本發(fā)明涉及流體自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自緊密封式電爆閥。

背景技術(shù)：

電爆閥(Electrically Actuated Explosive Valve)是航天器、武器及某些流體系統(tǒng)上重要的自動執(zhí)行器部件，在全系統(tǒng)中起到對流體的關(guān)鍵控制作用，一般是對輸送氣體介質(zhì)的氣路進(jìn)行開啟或關(guān)閉。電爆閥布局位于源氣路與目標(biāo)氣路間，系統(tǒng)非工作剖面時(shí)刻，源氣路與目標(biāo)氣路之間封閉不聯(lián)通；工作剖面時(shí)刻，電爆閥收到電信號輸入，含炸藥電爆管受激發(fā)燃爆，形成了高溫高壓燃?xì)?，推動閥芯沿閥體內(nèi)通道向加速運(yùn)動，完成自身的機(jī)械動作(破片或剪管)，接通源氣路與目標(biāo)氣路。電爆閥是一類由火工品驅(qū)動，依靠燃?xì)馔苿踊y對目標(biāo)氣路進(jìn)行破片開啟(或堵塞密封)的電控閥門，其設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要是工作過程中閥體與閥芯間高壓燃?xì)饷芊?，及工作后閥體與閥芯間流體介質(zhì)密封。目前已有電爆閥設(shè)計(jì)上絕大部分采用高分子O型密封圈或軟金屬進(jìn)行填塞式密封，其密封效果不佳，易發(fā)生微量泄漏，長期貯存易老化，且產(chǎn)品加工工藝和成本要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種自緊密封式電爆閥。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種自緊密封式電爆閥，包括電爆管、閥體、破膜閥芯和封堵片，所述閥體的中軸線上設(shè)置有三段式內(nèi)型腔，所述三段式內(nèi)型腔從上至下依次為螺紋腔、密封腔和集屑腔，所述電爆管通過螺紋與所述螺紋腔固定連接，所述破膜閥芯設(shè)置在所述密封腔內(nèi)，所述密封腔與所述集屑腔之間設(shè)置有橫膈膜，所述橫膈膜的上方和下方分別設(shè)置有出氣口和進(jìn)氣口，所述集屑腔的下端通過所述封堵片與所述閥體密封。

具體地，所述密封腔為三段式柱形腔，所述密封腔從上至下依次為滑動腔、中間腔和破膜腔，所述滑動腔、所述中間腔和所述破膜腔的內(nèi)徑依次縮小，所述破膜閥芯為三段式柱體，所述破膜閥芯從上至下依次為滑動柱、中間柱和破膜柱；

所述滑動腔的內(nèi)徑與所述滑動柱的直徑相等，所述滑動腔的上端設(shè)置有V型坡口結(jié)構(gòu)，所述滑動柱的上端設(shè)置有與所述V型坡口結(jié)構(gòu)適配的V型薄殼結(jié)構(gòu)，所述中間腔與所述中間柱為過盈配合，所述破膜腔的內(nèi)徑大于所述破膜柱的直徑，所述破膜柱的下端設(shè)置有環(huán)形切刀刃，所述出氣口的內(nèi)端與所述破膜腔連通。

優(yōu)選地，所述滑動腔的深度大于所述滑動柱的長度，所述中間腔的深度等于所述中間柱的長度，所述破膜腔的深度小于所述破膜柱的長度。

優(yōu)選地，所述V型坡口結(jié)構(gòu)和所述V型薄殼結(jié)構(gòu)的傾角為5°～30°。

具體地，所述閥體與所述橫膈膜為一體成型，所述閥體的硬度小于所述破膜閥芯的硬度。

進(jìn)一步，所述電爆管的下端與所述螺紋腔之間設(shè)置有密封環(huán)。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明一種自緊密封式電爆閥無需O型密封圈，依靠運(yùn)動過程中破膜閥芯尾端金屬形變的自緊密封效應(yīng)，可獲得工作過程中和工作后優(yōu)異的密封性能，且材質(zhì)為全金屬結(jié)構(gòu)，長期貯存性能好，同時(shí)該電爆閥結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)少，加工工藝和經(jīng)濟(jì)性好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述一種自緊密封式電爆閥的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中為工作前的狀態(tài)；

