一种波纹管密封式电爆阀

技术领域

本发明属于电爆阀技术领域，尤其涉及一种波纹管密封式电爆阀，可作为增压输送系统中长期在轨停留使用，尤其在液体运载火箭动力系统或空间飞行器推进系统中应用广泛。

背景技术

电爆阀因起爆前具有密封性高、稳定性好等特点，在运载火箭增压输送系统中广泛应用，其作用主要是在系统工作前将气瓶贮存的高压气体与下游电磁阀、减压阀等组件进行压力隔离，工作时爆通下游管路为推进剂贮箱增压。现有增压输送系统所用的电爆阀密封结构大多采用金属垫片或多道非金属O胶圈挡圈组合的方式对起爆后电爆管侧进行密封，结合电爆阀产品使用环境对金属或非金属材料的影响，特别是起爆冲击、空间高低温、真空、振动螺纹损失的影响，非金属或金属密封结构难以满足起爆后密封指标的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波纹管密封式电爆阀，以解决现有技术中电爆阀起爆后密封性能难以满足要求的问题。

本发明的技术方案为：

一种波纹管密封式电爆阀，包括：

壳体，具有内腔；

电爆管和螺塞，所述螺塞设有轴向设置的贯穿孔，所述电爆管于所述螺塞的第一端伸入所述贯穿孔并与其周向密封连接，所述螺塞的第二端伸入所述内腔且所述贯穿孔与所述内腔连通；

活塞，滑动连接于所述贯穿孔内，所述活塞的一端于所述螺塞的第二端伸出所述贯穿孔；所述电爆管电爆燃气后推动所述活塞移动；

波纹管，设于所述内腔内，所述波纹管套设于所述螺塞和所述活塞外，且所述波纹管一端与所述螺塞周向密封连接，另一端与伸出所述贯穿孔的所述活塞周向密封连接；

两个接管嘴，分别伸入所述内腔，所述接管嘴内的外接通道于所述内腔内连接有封闭结构；

推动件，设于所述内腔内，所述推动件的一端与所述活塞伸出所述贯穿孔的一端抵接，另一端设有与两个所述接管嘴分别对应的切刀，所述推动件上还设有连接通道；所述推动件由所述活塞推动并带动两个所述切刀分别切除两个所述封闭结构后，所述连接通道的两端分别与所述两个所述接管嘴的所述外接通道对接连通。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述内腔上设有密封部，所述密封部用于所述波纹管密封式电爆阀起爆后实现与所述推动件沿周向密封。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述限位部为所述内腔的部分内壁面倾斜形成的环形锥面，所述推动件上设有与所述环形锥面配合的环形斜面；所述波纹管密封式电爆阀起爆后，所述环形锥面和所述环形斜面楔紧形成硬密封。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述锥面的角度为20度。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述推动件侧壁在所述环形斜面朝向所述接管嘴的一侧内凹。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述波纹管分别与所述螺塞和所述活塞焊接连接。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述螺塞和所述活塞之间、所述推动件和所述壳体之间均设有密封圈，用于实现密封滑动。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述活塞和所述推动件上分别设有胶圈槽，用于容置所述密封圈；所述密封圈的轴向两端分别设有挡圈，所述挡圈设于所述胶圈槽内。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述电爆管与所述贯穿孔通过螺纹连接，所述电爆管和所述螺塞之间设置有垫片以实现密封。

某一实施例中的波纹管密封式电爆阀，所述螺塞和所述内腔通过螺纹连接，且所述螺塞和所述壳体进行焊接固定。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明提供的波纹管密封式电爆阀，波纹管形成了电爆管和介质之间的隔离流道，波纹管一体成型，结构强度可靠，柔性好，利于波纹管密封式电爆阀起爆前后的拉伸和压缩，有效地将波纹管密封式电爆阀起爆前后介质流道(主要指推动件上的连接通道和两侧接管嘴上的外接通道对接形成的通道)与电爆管侧隔开，提高了起爆后电爆管侧的密封性能，从而解决了现有电爆阀起爆后密封性能难以满足要求的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明的一种波纹管密封式电爆阀起爆前的结构示意图；

图2为本发明的一种波纹管密封式电爆阀起爆后的结构示意图；

图3为图1中I处的局部放大图；

图4为图1中II处的局部放大图。

附图标记说明：

1：电爆管；2：垫片；3：螺塞，4：密封结构；5：波纹管；6：活塞：7：推动件；8：接管嘴；9：壳体。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

参看图1至图4，本实施例提供一种波纹管密封式电爆阀，其设置波纹管5形成电爆管1和介质之间的隔离流道，提高了起爆后电爆管1侧的密封性能，从而能够解决传统电爆阀起爆后非金属零件橡胶O形圈不能满足起爆后密封指标的问题。

波纹管密封式电爆阀包括壳体9、电爆管1、螺塞3、活塞6、波纹管5、两个接管嘴8以及推动件7。壳体9设有沿壳体9轴向设置的内腔，内腔在轴向的第一端设有开口，第二端封闭。螺塞3设有轴向设置的贯穿孔，电爆管1从螺塞3的第一端(螺塞3的第一端和第二端是其轴向上的两端)伸入贯穿孔并与其周向密封连接，具体，两者之间通过螺纹连接，且通过设置如图1和图2中所示的垫片2进行密封。螺塞3的第二端从内腔的开口伸入内腔并与其螺纹连接，螺塞3和壳体9在螺纹连接后，再进行焊接固连。

