用于可拋式飛行器燃料油箱的閥門的制作方法
【專利摘要】用于連接外儲箱與飛行器的閥門(100)，該閥門包括閥體(112)和在使用時被布置成彈性地接合飛行器上的密封面的密封組件。該密封組件包括在閥體(112)內(nèi)從近端延伸至遠(yuǎn)端的伸縮密封件(114)。伸縮密封件(114)被限位在閥體(112)內(nèi)以保持所述伸縮密封件和閥體軸向?qū)?zhǔn)。該密封組件進(jìn)一步包括設(shè)置在該伸縮密封件的遠(yuǎn)端(114)的密封承座(125)。密封承座(125)相對于伸縮密封件(114)是可樞轉(zhuǎn)的以便在使用中與飛行器的密封面對準(zhǔn)。
【專利說明】用于可拋式飛行器燃料油箱的閥門

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于連接外儲箱與飛行器的閥門。尤其是但非排他性地，本發(fā)明涉及用于連接至飛行器燃料系統(tǒng)的閥門。

【背景技術(shù)】
[0002]已知的是提供副燃料油箱，它可以外掛在飛行器上(有時稱為“可棄儲箱”)。夕卜油箱一般通過雙體閥門被連接至飛行器燃料系統(tǒng)，該雙體閥門包括附接至飛行器上的飛行器閥門和在油箱上的互補(bǔ)的閥門。所述閥門必須在外油箱和飛行器系統(tǒng)之間提供連接并在該油箱和飛行器之間提供防漏密封。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)的燃料油箱閥門如圖1所示(具有如圖1b所示的橫截面形狀)。閥門10包括具有大體呈圓柱形外形的閥體12，從而限定出可讓流體流過的中心孔。伸縮密封件14被收納在閥體中并穿過該中心孔而超出閥體12的外表面24。伸縮密封件14被彈簧18偏壓向伸展位置。在使用中，當(dāng)伸縮密封件14至少部分被壓回到閥體12中時，該彈簧打算處于壓縮狀態(tài)。于是，該彈簧在所述密封面提供密封力。伸縮密封件14的近端(即內(nèi)端)在其外表面設(shè)置有支座22用于容納O形環(huán)以對閥體12的內(nèi)表面密封。伸縮密封件14的遠(yuǎn)端(即外端)設(shè)置有呈可壓縮的彈性體密封20形式的彈性部，其在使用中打算形成與飛行器的平坦密封面的密封接合。伸縮件14被布置成它在閥體內(nèi)具有側(cè)向自由度。具體地說，在伸縮密封件14和閥體12 (例如在密封座22和閥體12內(nèi)表面之間)以及在伸縮密封件和閥體外表面24上的孔26之間保持間隙。另外，該伸縮密封件具有朝向其遠(yuǎn)端小幅收斂的漸縮外輪廓。該伸縮密封件例如可被布置成它可以使其縱軸線傾斜達(dá)到5度。這種自由度旨在允許該密封既在安裝至飛行器時與飛行器密封面對準(zhǔn)，又在地面或天空的機(jī)動飛行時適應(yīng)在油箱和飛行器之間的任何相對動態(tài)運(yùn)動。
[0004]人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中泄漏的起因是密封面失去與飛行器密封面的全面接觸而造成的。尤其在飛行器和儲箱之間有側(cè)向運(yùn)動的情況下(這例如可能由快速機(jī)動飛行造成)，在彈性體密封20和密封面之間的強(qiáng)摩擦可能部分阻止了該彈性體密封滑動經(jīng)過該表面，導(dǎo)致該密封傾斜。本發(fā)明的實(shí)施例試圖提供一種具有改善的防漏性能的閥門布置結(jié)構(gòu)，尤其是一種在飛行器機(jī)動飛行過程中具有增強(qiáng)的防漏性能的布置結(jié)構(gòu)。
[0005]因此，本發(fā)明的第一方面提供一種用于連接外儲箱與飛行器的閥門，該閥門包括:
[0006]閥體；和
[0007]密封組件，其在使用中被布置成彈性地接合飛行器的密封面，該密封組件包括:
[0008]在該閥體內(nèi)從近端延伸至遠(yuǎn)端的伸縮密封件，該伸縮密封件被限位在該閥體內(nèi)以保持所述伸縮密封件和閥體軸向?qū)?zhǔn)；和
[0009]設(shè)置在該伸縮密封件的遠(yuǎn)端的密封承座，該密封承座相對于該伸縮密封件是可樞轉(zhuǎn)的以便在使用中與飛行器的密封面對準(zhǔn)。
[0010]有利地，可樞轉(zhuǎn)的密封承座的設(shè)置保證了閥門的密封組件能夠適應(yīng)在僅離閥門配合面一段短距離的位置處在儲箱和飛行器密封面之間的角運(yùn)動。這起到了阻礙該密封在飛行器密封面上傾轉(zhuǎn)的作用，否則這種傾轉(zhuǎn)會導(dǎo)致局部密封打開。
[0011]該伸縮密封件的遠(yuǎn)端和該密封承座可設(shè)有互補(bǔ)的支承面，其能使密封承座相對于伸縮密封件樞轉(zhuǎn)且提供在密封承座和伸縮密封件之間的密封面。優(yōu)選地，該伸縮密封件的遠(yuǎn)端包括大體凸形的支承面，而該密封承座包括互補(bǔ)的凹形支承面。或者，人們將會認(rèn)識到這些表面可以顛倒過來，從而該伸縮密封件的遠(yuǎn)端包括大體凹形的支承面，而該密封承座包括互補(bǔ)的凸形支承面。
[0012]該密封承座可具有單一自由度(例如通過提供徑向支承面)，它一般在使用中與儲箱的期望撓曲平面對準(zhǔn)。優(yōu)選地，在所述密封承座和伸縮密封件之間設(shè)置球形支承(從而密封件可對準(zhǔn)儲箱的任何角位移)。
