一种可靠性高的液体工质桶装加注方法

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种液体工质桶装加注方法。

背景技术

空间生命保障系统中，将液体工质注入到系统内，以使系统正常工作。液体工质作为消耗品需要不断补充，作为地面保障人员，需要生产装有液体工质的桶装产品，以便将其运输到空间站。

地面保障人员一般将液体工质加注到加注桶内，再将装有液体工质的加注桶通过火箭飞船上行到太空中。

在生产过程中，现有技术中液体工质桶装将液体工质到加注桶内时，由于活塞缺乏导向会发生侧倾，造成活塞与加注筒之间的干摩擦，使活塞和加注筒发生磨损变形。严重时，还会导致活塞上的密封圈周向压缩不均，密封圈局部压缩率过大，导致密封圈材料脱落，对加注桶内部引入多余物。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种液体工质桶装加注方法，用以解决现有技术中液体工质加注到桶内时，活塞会发生侧倾导致活塞上的密封圈周向压缩不均的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种液体工质桶装加注方法，具体步骤包括：

步骤1：安装液体工质筒装，并抽真空；

步骤2：向加注筒注入液体工质；

步骤3：加注完成。

进一步地，所述步骤1中，将所述加注筒内放置活塞、多个垫块和顶层垫块。

进一步地，所述步骤1中，将所述加注筒放置于加注筒固定座内，使得所述加注筒下方设置的加注通道容纳于底部安装台的U形开口内。

进一步地，所述步骤1中，将真空泵与断接器连通。

进一步地，所述步骤1中，通过真空泵将所述加注筒抽真空，抽真空完毕后，卸下断接器。

进一步地，所述步骤2中，将液体工质导入接头与所述断接器连通。

进一步地，所述步骤2中，依次通过所述断接器和所述加注通道向所述加注筒内注入液体工质。

进一步地，所述步骤2中，依次从上到下卸下多个垫块。

进一步地，所述步骤3中，所有垫块均被卸下后，进行最后加注，直到所述顶层垫块的上表面抵接所述顶部支撑台的下表面。

进一步地，所述步骤3中，将液体工质导入接头从所述断接器上卸下，所述断接器自动密封，完成加注。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)本发明液体工质桶装加注方法实施时，将加注筒抽真空，使活塞的底部与加注筒的内底面平行接触，将抽真空后的加注筒放置于固定座上，液体工质从加注筒的底部注入到加注筒内，注入到加注筒内的液体工质能够驱动活塞向上滑行，该种加注装置使得液体注入不掺杂任何杂质，同时该中注射方式能够避免液体工质震荡保持其稳定性，可靠性高。

(2)本发明的活塞、垫块和顶层垫块从下到上依次放置于加注筒内，其中垫块放置有多个，多个垫块与顶层垫块相互平行放置于活塞上。垫块、顶层垫块的直径与活塞同轴心设置，且垫块、顶层垫块的直径与活塞相互之间平行设置。平行设置在活塞上的垫块与活塞的上表面紧密贴合，多个垫块能够对活塞施加垂直于加注筒底部竖直向下的压力，通过垫块对活塞的压力使得垫块对活塞在加注筒内的运动起到导向作用，保证活塞与加注筒的同轴度，保证了活塞与加注筒底面的平行度，避免活塞倾斜。

(3)本发明的活塞在驱动上面垫块同步运动时，垫块对加注筒中活塞的运动方向具有导向作用，保证垫块与加注筒之间的同轴度，由于活塞的上表面和垫块的下表面紧密结合，故进一步保证了活塞柱面与加注筒柱面之间的同轴度，使得垫块对活塞在加注筒内部的运动方向具有进一步的导向作用，即使确保了活塞与加注筒底面以及垫块之间的平行度，避免了活塞在加注筒内侧倾，导致的活塞与加注筒摩擦产生磨屑。同时，该导向作用减小了密封胶圈磨损变形的概率，避免了密封圈局部压缩率过大，使得密封胶圈随活塞上升过程中避免密封胶圈磨损脱落的问题，从而避免了加注过程中脱落材料进入加注筒内，引入多余物。

(4)本发明在加注过程中顶层垫块的上表面与顶部支撑台的下表面相接触时，液体工质无法再继续注入，即注入完成，使得加注筒内部的液体量达到定量效果，便于批量生产。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明液体工质桶装加注前的剖面图；