活塞6滑动连接于贯穿孔内，且活塞6的一端于螺塞3的第二端伸出贯穿孔，伸出部分位于壳体9的内腔中。活塞6和贯穿孔之间为间隙配合，通过在两者之间设置密封结构4实现在相对滑动的同时密封。具体，密封结构4包括密封圈和挡圈，在活塞6的外侧壁上设置沿活塞6周向设置的胶圈槽，密封圈和挡圈均设置在胶圈槽内，且密封圈的轴向两端均设置有挡圈，即密封圈被夹在两个挡圈之间。

波纹管5可采用金属材料一体成型，形状为Ω形。波纹管5柔性好，可根据应用场合的压力对厚度进行选择。波纹管5设置在内腔内，且套设于螺塞3和活塞6外。波纹管5一端与螺塞3周向密封连接，另一端与伸出贯穿孔的活塞6周向密封连接。具体可以是波纹管5两端的内侧分别与螺塞3和活塞6的外侧壁焊接。波纹管密封式电爆阀不工作时，波纹管5处于柔性压缩状态；工作时，波纹管5在活塞6的带动下拉伸。波纹管5与螺塞3、活塞6之间通过焊接的方式固连，有利于提高波纹管密封式电爆阀起爆后密封的可靠性。

在壳体9外侧壁相对的两侧上分别设置连通内腔的侧开口，两个接管嘴8分别从两个侧开口伸入并与其螺纹连接，接管嘴8与侧开口拧紧时，由在接管嘴8上设置的台阶进行限位。接管嘴8内的外接通道，在内腔内的一端连接有封闭结构，或者说外界通道在内腔内的一端设置密封面。

推动件7设置在内腔内，推动件7的第一端与活塞6伸出贯穿孔的一端抵接，另一端设有与两个接管嘴8分别对应的切刀；推动件7上还设有连接通道。推动件7和内腔之间为间隙配合，通过在两者之间设置密封结构4实现在相对滑动的同时密封。具体，此处的密封结构4可像活塞6和贯穿孔之间设置的密封结构4一样，包括密封圈和挡圈，在推动件7的外侧壁上设置沿推动件7周向设置的胶圈槽，密封圈和挡圈均设置在胶圈槽内，且密封圈的轴向两端均设置有挡圈，即密封圈被夹在两个挡圈之间。推动件7在波纹管密封式电爆阀未起爆前，切刀的下端与连接嘴的外侧壁接触连接(连接处也就是起爆后切刀切除密封结结构的下刀处)，形成限位。

在内腔上设有密封部，密封部用于波纹管密封式电爆阀起爆后实现与推动件7沿周向密封。具体，限位部可以是内腔的部分内壁面倾斜形成的环形锥面，在推动件7上设有与环形锥面配合的环形斜面。在波纹管密封式电爆阀起爆后，壳体9内腔上的环形锥面和推动件7上的环形斜面楔紧形成硬密封，能够起到一定的介质隔绝作用。优选的，如图4所示，锥面的角度为20度；推动件7侧壁在环形斜面朝向接管嘴8的一侧内凹，具体可内凹呈圆弧型，内凹的设置利于电爆管1起爆后推动件7上环形锥面位置变形。

波纹管密封式电爆阀工作时，电爆管1通电产生高温高压气体推动活塞6向推动件7方向运动，推动推动件7移动，推动件7上的两个切刀分别切除两个接管嘴8上的封闭结构，使得推动件7上的连接通道的两端分别与两个接管嘴8的外接通道对接，形成介质流道。同时，推动件7上的环形锥面和壳体9内腔上的环形斜面楔紧形成硬密封，而波纹管5被拉伸变形，波纹管5内的空间与介质流道之间是隔断，保证了电爆管1侧的密封性和可靠性。

图1为波纹管密封式电爆阀起爆前的结构示意，波纹管密封式电爆阀工作前切刀与接管嘴8外侧壁相接，外接通道一端的封闭结构也就是密封面还未被切除，介质流道封闭，波纹管5存在一定的压缩量。图2为波纹管密封式电爆阀起爆后结构示意，波纹管5发生一定量的拉伸，外接通道一端的封闭结构被切除，介质流道连通，活塞6发生结构变形楔紧壳体9内腔的环形锥面形成硬密封结构4。

本实施例提供的波纹管密封式电爆阀，波纹管5采用金属材料制成，波纹管5柔性好，利于波纹管密封式电爆阀起爆前后的拉伸和压缩，波纹管5一体成型，结构强度可靠，波纹管5与螺塞3、活塞6内表面采用焊接方式固连，有效地将波纹管密封式电爆阀起爆前后介质流道与电爆管1侧隔开。

同时，推动件7上设置有20°的环形锥面，在环形锥面朝向切刀的一侧设有内凹形成圆弧，更有利于波纹管密封式电爆阀起爆后推动件7上环形锥面和壳体9内腔上的环形斜面楔紧，圆弧形内凹的设置有利于推动件7变形，提高楔紧力，提高壳体9与推动件7间的硬密封可靠性。

本实施例提供的波纹管密封式电爆阀，能够有效解决现有电爆阀起爆后电爆管1侧的密封泄漏问题；同时，采用金属制成的Ω形波纹管5结构形式进行密封设计，在进行充分的结构强度设计后，不受温度环境、冲击、振动等因素的影响，可以广泛拓展产品的应用范围。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。