本发明涉及集成排气阀及使用该排气阀的飞机滑梯气囊充气系统。
背景技术：
现有技术中有时需要通过排气阀连接气瓶，在特殊状况下排气阀应可靠地打开以使气瓶向外供气，因此其稳定性和可靠性要求均较高。例如飞机上的应急滑梯，在飞机出现故障后，为了保证乘客的安全快速疏散，应使与滑梯气囊连接的排气阀可靠打开，快速为滑梯气囊充气。另外，与气瓶连接的排气阀还往往需要具备充气功能、压力指示功能和高压保护功能，因此其结构往往较为复杂，体积较大。
现有技术中的与气瓶连接的排气阀如申请公布号为cn107218404a的中国专利公开的集成阀，该集成阀为四通阀，包括阀体，阀体上设置有与气瓶的排气口连接的进气口、与供气对象连接的出气口，还设有与安全阀连通的安全阀接口、与充气阀连接的充气阀接口和与压力表连接的压力表接口。阀体内沿前后方向导向移动装配有阀芯，阀芯的后侧设有压气室，压气室内设有推动阀芯向前运动以时下阀芯复位的复位弹簧，阀体上设有与阀芯传动连接以驱动阀芯移动的驱动机构。阀芯朝前移动以阻隔进气口与出气口、朝后移动以连通进气口与出气口。驱动机构包括手动开关和电动开关，阀体上设有两个与压气室相通的流通孔，两个流通孔与手动开关和电动开关分别对应，手动开关和电动开关均通过流通孔控制压气室与外界大气的通断，进而实现对集成阀的控制。需要供气时，手动开关或电动开关动作，使压气室与外界连通，进气口的压力推动阀芯动作，使进气口与出气口连通，实现供气。
但是，上述专利申请中的集成阀的阀芯是直动布置，其轴向尺寸较大，导致阀体体积较大，安装受限。并且，上述集成阀的阀芯开启程度是由气瓶的压力决定，因此不能实现稳定的供气。再者，对于需要长期保持待命状态的使用工况来说，上述集成阀的阀芯有可能因为密封圈粘接、阀芯与阀口同轴度问题等原因导致无法在气瓶压力下顺利开启，可靠性难以满足特殊要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种集成排气阀，以解决现有的集成阀尺寸较大的问题，同时，本发明还提供了一种使用该排气阀的飞机滑梯气囊充气系统。
为实现上述目的，本发明中集成排气阀采用的技术方案如下。
方案1.集成排气阀，包括阀体，阀体上设有用于与气瓶的排气口连接的进气口、用于与供气对象连接的出气口和用于与充气阀连通的充气阀接口，所述阀体内转动装配有阀球和与阀球适配的阀座，所述阀球上连接有用于驱动阀球转动的阀杆，所述进气口和出气口通过阀座隔离，所述阀球内设有相互连通的第一、二、三连接通道，所述阀球在转动行程上具有用于使进气口与出气口通过第一、二连接通道连通的打开状态，还具有用于封闭所述出气口并使进气口和充气阀接口通过第一、三连接通道连通的关闭状态。
有益效果：本发明采用上述技术方案，集成排气阀采用球阀结构，通过阀球上设置的第一、二、三连接通道能够实现向供气对象供气以及向气瓶充气，与现有技术中的直动阀芯相比，不需要直动空间，能够减小集成阀的尺寸。
方案2.根据方案1所述的集成排气阀，所述进气口和出气口设置在阀体的两个相背侧，所述充气阀接口设置在两个所述相背侧之间，所述连接通道包括垂直于阀杆并贯穿阀球的贯通通道，以及垂直于连接在贯通通道上并与阀球的半径对应的侧向通道，阀球处于打开状态时，所述进气口和排气口分别与贯通通道的两端连通。
有益效果：采用上述结构能够便于阀芯的加工。
方案3.根据方案2所述的集成排气阀，阀体上于充气阀接口的背侧设有安全阀接口，所述阀球处于打开状态时，所述安全阀接口与侧向通道对应。
方案4.根据方案2所述的集成排气阀，所述阀体上于背向阀杆的一侧设有压力表接口，所述连接通过还包括沿阀杆的延伸方向设置并与阀球的半径对应的轴向通道。
方案5、6、7.分别根据方案2、3、4所述的集成排气阀，所述阀球与阀体之间具有间隔，所述阀座为两只密封设置在阀体与阀球之间的密封环，两只所述密封环分别设置在进气口的内端和出气口的内端。
进一步地，分别根据方案5、6、7所述的集成排气阀，两个密封环之间的环形间隔与所述充气阀接口连通。
有益效果：采用上述方案能够提高相应通道的通径，提高流量。
方案8、9、10.分别根据方案2、3、4所述的集成排气阀，至少一只密封环与阀体之间设有用于支撑密封环的弹性支撑件。