图2为本发明液体工质桶装的断接器的闭合状态图；

图3为本发明液体工质桶装的断接器的开启状态图；

图4为本发明液体工质桶装中加注筒固定座的示意图；

图5为本发明液体工质桶装加注后的剖面图。

附图标记：

1-加注筒；11-加注通道；12-断接器；121-壳体；122-滑芯；123-支座；124-弹簧；2-活塞；21-密封胶圈；22-螺旋孔；3-垫块；4-顶层垫块；41-螺旋通孔；5-加注筒固定座；51-弧形壁；52-顶部支撑台；53-底部安装台；54-刻度销。

具体实施方式

以下结合具体实施例对一种液体工质桶装加注方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。

实施例1

本发明的一个具体实施例，公开了一种液体工质桶装加注方法，具体步骤包括：

步骤1：安装液体工质筒装，并抽真空；

步骤1包括如下步骤：

步骤11：如图1和图4所示，加注筒1内放置活塞2、垫块3和顶层垫块4；

液体工质加注前，先将活塞2平行放置于加注筒1的底部，使得密封胶圈21与加注筒1的内壁接触连接，起到密封效果。再在加注筒1里的活塞2上方放置多个垫块3，并在最上层的垫块3上放置顶层垫块4。其中，放置活塞2、多个垫块3和顶层垫块4的整体高度小于加注筒固定座5的顶部支撑台52与底部安装台53之间的距离差，以便于将装好活塞2、垫块3和顶层垫块4的加注筒1放置于加注筒固定座5内。

步骤12：将加注筒1放置于加注筒固定座5内；

由于加注筒固定座5弧形壁51的圆弧度与加注筒1的圆弧度相同，且弧形壁51和加注筒1同轴心设置，使得加注筒1能够通过弧形壁51快速定位在加注筒固定座5上，同时将加注筒1下方设置的加注通道11容纳于底部安装台53的U形开口内。加注筒1的外壁与弧形壁51的内部相互贴合，使得加注筒1能够相对于加注筒固定座5固定，即加注筒1通过加注筒固定座5的弧形壁51就能够将其在加注筒固定座5上快速定位，保证加注筒1的底部能够相对于底部安装台53平行设置，使得加注筒1在被加注时候能够保持水平度。

步骤13：如图2-图3所示，将断接器12与真空泵连通；

将真空泵插入断接器12，滑芯122受到真空泵接口的外界压力，使得滑芯122在支座123的的滑管内滑动，同时带动弹簧124压缩，从而使得滑芯122与壳体121的开口处分离，断接器12与真空泵连接完成。

步骤14：将加注筒1抽真空；

开启真空泵，将加注筒1内部进行抽真空操作，使得加注筒1内的气体顺着壳体121的内腔抽入真空泵，最终使得顶层垫块4的上表面与加注筒1的最上端持平，或者高于加注筒1的最上端且不与顶部支撑台52接触。卸下真空泵，弹簧124自然伸长将滑芯122抵住壳体121的开口处，使得断接器12自动密封。

步骤2：向加注筒1注入液体工质；

步骤2包括如下步骤：

步骤21：将液体工质导入接头与断接器12连通；

将液体工质导入接头插入断接器12，滑芯122受到真空泵接口的外界压力，使得滑芯122在支座123的的滑管内滑动，同时带动弹簧124压缩，从而使得滑芯122与壳体121的开口处分离，液体工质导入接头与断接器12连接完成。

步骤22：向加注筒1注入液体工质；

液体工质通过断接器12的壳体121的内腔流入加注通道11，之后流入加注筒1内部。流入加注筒1的液体工质驱动活塞2上行运动，使得放置在活塞2上的垫块3同步上行。在重力作用下，垫块3给活塞2向下的压力，活塞2的上表面和垫块3的下表面紧密结合。使得多个垫块3能够对活塞2施加垂直于加注筒1底部竖直向下的压力，能够通过垫块3对活塞2的压力使得垫块3对活塞2在加注筒1内的运动起到导向作用，保证活塞2与加注筒1的同轴度，即保证了活塞2与加注筒1底面的平行度。

注入到加注筒1内的液体工质能够驱动活塞2向上滑行，活塞2的运动方向通过垫块3和顶层垫块4实现导向作用。该种加注装置使得活塞2能够始终与加注筒1底部平行，避免活塞2侧倾的问题，同时该中注射方式能够避免液体工质震荡保持其稳定性。

