专利名称：用于浮空器的高压充氦装置的制作方法
技术领域：
本发明属于充氦浮空器(系留气球、飞艇等)氦气充装设备技术领域，具体涉及用于浮空器的高压充氦装置。
背景技术：
浮空器是一种内充氦气等轻质气体的航空器。目前对浮空器充装氦气都是采用低压充氦模式，即在高压氦气存储容器的出口端增加减压装置，高压氦气经减压后，由低压软管将氦气输送到浮空器氦气囊内。由于气源压力低，低压充氦速度受到限制，充氦速度低则会直接影响到浮空器充氦成形过程中的安全性。使用低压充氦方式对体积较大的浮空器充装氦气时，传输软管通径通常需要设计得很大，加上传输软管很长，严重影响了浮空器使用的机动性和安全性。
发明内容
为了解决当前浮空器低压充氦存在的传输软管通径大、充氦速度慢等问题，本发明提供了一种大大提高浮空器氦气充装速度、最大充氦压力可达到20MPa、传输软管尺寸较小的用于浮空器的高压充氦装置。具体的设计方案如下
用于浮空器的高压充氦装置包括减压机构和充气扩压机构；
所述减压机构包括管状的带凸肩滑套2，带凸肩滑套2内中部设有定位环2. 1，定位环 2. 1上部的带凸肩滑套2内安装有进气嘴1，定位环2. 1下部的带凸肩滑套2侧壁上开设有两个以上的一次扩压孔18 ；定位环2. 1的底面设有密封环槽，密封环槽内设有密封垫圈 3 ；—次扩压孔18下部的带凸肩滑套2内通过螺纹连接设有盘状的减压弹簧托架6，减压弹簧托架6的内侧面中部设有定位管，定位管上套设有减压压缩弹簧5 ；压缩弹簧5的上端与减压单向阀盖4的底面接触；减压单向阀盖4为盘状，其上端盘口与密封垫圈3配合实现密封，底面中部设有定位杆，定位杆插装在定位管内，且可在减压弹簧托架6的定位管内滑动；
所述充气扩压机构包括充氦阀座7的上端为连接管状，端口为外螺纹口，下端通过螺纹连接着圆柱筒状的充气弹簧托架14的一端，充气弹簧托架14的另一端为缩小直径的环形台阶状；所述充气弹簧托架14的侧壁上均布设有三个以上二次扩压孔19，充氦阀座7另一端的底面设有密封环槽，密封环槽内设有充气密封垫圈8，与充气密封垫圈8对应的充气弹簧托架14内设有充气单向阀盖12，充气单向阀盖12的底部与充气压缩弹簧13的一端接触，充气压缩弹簧13的另一端与充气弹簧托架14的环状台阶接触；
所述减压机构的带凸肩滑套2下部插设在所述充气扩压机构的充氦阀座7内，带凸肩滑套2的外部凸肩底部与充氦阀座7的连接管状端部接触，并通过减压密封盖17使二者连接，减压密封盖17内装有密封垫圈。带凸肩滑套2下部的一次扩压孔18位于所述充气弹簧托架14内，且带凸肩滑套2下部的一次扩压孔18与充气弹簧托架14的二次扩压孔19在高度方向上相对应。所述减压弹簧托架6的外侧面中部设有方便手动操作的凸筋和方便减压单向阀盖4的定位杆滑动的通气孔，所述通气孔与定位管贯通。所述充气弹簧托架14外侧的充氦阀座7上设有圆柱管状的导流罩筒15。所述带凸肩滑套2的侧壁上均布设有四个一次扩压孔18，所述一次扩压孔18为圆形孔。所述充气弹簧托架14的侧壁上均布设有六个二次扩压孔19，所述二次扩压孔19 为腰形孔。所述充气弹簧托架14 一侧的充氦阀座7的边缘设有托架密封垫圈10。所述减压密封盖17内设有密封垫圈16。本发明的有益技术效果体现在以下方面
1、本发明的最大充氦压力可达20MPa，单个装置的最大充氦流量可达0.5立方/秒以上，多个装置并联使用可使浮空器充氦流量达数立方/秒，大大提高了浮空器充氦速度；
2、本发明结构设计合理，减压机构的作用在于对入口高压氦气进行一次较大泄压；充气扩压机构的作用在于对经过一次减压后的气体进行再次压力泄放，同时将气流进行引导释放，避免对附近的浮空器囊体材料产生过大冲击；
3、本发明充氦流量可调节，通用性好，适用于不同体积的浮空器；
4、该装置整体结构简单紧凑，可手动调节和拆卸；
5、该装置具有较好的气密性，充氦过程中无气体泄漏。