进一步地，分别根据方案8、9、10所述的集成排气阀，所述进气口或出气口设置在与阀体可拆连接的接头上，所述阀体的主体上设有供接头安装的安装口，所述安装口的直径大于阀球的直径，所述接头与所述阀球之间设有所述弹性支撑件。
方案11至14.分别根据方案1至4所述的集成排气阀，所述阀体上设有减压模块，所述减压模块的气体入口与所述集成排气阀的进气口连通。
方案15至18.分别根据方案1至4所述的集成排气阀，所述阀体上设有与阀杆固定连接的驱动盘，所述驱动盘上绕设有驱动拉绳。
有益效果：采用拉绳结构能够保证阀球的可靠动作，避免现有的阀芯有可能因为密封圈粘接、阀芯与阀口同轴度问题等原因导致无法在气瓶压力下顺利开启，提高可靠性。
进一步地，分别根据方案15至18所述的集成排气阀，所述阀杆上设有用于指示集成排气阀的启闭状态的指示盘。
进一步地，分别根据方案15至18所述的集成排气阀，所述驱动盘的端面与阀体之间设有垫片。
有益效果：设置垫片能够避免驱动盘磨损，减小摩擦力，更好地保证驱动盘的顺利动作。
进一步地，分别根据方案15至18所述的集成排气阀，所述驱动盘上和阀体上设有供锁销穿入的锁销孔。
本发明中飞机滑梯气囊充气系统采用的技术方案如下。
方案1.飞机滑梯气囊充气系统，包括气瓶、滑梯气囊和连接在气瓶与滑梯气囊之间的集成排气阀，集成排气阀包括阀体，阀体上设有用于与气瓶的排气口连接的进气口、用于与滑梯气囊连接的出气口和用于与充气阀连通的充气阀接口，其特征在于：所述阀体内转动装配有阀球和与阀球适配的阀座，所述阀球上连接有用于驱动阀球转动的阀杆，所述进气口和出气口通过阀座隔离，所述阀球内设有相互连通的第一、二、三连接通道，所述阀球在转动行程上具有用于使进气口与出气口通过第一、二连接通道连通的打开状态，还具有用于封闭所述出气口并使进气口和充气阀接口通过第一、三连接通道连通的关闭状态。
方案2.根据方案1所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述进气口和出气口设置在阀体的两个相背侧，所述充气阀接口设置在两个所述相背侧之间，所述连接通道包括垂直于阀杆并贯穿阀球的贯通通道，以及垂直于连接在贯通通道上并与阀球的半径对应的侧向通道，阀球处于打开状态时，所述进气口和排气口分别与贯通通道的两端连通。
有益效果：采用上述结构能够便于阀芯的加工。
方案3.根据方案2所述的飞机滑梯气囊充气系统，阀体上于充气阀接口的背侧设有安全阀接口，所述阀球处于打开状态时，所述安全阀接口与侧向通道对应。
方案4.根据方案2所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述阀体上于背向阀杆的一侧设有压力表接口，所述连接通过还包括沿阀杆的延伸方向设置并与阀球的半径对应的轴向通道。
方案5、6、7.分别根据方案2、3、4所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述阀球与阀体之间具有间隔，所述阀座为两只密封设置在阀体与阀球之间的密封环，两只所述密封环分别设置在进气口的内端和出气口的内端。
进一步地，分别根据方案5、6、7所述的飞机滑梯气囊充气系统，两个密封环之间的环形间隔与所述充气阀接口连通。
有益效果：采用上述方案能够提高相应通道的通径，提高流量。
方案8、9、10.分别根据方案2、3、4所述的飞机滑梯气囊充气系统，至少一只密封环与阀体之间设有用于支撑密封环的弹性支撑件。
进一步地，分别根据方案8、9、10所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述进气口或出气口设置在与阀体可拆连接的接头上，所述阀体的主体上设有供接头安装的安装口，所述安装口的直径大于阀球的直径，所述接头与所述阀球之间设有所述弹性支撑件。
方案11至14.分别根据方案1至4所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述阀体上设有减压模块，所述减压模块的气体入口与所述集成排气阀的进气口连通。
方案15至18.分别根据方案1至4所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述阀体上设有与阀杆固定连接的驱动盘，所述驱动盘上绕设有驱动拉绳。