其中，垫块3的圆柱直径上极限尺寸仅略微小于加注筒1的内直径下极限尺寸，所以对垫块3的侧倾运动具有限位作用，保证垫块3柱面与加注筒1柱面之间的同轴度，由于活塞2的上表面和垫块3的下表面紧密结合，进一步地保证了活塞2柱面与加注筒1柱面之间的同轴度，使得垫块3对活塞2在加注筒1内部的上行具有导向作用。避免活塞2在加注筒1内侧倾，减小了活塞2与加注筒1摩擦产生磨屑的风险。同时，避免密封胶圈21局部压缩率过大，导致密封胶圈21随活塞2上升过程中材料磨损脱落，避免了加注过程中脱落材料(密封胶圈21)进入加注筒1内而引入多余物。

步骤23：卸下最上层垫块3；

随加注筒1内液体工质的体积增加，顶层垫块4的上表面将滑动设置在顶部支撑台52上的刻度销54向上顶出，操作人员能够通过刻度销54裸露在外的刻度标示了解顶层垫块4的上行情况。当到达刻度销54到达需要取出垫块3的刻度时，停止加注，此时顶层垫块4上行到接近于顶部支撑台52的下表面。从取出加注筒1，顶部支撑台52上的刻度销54下行，通过限位片的限位恢复至原来的位置。从加注筒固定座5上取下顶层垫块4，并拿掉最上层的垫块3，再将顶层垫块4放回至加注筒1内，最后将加注筒1放置在加注筒固定座5上。仅拿掉最上方的垫块3，不会影响活塞2与其他垫块3的平行度，因此能够保证活塞2与加注筒1底部的平行度。

步骤24：依次卸下其余垫块3；

重复步骤23，继续对加注筒1进行加注，并依次取下从上到下设置的所有垫块3。

步骤3：加注完成；

步骤3包括如下步骤：

步骤31：最后加注；

如图5所示，当所有垫块3均被卸下后，活塞2与顶层垫块4直接接触，将加注筒1放回加注筒固定座5内，继续缓慢向加注筒1加注液体工质，使得顶层垫块4的上表面缓慢接近顶部支撑台52下表面，此时顶层垫块4的上表面将滑动设置在顶部支撑台52上的刻度销54向上推行。当到达刻度销54到达需要停止加注的刻度时，停止加注液体工质，此时顶层垫块4上表面与顶部支撑台52下表面的接触平行，保证了活塞2与加注筒1的筒底的平行度，进一步减小了密封胶圈21局部压缩率过大或局部摩擦力过大的概率，同时避免了密封胶圈21随活塞2上行过程中密封胶圈21磨损脱落而进入加注筒1内导致引入多余物。

步骤32：将液体工质导入接头从断接器12上卸下；

同时，当顶层垫块4的上表面与顶部支撑台52的下表面相接触后，液体工质无法再继续注入，使得加注筒1内部的液体量达到定量效果，便于批量生产。

从断接器12上卸下液体工质导入接头，弹簧124自然伸长将滑芯122抵住壳体121的开口处，使得断接器12自动密封，使得液体工质密封于加注筒1内。

实施例2

本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种可靠性高的液体工质桶装，所述可靠性高的液体工质桶装用于实现实施例1的可靠性高的液体工质桶装加注方法，包括加注筒1、活塞2和加注筒固定座5，活塞2设置于加注筒1的内部，活塞2的直径与加注筒1的内壁相同，使活塞2的侧壁与加注筒1的内壁相接触，活塞2能够沿着加注筒1内壁往复滑动；加注筒1可拆卸的安装在加注筒固定座5内。

进一步地，还包括垫块3和顶层垫块4，垫块3设置有多个，多个垫块3相互平行设置于活塞2上，顶层垫块4设置于垫块3上。

具体地，垫块3、顶层垫块4与活塞2同轴心设置，且垫块3、顶层垫块4的直径与活塞2相互之间平行设置，使得垫块3、顶层垫块4和活塞2的外壁均与加注筒1的内壁相互平行。

具体地，活塞2、垫块3和顶层垫块4依次从下到上放置于加注筒1内，使得活塞2垫块3和顶层垫块4与加注筒1的内底面平行接触。

进一步地，加注筒1包括加注通道11和断接器12。加注筒1为圆柱形筒，加注通道11为L形通道，突出设置于加注筒1的底部，加注通道11的一端与加注筒1底部相通；加注通道11的另一端通过螺栓固定连接有断接器12。

