控制器。

    12.一种发射装备,包括介质容器和发射仓,其特征在于,还包括连接在所述介质容器和所述发射仓之间的高压阀门结构,所述高压阀门结构为权利要求1至11任一项所述高压阀门结构。


    技术总结
    本发明涉及一种高压阀门结构及发射装备,该高压阀门结构包括阀壳、用于与介质容器连通的进介质管段和用于与发射仓连通的出介质管段,阀壳内具有密封缓冲腔,进介质管段伸入密封缓冲腔内的部分上具有出介质口,出介质管段伸入密封缓冲腔内的部分具有进介质口,密封缓冲腔内部还设有分别与出介质口与进介质口动密封配合的第一密封机构和第二密封机构,以分别实现对出介质口和进介质口的开启和关闭;通过在进介质管段与出介质管段之间设置第一密封机构和第二密封机构,使进介质管与出介质管之间呈现多层密封,提高了阀门内部的密封效果,解决了现有高压阀门容易导致介质容器内部介质泄漏到发射仓内,从而影响发射装备正常发射的问题。

    技术研发人员:沈百梁,李鹏永,王珩,强新伟,石擎三,郭磊,常闯,石志昊,李朋涛
    受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司第七一三研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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