圖2是本發(fā)明所述一種自緊密封式電爆閥的閥體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所述一種自緊密封式電爆閥的破膜閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所述一種自緊密封式電爆閥的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中為工作后的狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明一種自緊密封式電爆閥，包括電爆管1、閥體3、破膜閥芯4和封堵片8，閥體3的中軸線上設(shè)置有三段式內(nèi)型腔，三段式內(nèi)型腔從上至下依次為螺紋腔9、密封腔和集屑腔5，電爆管1通過螺紋與螺紋腔9固定連接，電爆管1的下端與螺紋腔9之間設(shè)置有密封環(huán)2，破膜閥芯4設(shè)置在密封腔內(nèi)，密封腔與集屑腔5之間設(shè)置有橫膈膜12，橫膈膜12的上方和下方分別設(shè)置有出氣口6和進(jìn)氣口7，集屑腔5的下端通過封堵片8與閥體3密封，閥體3與橫膈膜12為一體成型，閥體3的硬度小于破膜閥芯4的硬度。

密封腔為三段式柱形腔，密封腔從上至下依次為滑動腔、中間腔11和破膜腔，滑動腔、中間腔11和破膜腔的內(nèi)徑依次縮小，破膜閥芯4為三段式柱體，破膜閥芯4從上至下依次為滑動柱、中間柱14和破膜柱；

滑動腔的內(nèi)徑與滑動柱的直徑相等，滑動腔的上端設(shè)置有V型坡口結(jié)構(gòu)10，滑動柱的上端設(shè)置有與V型坡口結(jié)構(gòu)10適配的V型薄殼結(jié)構(gòu)13，中間腔11與中間柱14為過盈配合，破膜腔的內(nèi)徑大于破膜柱的直徑，破膜柱的下端設(shè)置有環(huán)形切刀刃15，出氣口6的內(nèi)端與破膜腔連通。

滑動腔的深度大于滑動柱的長度，中間腔11的深度等于中間柱14的長度，破膜腔的深度小于破膜柱的長度，V型坡口結(jié)構(gòu)10和V型薄殼結(jié)構(gòu)13的傾角為5°～30°。

本發(fā)明一種自緊密封式電爆閥的工作原理如下：

如圖1所示，電爆閥處于工作前的狀態(tài)，破膜閥芯4的破膜柱位于破膜腔內(nèi)，即位于橫膈膜12的上方，此時(shí)橫膈膜12將進(jìn)氣口7和出氣口6完全阻斷，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉氣路的功能。

如圖2所示，電爆閥的電爆管1收到電信號輸入，其中的炸藥受激發(fā)燃爆，形成高溫高壓的燃?xì)?，推動破膜閥芯4的滑動柱沿滑動腔向下加速運(yùn)動，破膜閥芯4的破膜柱下端的環(huán)形切刀刃15剪切密封腔與集屑腔5之間的橫膈膜12，使之落入至集屑腔5內(nèi)，成為剪切破片18，此時(shí)閥體3的進(jìn)氣口7和出氣口6連通，實(shí)現(xiàn)氣路開啟的功能。

同時(shí)，在電爆閥工作工程中，破膜閥芯4上端的V型薄殼結(jié)構(gòu)13在向下運(yùn)動的過程中，收到滑動腔的擠壓，使其向內(nèi)收縮，同時(shí)破膜閥芯4運(yùn)動到滑動腔與中間腔11之間的臺階17處時(shí)，停止移動，最終使其收縮為柱形薄殼結(jié)構(gòu)16，其金屬變形抗力保證破膜閥芯4的上端與閥體3的內(nèi)型腔內(nèi)表面緊密貼合，同時(shí)通過中間柱14和中間腔11的過盈配合，保證了閥體3與破膜閥芯4之間的密封性能，使閥體3與破膜閥芯4之間的流體介質(zhì)可靠密封。

本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。