图1为本发明结构示意图。图2为减压机构结构示意图。图3为图2的A向视图。图4为图2的B-B剖视图。图5为充气扩压机构结构示意图。图6为图5的俯视图。上图中序号如下进气嘴1、带凸肩滑套2、定位环2. 1、减压密封垫圈3、减压单向阀盖4、定位杆4. 1、减压压缩弹簧5、减压弹簧托架6、通气孔6. 1、凸筋6. 2、定位管6. 3、充氦阀座7、充气密封垫圈8、蝶形螺母9、托架密封垫圈10、安装板11、充气单向阀盖12、充气压缩弹簧13、充气弹簧托架14、导流罩筒15、密封垫圈16、减压密封盖17、一次扩压孔18、 二次扩压孔19、阀门密封盖20、密封垫圈21。
具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。实施例
参见图1，用于浮空器的高压充氦装置包括减压机构和充气扩压机构。参见图2、图3和图4，减压机构包括管状的带凸肩滑套2，带凸肩滑套2内中部设有定位环2. 1，定位环2. 1上部的带凸肩滑套2内固定安装有进气嘴1，定位环2. 1下部的带凸肩滑套2侧壁上开设有四个一次扩压孔18 ；定位环2. 1的底面设有密封环槽，密封环槽内装有减压密封垫圈3 ；—次扩压孔18下部的带凸肩滑套2内通过螺纹连接着盘状的减压弹簧托架6，减压弹簧托架6的内侧面中部设有定位管6. 3，定位管6. 3上套装有减压压缩弹簧5 ；减压压缩弹簧5的上端与减压单向阀盖4的底面接触；减压单向阀盖4为盘状，其上端盘口与减压密封垫圈3配合，底面中部设有定位杆4. 1，定位杆4. 1插装在定位管6. 3 内，且可在减压弹簧托架6的定位管6. 3内往复滑动，因配合间隙较小，为防止滑动受阻，弹簧托架6上加工有通气孔6. 1，通气孔6. 1与定位管6. 3贯通。减压弹簧托架6的外侧面中部设有凸筋6. 2，手握凸筋6. 2旋转减压弹簧托架6可调节减压压缩弹簧5的预紧力和减压单向阀盖4开度L的大小，从而实现充氦流量的调节。参见图5和图6，充气扩压机构包括法兰状的充氦阀座7，充氦阀座7的上端为连接管状，端口为外螺纹口，下端通过螺纹连接着圆柱筒状的充气弹簧托架14的一端，充气弹簧托架14的另一端为缩小直径的环形台阶状。充气弹簧托架14的侧壁上均布开设有六个腰形的二次扩压孔19。充氦阀座7另一端的底面设有密封环槽，密封环槽内装有充气密封垫圈8，与充气密封垫圈8对应的充气弹簧托架14内装有充气单向阀盖12，充气单向阀盖12的底部与充气压缩弹簧13的一端接触，充气压缩弹簧13的另一端与充气弹簧托架14 的环状台阶接触。充气弹簧托架14外侧的充氦阀座7上固定安装有圆柱管状的导流罩筒 15。导流罩筒15外侧的充氦阀座7的边缘装有托架密封垫圈10。减压机构的带凸肩滑套2下部插装在充气扩压机构的充氦阀座7内，带凸肩滑套 2的外侧凸肩底部与充氦阀座7的连接管状端部接触，并通过减压密封盖17使带凸肩滑套 2和充氦阀座7的连接管状端连接，减压密封盖17内装有密封垫圈16。使带凸肩滑套2下部的一次扩压孔18位于所述充气弹簧托架14内，且带凸肩滑套2下部的一次扩压孔18与充气弹簧托架14的二次扩压孔19在高度方向上相对应；并通过密封垫圈16和密封盖17 使减压机构与充气扩压机构固定连接，并保证良好的气密性。使用时，通过蝶形螺母9将本实用新型的充气扩压机构固定安装在浮空器囊体上。当高压气体进气嘴1后，高压气流先克服减压压缩弹簧5的预压力将减压单向阀盖4打开，气流分别通过一次扩压孔18、二次扩压孔19再次减压，在导流罩筒15的作用下释放出去。手动旋转充气弹簧托架6来调节充氦流量，当气源压力过低时，还可将充气弹簧托架6旋下，并取出减压压缩弹簧5和减压单向阀盖4，这样气流就无须克服弹簧阻力，自由流入到浮空器囊体内。在充氦作业完毕后，松开减压密封盖17，取下可将带有密封垫圈21的阀门密封盖 20通过螺纹连接旋紧在充氦阀座7的连接管状端上，从而实现浮空器囊体的密封存放。
权利要求