具体地，加注通道11与加注筒1底部下表面相连且设置于加注筒1的中心位置，与加注筒1同轴心设置，使得液体工质加入到加注筒1内部时，液体工质进入加注筒1容器各个方向的压力和压强均等，增加加注过程的稳定性。

进一步地，如图2-图3所示，断接器12包括壳体121、滑芯122、支座123和弹簧124。壳体121内设有内腔，用于容纳滑芯122、支座123和弹簧124，同时该内腔为液体工质的流通通道。支座123的底座与壳体121的底部固定连接，支座123的轴心处开设有滑管，滑芯122的一端能够在滑管内往复滑动，滑芯122的另一端与壳体121的开口处能够密封连接或者分离。支座123的外部套设有弹簧124，弹簧的124的一端能够顶住滑芯122。

进一步地，活塞2包括密封胶圈21，密封胶圈21设置于活塞外壁，在活塞2与加注筒1之间起密封作用。

进一步地，垫块3上有圆形通孔，用于减轻垫块的重量，同时方便垫块3从加注筒1内取出。

进一步地，垫块3的所有锐边均设置有倒角，避免垫块3的边在移动过程中划伤加注筒1的内壁，否则液体工质会在筒内壁的划伤处引起腐蚀，导致内部不光滑，造成活塞2的侧倾使得活塞2与加注筒1的干摩擦，引起活塞2的倾斜。

进一步地，垫块3的上下表面平面度为0.1，以下表面为基准，上表面相对于基准的平行度为0.1，以确保垫块3与活塞2之间的平行度。

进一步地，如图4所示，加注筒固定座5包括弧形壁51、顶部支撑台52和底部安装台53，顶部支撑台52安装于弧形壁51的上端，底部安装台53安装于弧形壁51的下端，顶部支撑台52和底部安装台53相互平行设置，弧形壁51垂直于顶部支撑台52和底部安装台53设置。

具体地，底部安装台53为圆环结构，其一侧设有U形开口，该U形开口能够将加注筒1下方设置的加注通道11容纳其中。弧形壁51为半圆弧面壁，弧形壁51的圆弧度与加注筒1的圆弧度相同，且弧形壁51和加注筒1同轴心设置。

进一步地，加注筒固定座5中顶部支撑台52和底部安装台53(顶部支撑台52的下表面和底部安装台53的上表面)之间具有高度差，该高度差等于加注筒1的高度与顶层垫块4的高度之和。顶部支撑台52的下表面与加注筒1上表面之间的距离等于顶层垫块4的厚度。

进一步地，加注筒固定座5还包括刻度销54，用于实时测量顶部垫块4与顶部支撑台52的相对距离，从而确定加注筒1内液体工质的加注情况。刻度销54滑动连接于顶部支撑台52的销孔内，顶层垫块4上行时能够接触刻度销54，并带动刻度销54在销孔内同步滑移。

进一步地，刻度销54上方固定连接有限位片，刻度销54向下运动时，限位片能够限位于顶部支撑台52的上表面。

具体地，刻度销54上设置有刻度线，用于测量顶部垫块4的上行距离。

本实施例中，垫块3与顶层垫块4的区别在于两者的作用原理不同。加注过程中，垫块3在加注筒1内通过加注筒1的圆柱直径限位，保证活塞2柱面与加注筒1柱面之间的同轴度。顶层垫块4的上表面通过与顶部支撑台52下表面相接触，间接保证活塞2上表面和下表面与加注筒1筒底的平行度。

进一步地，活塞2还包括螺旋孔22，顶层垫块4包括螺旋通孔41。螺旋孔22设置于活塞2的顶部轴心且不穿过活塞2的底部；螺旋通孔41设置于顶层垫块4的轴心且穿过顶层垫块4。螺旋孔22和螺旋通孔41同轴心设置且直径相同，外接螺纹件能够旋转穿过螺旋通孔41到达螺旋孔22与顶层垫块4和活塞2固定连接后将活塞2与顶层垫块4同时取出。可选地，外接螺纹件也可分别连接螺旋通孔41和螺旋孔22，根据实际需要将顶层垫块4和活塞2分别取出。

具体地，由于加注的过程中，顶层垫块4需要被多次卸下和放回，因此顶层垫块4的螺旋通孔41与垫块3上的圆形挖孔贯通，在顶层垫块4卸下和放回时能够达到排气的作用，保证垫块3与顶层垫块4之间的平行度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。