有益效果：采用拉绳结构能够保证阀球的可靠动作，避免现有的阀芯有可能因为密封圈粘接、阀芯与阀口同轴度问题等原因导致无法在气瓶压力下顺利开启，提高可靠性。
进一步地，分别根据方案15至18所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述阀杆上设有用于指示集成排气阀的启闭状态的指示盘。
进一步地，分别根据方案15至18所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述驱动盘的端面与阀体之间设有垫片。
有益效果：设置垫片能够避免驱动盘磨损，减小摩擦力，更好地保证驱动盘的顺利动作。
进一步地，分别根据方案15至18所述的飞机滑梯气囊充气系统，所述驱动盘上和阀体上设有供锁销穿入的锁销孔。
附图说明
图1是本发明中集成排气阀的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的左视剖视图；
图3是图1的俯视剖视图。
图中各附图标记所对应的组成部分的名称为：1—衬垫；2—o形密封圈一；3—保护圈一；4—衬套；5—阀杆；6—指示盘；7—驱动盘；8—挡圈；9—垫片；10—充气阀；11—阀球；12—o形密封圈二；13—阀体；14—o形密封圈三；15—底座；16—密封垫片；17—压力表；18—o形密封圈四；19—安全阀；20—保险销；21—弹簧盖；22—调压弹簧；23—阀芯；24—保护圈二；25—o形密封圈五；26—卡扣；27—钢丝绳；28—销轴；29—过盈销轴；30—拉套；31—弹簧座；32—密封座；33—o形密封圈六；34—补偿弹簧；35—o形密封圈七；36—气瓶接头，37—拉绳导槽，38—拉绳穿孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中集成排气阀的一个实施例如图1~图3所示，是一种飞机滑梯气囊充气系统上使用的集成排气阀，用于连接飞机的滑梯气囊和用于向滑梯气囊供气的气瓶。该集成排气阀是一种拉动开启的拉阀，阀芯采用球阀结构，包括阀体13、阀球11、阀杆5、驱动模块和减压模块，阀体上设有充气阀10、压力表17和安全阀19。
阀体13包括阀体主体和通过螺纹连接可拆固定在阀体13上的气瓶接头36，阀体主体上设有供气瓶接头36安装的安装口和用于实现密封的o形密封圈七35，所述安装口的直径大于阀球11的直径，便于阀球11的安装。气瓶接头36内部设有通孔，形成用于与气瓶的排气口连接的进气口。减压模块设置在阀体13的背向进气口的一侧，减压模块的轴向垂直于阀杆5，包括阀芯23、弹簧盖21、调压弹簧22、保护圈二24和o形密封圈五25，弹簧盖21螺纹连接在阀体13上，能够实现压力调节。以图1所示方位，减压模块设置在阀体13·的前侧（垂直于纸面向内），进气口设置在阀体13的后侧（垂直于纸面向外），减压模块的排气口设置在减压模块的左侧，弹簧盖21设置在减压模块的右侧。
阀体13的左侧设有充气阀接口，阀体13的右侧设有安全阀接口，阀体13的下侧设有压力表接口，充气阀接口、安全阀接口均由阀体13上设置的通道形成，压力表接口由固定在阀体主体上的通道内的底座15形成，阀体主体与底座15之间设有o形密封圈三14，压力表17与底座15之间设有密封垫片16。充气阀接口、安全阀接口所对应的通道均沿左右方向延伸并左右对应，压力表接口所对应的通道沿上下方向延伸，三者与沿前后方向延伸的减压模块通道和沿前后方向延伸的进气口通道均与球阀的阀腔连通。充气阀10与阀体之间设有o形密封圈二12，安全阀与阀体之间设有o形密封圈四18。
阀球11与阀体13之间具有间隔，阀体13与阀球11之间的间隔内密封设有两只密封环，两只密封环分别为设置在前侧的密封座32和设置在后侧的弹簧座31，分别位于出气口的内端和进气口的内端，将进气口和出气口隔离开，形成与阀球11适配的阀座。密封座32与阀体13之间设有o形密封圈六33，弹簧座31与阀体13之间设有补偿弹簧34，保证阀球11的密封环的可靠密封。
阀球11内设有相互连通的第一、二、三、四连接通道，以图1所示来观察，此时阀球11处于关闭状态，第一连接通道为前后延伸的位于阀球11后半部分的通道（图中未示出，即图2中朝向气瓶接头36的通道），第二连接通道为左右延伸的位于阀球11右半部分的通道，第三连接通道为左右延伸的位于阀球11左半部分的通道，第四连接通道为上下延伸的位于阀球11下半部分的通道。第二连接通道和第三连接通道形成左右贯通阀球11的贯通通道，第一连接通道垂直于连接在贯通通道上，形成侧向通道。