1.用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于包括减压机构和充气扩压机构；所述减压机构包括管状的带凸肩滑套(2)，带凸肩滑套(2)内中部设有定位环(2. 1)， 定位环(2. 1)上部的带凸肩滑套(2)内安装有进气嘴(1)，定位环(2. 1)下部的带凸肩滑套 (2)侧壁上开设有两个以上的一次扩压孔(18);定位环(2. 1)的底面设有密封环槽，密封环槽内设有密封垫圈(3)；—次扩压孔(18)下部的带凸肩滑套(2)内通过螺纹连接设有盘状的减压弹簧托架(6 )，减压弹簧托架(6 )的内侧面中部设有定位管，定位管上套设有减压压缩弹簧(5)；压缩弹簧(5)的上端与减压单向阀盖(4)的底面接触；减压单向阀盖(4)为盘状，其上端盘口与密封垫圈(3)配合实现密封，底面中部设有定位杆，定位杆插装在定位管内，且可在减压弹簧托架(6)的定位管内滑动；所述充气扩压机构包括充氦阀座(7)的上端为连接管状，端口为外螺纹口，下端通过螺纹连接着圆柱筒状的充气弹簧托架(14)的一端，充气弹簧托架(14)的另一端为缩小直径的环形台阶状；所述充气弹簧托架(14)的侧壁上均布设有三个以上二次扩压孔(19)，充氦阀座(7)另一端的底面设有密封环槽，密封环槽内设有充气密封垫圈(8)，与充气密封垫圈 (8)对应的充气弹簧托架(14)内设有充气单向阀盖(12)，充气单向阀盖(12)的底部与充气压缩弹簧(13)的一端接触，充气压缩弹簧(13)的另一端与充气弹簧托架(14)的环状台阶接触；所述减压机构的带凸肩滑套(2)下部插设在所述充气扩压机构的充氦阀座(7)内， 带凸肩滑套(2)的外部凸肩底部与充氦阀座(7)的连接管状端部接触，并通过减压密封盖(17)使二者连接，减压密封盖(17)内装有密封垫圈；带凸肩滑套(2)下部的一次扩压孔(18)位于所述充气弹簧托架(14)内，且带凸肩滑套(2)下部的一次扩压孔(18)与充气弹簧托架(14)的二次扩压孔(19)在高度方向上相对应。
2.根据权利要求1所述的用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于所述减压弹簧托架(6)的外侧面中部设有方便手动操作的凸筋和方便减压单向阀盖(4)的定位杆滑动的通气孔，所述通气孔与定位管贯通。
3.根据权利要求1所述的用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于所述充气弹簧托架(14)外侧的充氦阀座(7)上设有圆柱管状的导流罩筒(15)。
4.根据权利要求1所述的用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于所述带凸肩滑套 (2)的侧壁上均布设有四个一次扩压孔(18)，所述一次扩压孔(18)为圆形孔。
5.根据权利要求1所述的用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于所述充气弹簧托架(14)的侧壁上均布设有六个二次扩压孔(19)，所述二次扩压孔(19)为腰形孔。
6.根据权利要求1所述的用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于所述充气弹簧托架(14) 一侧的充氦阀座(7)的边缘设有托架密封垫圈(10)。
7.根据权利要求1所述的用于浮空器的高压充氦装置，其特征在于所述减压密封盖 (17)内设有密封垫圈(16)。
全文摘要
本发明涉及用于浮空器的高压充氦装置，包括减压机构和充气扩压机构；减压机构包括进气嘴、减压单向阀盖、减压弹簧托架和减压压缩弹簧；充气扩压机构包括；充氦阀座、充气单向阀盖、充气弹簧托架和充气压缩弹簧。本发明最大充氦压力可达20MPa，单个装置的最大充氦流量大于0.5立方/秒，多个装置并联使用可大大提高浮空器充氦速度；减压机构的作用在于对入口高压氦气进行一次较大泄压；充气扩压机构的作用在于对经过一次减压后的气体进行再次压力泄放，同时将气流进行引导释放，避免对附近的浮空器囊体材料产生过大冲击。该装置结构简单紧凑，可手动调节和拆卸；气密性好，充氦过程中无气体泄漏。
文档编号F17C5/00GK102494242SQ20111040631
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者万小刚, 彭桂林, 徐亮, 陈利 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所