液氢截止阀故障分析与改进

2010-04-19 王惠颖北京航天试验技术研究所

　　介绍了火箭发动机试验系统高压液氢截止阀的结构特点,及其材料选用、密封和绝热结构等技术问题的处理方法。针对其使用中出现阀杆与阀体之间咬合而无法动作的问题进行了全面的分析,并提出了解决方案。

1、介绍　　环境温度结束阀就是另外一种任务在环境温度气氢或液氢有机溶剂中,常做接听电话或切段导压管有机溶剂的器。本论文说另外一种用以氢氧打着机耐压做实验的时候桌上的环境温度结束阀,涉及在食用历程中出来管道管道阀门不能行动的难题,确定了设备故障介绍,实现问题解决构成,使管道管道阀门普通运营于耐压做实验的时候系统化中。 2、的结构特色 2.1、方法数据　　低温制冷的效果到阀的技术设备基本参数正确。

　　工作介质　低温气氢、液氢
　　公称通径　65mm
　　最高使用压力　25MPa
　　最低使用温度　液氢温度
　　驱动方式　气动(气缸双向通气)
　　操作气源　氮气, 5 ±012MPa
　　连接方式　法兰式

2.2、设计

　　低温截止阀由阀体、阀瓣、阀杆和汽缸等组成。阀体、阀盖和阀杆等均采用不锈钢,阀瓣采用铜。上下两段阀杆中间用环氧酚醛层压玻璃钢布板实现绝热,法兰密封面采用铝垫片,填料使用聚四氟乙烯,汽缸使用双特密封,以减小摩擦力,阀门整体采用聚氨酯发泡保温。

3、定制 3.1、建筑材料运用

　　航天火箭用低温推进剂一般有液氢、液氧和氟等,因此要求阀门材料能耐低温、耐腐蚀与低温介质相容并具有比较低的导热性。目前,运用较多的金属材料有奥氏体钢、铜或铝等,非金属材料有玻璃钢、聚四氟乙烯等。

　　从金相要考虑到,物料物料中具备面心立米晶格的奥氏体钢、铜和铝在底温的情形下不可能发生底温韧脆,但因铝及铝镁合金的光洁度较低,铝封好面的防腐蚀、耐划伤性能指标差,以至于在底温调节阀中的安全使用有颗定的制约,仅用做低压低和小洞径调节阀中。　　冷藏管道阀门用良好的封密性垫有必要在恒温的、冷藏及的温度变动下具有着可信的良好的封密性性和恢复性,于是一样抉择稳定性变动小的良好的封密性垫原材料。如浸渍聚四氟丁二烯的石绵骨料或熔融塑胶板材件骨料,而夹层山东玻璃钢因为传热性常数较小,多数用到热桥元器件。 3.2、良好的密封性构造　　在关件设计方案时,阀门法兰通过较硬的相关资料———不锈钢材质的,阀瓣通过易碎的相关资料———铜,当低溫下奥氏体有相变时,封口面高度高低不平,软相关资料在操作的力的意义下诞生弯曲而使其与阀门法兰贴合机密不可分,弥补鉴于热地载荷和结构地载荷吸引的相关资料出现变形,消除了低压低溫工作状况下的封口性故障。 3.3、隔热设备构造　　为最合适地保证地温结束阀的热膨胀,将阀盖型式设计成细长型式,改大热桥,解决办法因塑料鲍尔环填料函部份成分过冷而使存在塑料鲍尔环填料函部位所需要的零部件的阀杆各类阀扣上部的所需要的零部件结冰,会影响操作。所采用了隔热保暖垫(涂料为环氧树脂酚醛层压有机不锈钢布)将阀杆可分为上、下2个份,缩小热流,保证热膨胀。伐门整个所采用了外热膨胀组织形式,操作聚氨脂发泡保暖,保层厚200mm。 4、错误代码分享　　高温终止阀用于校正设备后,出显了时未运行的发生问题。在对该阀拆解之后现,阀杆与阀盖出显了下颌骨,阀杆外表面的公司线对应地方处有两个地方较深的划伤,与之搭配的阀盖下活套法兰相同地方上有着两个地方划伤。经由解析,使得发生问题的理由有两家面。 (1)储存方式期　　单向阀寄存期间内质量放上并罚于启动状态下, 阀杆与阀瓣确立悬臂梁构造, 悬臂长147mm,悬臂重418kg。随着重量的功效影响下阀杆可以弯曲的,不使下阀杆和阀盖活套法兰孔同轴度测量误差大。原来设计至轴度最高测量误差为0.1mm,拆除方案后测试同轴度测量误差约为0.4mm。随着两所需要的零部件用料均为OCr18Ni9不锈钢装饰管吗,高湿下时未展开注油,的动作时随着同轴度测量误差大引起带动原因。 (2)加时间　　经检修,阀盖起来的销钉槽也没有按cad图精精加工(图1) 。将cad图中的椭圆形槽精精加工成圆圆弧槽,直接影响了销钉和销钉槽的正确积极配合,下阀杆忍受侧向力,最终得以造成的下阀杆和阀盖行成约束。 5、整改　　而对研究分析中会存在的难题,对常温终止阀结构设计说了调整。　　(1)阀杆与阀盖搭配部门　在下阀杆<51mm处压入另一个H62铜套(图2) ,不绣钢OCr18Ni9对抗强度标准160HB,红铜H62对抗强度标准56HB,应用这方案可预防相似村料可以碰到而产生了转动症状。将阀盖下蝶阀法兰孔<51mm代加工至<57mm,与下阀杆应当处应用油隙搭配(H8/f7) ,既可以保障了搭配件都具有较小的动振动力,又起到了了导识用。

销钉槽