[发明专利]一种应用于平流层浮空器中的双余度阀门装置

摘要

本发明涉及一种应用于平流层浮空器中的双余度阀门装置，它是由对称于阀门机座的内外两套子系统，即主子系统和副子系统组成；其中内阀盖对应于主子系统，外阀盖对应于副子系统；其主要结构包括双余度阀盖、传动机构及阀门机座。每个阀盖对应一套传动机构，传动机构包括原动机、涡轮、蜗杆等主要结构；各装置安装在阀门机座上，阀门机座提供对各部件的支撑，并将载荷传递到囊体；微动开关的反馈信号实现阀门到位状态的反馈，提供断电判据；旋变测量阀盖打开的角度，实现开关量的测量；测压气嘴测量囊体压差，为控制提供判据；阀盖上有镂空凸台，发生故障时可由切割装置切除提高系统的可靠性。

主权项

一种应用于平流层浮空器中的双余度阀门装置，其特征在于：它是由对称于阀门机座的内外两套子系统——即主子系统和副子系统组成；其中内阀盖对应于主子系统，外阀盖对应于副子系统；该主子系统是由内阀盖、传动机构、阀门机座组成，传动机构通过其传动机构支架安装在阀门机座上，内阀盖与传动机构相连接；所述内阀盖是圆盘形件，内有改性硅橡胶圈、挡圈，该改性硅橡胶圈通过挡圈与内阀盖固连在一起，其作用是改善内阀盖与阀门机座之间的配合密封效果；该挡圈的作用是将改性硅橡胶圈与内阀盖固定在一起；内阀盖设计有凸台，凸台内部镂空成管状，用于实现阀门切割；内阀盖外侧有两个凸起的螺孔即切割装置安装点，用于安装切割装置；内阀盖边缘设计有曲柄，用于与传动机构中的涡轮相连接；内阀盖与曲柄成180度角；方位设计有开关压杆支架，用以固定开关压杆，实现位置状态反馈，开关压杆相对于传动机构支架的位置可调；所述传动机构的作用是为阀盖的操纵提供所需动力及支撑，它包括原动机、蜗杆、涡轮、旋变和传动机构支架；原动机输出端与蜗杆相连接，蜗杆与原动机的连接处由传动机构支架支撑，蜗杆的另一端与涡轮相互啮合，涡轮安装在传动机构支架上，绕其安装轴转动，涡轮安装轴向其左侧延伸，用以安装旋变；该原动机为maxon减速电机，外形为圆柱形，能够在‑55～‑80℃的环境下工作，其作用是输出扭矩，固定在阀门机座的外侧；该蜗杆为圆柱蜗杆，蜗杆类型为阿基米德蜗杆，蜗杆传动为单头阿基米德圆柱蜗杆传动，减速比为40:1，材料为45#钢，其作用是连接原动机输出端与涡轮，将原动机输出的扭矩传递给涡轮； 该涡轮是扇形，材料为锡青铜，其作用是连接蜗杆与阀盖，将从蜗杆处接收到的扭矩转变为弯矩，完成阀盖的作动；该旋变是圆柱形，它与涡轮的安装轴固定在一起，其作用是测量阀盖旋转的角度，监测阀门阀盖的调节位置；该传动机构支架为对称腔式结构，它固定在阀门机座上，上有两个圆孔，用以固定涡轮和原动机、蜗杆，其作用是支撑原动机、涡轮蜗杆等机构；所述阀门机座是圆形盘状结构，中心镂空，呈圆环状，边缘设计有减重孔，阀门机座的作用是提供支撑各部件工作的平台，并与囊体相连接，将载荷传递到囊体；阀门机座上还安装有四个测压气嘴、四个微动开关：四个测压气嘴，固定在阀门机座的同一侧，用以测量囊体内外的压差；微动开关，每两个为一组，固定在微动开关支架上，用于反馈阀盖的开、关状态；该微动开关支架为方形，上有两个空腔，用以安装两个微动开关，微动开关支架固定在阀门机座上，其作用是固定微动开关；两套系统共用一个航空插头，航空插头固定在阀门机座上，用于实现该阀门装置与外系统的信号连接，并提供带动电机所需的电能；为了提高系统的可靠性，内、外阀盖都装有切割装置，用以排除阀门系统的故障；两套切割装置共用一个航空插头。