在该关闭状态，阀球11封闭所述出气口，进气口和充气阀接口通过第一、三连接通道连通，进气口和安全阀接口通过第一、二连接通道连通，进气口和压力表接口通过第一、四连接通道连通。实际上，此时充气阀接口、压力表接口和安全阀接口也同时通过密封座32和弹簧座31之间的环形间隔相互连通。
阀杆5传动连接在阀球11上方，阀杆5与阀体13之间设有衬垫1、o形密封圈一2和保护圈一3，保护圈是相关标准中在压力较大场合需要使用的结构，能够防止密封圈脱出。驱动模块采用拉绳驱动，包括设置在阀体13上端的转盘安装腔内的驱动转盘7和层叠设置在驱动转盘7上方的指示盘6，指示盘6与阀体13固定，阀体13上设有与指示盘6挡止配合的挡圈8，指示盘6与驱动转盘7之间设有衬套4，衬套4能够对驱动转盘7进行转动支撑。驱动转盘7为圆盘，与阀杆5同轴设置，其与阀体13之间设有垫片9，阀杆5穿过驱动转盘7并与驱动转盘7止转配合，使得驱动转盘7与阀杆5同步转动。驱动转盘7的外周面上设有供驱动拉绳嵌入的拉绳导槽37，拉绳导槽37的槽壁形成供驱动拉绳绕设的绕设面。拉绳导槽37的两槽壁之间设有沿驱动转盘轴向设置的过盈销轴29，过盈销轴29采用过盈配合装配在驱动转盘7上的开孔内，能够保证可靠固定。过盈销轴29上转动套设有拉套30，钢丝绳27的一端固定在拉套30上，形成驱动拉绳，钢丝绳27的另一端端头折弯成环形并通过卡扣26固定在绳体上，形成拉环。阀体13上于转盘安装腔的腔壁上述设有拉绳穿孔38，驱动拉绳绕设在驱动转盘上时，驱动拉绳的位于拉绳穿孔38和驱动转盘之间的部分与驱动转盘相切。
驱动转盘7上还设有销轴28，所述指示盘6上设有与销轴28对应的圆弧形槽，销轴28穿过指示盘6上的圆弧形槽，形成用于指示驱动转盘的转动位置的指示体。阀杆5的顶部端面上设有内六方孔，内六方孔形成供相应的外六角工具插入以驱动阀杆转动的工具适配结构。通过内六方孔能够实现阀门开启后的关闭，也能够实现阀门的开启。另外，阀体13上和驱动转盘7的外周面上设有锁销孔，能够通过保险销20实现阀球11的可靠锁紧，避免误操作打开。
装配时，将上述集成排气阀通过气瓶接头36装配至气瓶上。需要对飞机的滑梯气囊充气时，先拔掉保险销20，通过拉钢丝绳27带动驱动转盘7和阀球11逆时针转动90度，阀球11运动到打开状态，阀球11封闭充气阀接口，进气口和出气口通过第二、三连接通道连通，进气口和安全阀接口通过第三、一连接通道连通，进气口和压力表接口通过第三、四连接通道连通。实际上，此时充气阀接口、压力表接口和安全阀接口仍同时通过密封座32和弹簧座31之间的环形间隔相互连通。同时，气体经过减压模块减压输出，给飞机滑梯快速充气。当由于气体压力超过要求的压力值时，安全阀19开启，安全泄压，保护系统安全。压力表17能够显示气瓶内的压力。
需要对气瓶充气时，可通过充气阀10给气瓶充气。充气阀10为单向阀，能够避免阀球11处于打开状态时气体从充气阀10泄露。
上述集成排气阀采用了减压模块，能够实现可靠减压输出；采用大通径结构设计，能够实现对滑梯气囊快速充气；采用安全阀19结构设计，能够保证安全泄压；采用充气阀10及压力表17结构设计，能够实现气瓶的充气及压力指示；采用保险销20结构设计，能够保证可靠锁紧，避免误操作打开；采用钢丝绳27结构设计，能够保证可靠开启。
在上述实施例中，阀球11与阀体13之间设有间隔并通过设置密封环作为阀座，并且阀体13上设有安全阀接口和压力表接口。本发明的其他实施例中，阀球11也可以直接与阀体13密封配合，阀体13构成阀座；而安全阀接口和压力表接口也可以省去，或者仅设置两者之一。另外，在其他实施例中，阀球11也可以采用拉绳驱动之外其他驱动形式，例如采用电机驱动，或者采用电磁铁驱动并在电磁铁与阀杆5之间设置将直线运动转换为转动的传动机构。
本发明中飞机滑梯气囊充气系统的一个实施例包括气瓶、滑梯气囊和连接在气瓶与滑梯气囊之间的集成排气阀，其中集成排气阀即上述集成排气阀的实施例中的集成排气阀，具体结构此处不再重复说明。
最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。