[0013]有利地，可以設(shè)置球形支承，從而該密封承座可繞其縱軸線回轉(zhuǎn)以使該密封承座適應(yīng)儲箱和飛行器之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。相比于現(xiàn)有布置，這提供了進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，其中彈性體密封的密封面和在閥體和伸縮密封件之間的O形環(huán)都提供了對阻止密封回轉(zhuǎn)起作用的摩擦力。
[0014]人們將會認(rèn)識到，球形支承需要至少其中一個所述的互補(bǔ)支承面具有基本呈球形的表面輪廓。另一個所述的互補(bǔ)支承面可以基本呈球形、基本呈圓錐形(例如截頭圓錐形)或僅僅是圓周邊緣。
[0015]該閥體可包括外表面，外表面在使用中與飛行器表面相對，其中該表面設(shè)有孔，該伸縮密封件突出穿過該孔，所述孔的尺寸大小被設(shè)定成緊密配合伸縮密封件的外輪廓。因此，該孔可被布置成能使伸縮密封件軸向運(yùn)動和/或繞其縱軸線回轉(zhuǎn)，但將限制伸縮密封件軸線的傾轉(zhuǎn)。
[0016]該閥體可包括大體呈圓柱形的主體，該伸縮密封件可以包括大體呈圓柱形的主體，其具有的外徑小于閥體內(nèi)徑以便被容納在閥體中。密封一般可以設(shè)置在閥體的內(nèi)表面和伸縮密封件的外表面之間。例如伸縮密封件的外表面可設(shè)置有閥座，該閥座保持O形環(huán)密封接合該閥體。該閥座的尺寸大小被設(shè)定成緊密配合閥體內(nèi)徑。
[0017]偏壓機(jī)構(gòu)如彈簧一般安置在閥體和伸縮密封件之間并被布置成將該伸縮密封件偏壓向伸展位置。
[0018]該密封承座可包括抵接面用于在使用中接合飛行器上的密封面。該抵接面可包括密封座。該抵接面基本是平坦的以允許密封承座在儲箱和飛行器之間有相對側(cè)向位移的情況下滑動經(jīng)過該飛行器密封面。該抵接面可設(shè)置有部分嵌入該抵接面中的O形環(huán)。
[0019]該密封承座可大體呈環(huán)形。該密封承座可被布置成接觸該伸縮密封件的遠(yuǎn)端。該密封承座可以彈性接合伸縮密封件，例如密封承座可通過卡扣配合布置被安裝在伸縮密封件上。密封承座和伸縮密封件可設(shè)有相互配合結(jié)構(gòu)以將密封承座保持在其上，例如該相互配合結(jié)構(gòu)可包括互補(bǔ)的突部和凹槽。該相互配合結(jié)構(gòu)可包括在密封承座的內(nèi)表面上的周向凹槽和在伸縮密封件遠(yuǎn)端的外表面上的布置用于接合該凹槽的外伸突部。
[0020]可設(shè)置機(jī)械止擋來限制該密封承座相對于伸縮密封件的運(yùn)動范圍。該相互配合結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步被構(gòu)造成提供止擋來限制密封承座的運(yùn)動范圍。
[0021]所述閥體和密封組件可限定出中心孔(流體在使用中流過其中)，該中心孔可以大體沿著閥門的縱軸線延伸。閥門接合件可以延伸穿過該中心孔并被成型和構(gòu)造成接合飛行器上的閥門的打開機(jī)構(gòu)。
[0022]該密封承座可適應(yīng)于在使用中與平坦的飛行器密封面或非平坦的飛行器密封面對準(zhǔn)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于飛行器的外儲箱，其包括根據(jù)本發(fā)明的眾實(shí)施例的閥門。該外儲箱可以是飛行器燃料油箱。該外儲箱可包括根據(jù)本發(fā)明的眾實(shí)施例的多個閥門。
[0024]雖然上文已經(jīng)描述了本發(fā)明，但它涵蓋了如上文所述或在下文的說明或附圖中所述的特征的任何有創(chuàng)造性的組合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]現(xiàn)在將參照附圖僅以舉例的方式來詳述本發(fā)明的具體實(shí)施例，其中:
[0026]圖1a是用于外燃料油箱的現(xiàn)有閥門的立體示意圖；
[0027]圖1b是圖1a的閥門的立體橫剖示意圖；
[0028]圖2a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于外燃料油箱的閥門的立體示意圖；
[0029]圖2b是圖2a的閥門的立體橫剖示意圖；
[0030]圖3a和3b是圖2的閥門的橫剖細(xì)節(jié)示意圖；
[0031]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可替代的密封組件局部橫剖示意圖；和
[0032]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的另一可替代的密封組件的局部橫剖示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閥門100如圖2所示。該閥門包括鋁制的閥體112，其具有基本呈圓柱形的并帶有圓柱形內(nèi)表面的主體，該內(nèi)表面被布置成容納伸縮密封件114。用于流體流動的中心孔沿著閥體112的縱軸線并沿著伸縮密封件114的縱軸線延伸。閥體112設(shè)有圍繞該中心孔的外環(huán)形通道113用于容置伸縮密封件114，從而中心孔的直徑可在整個閥門范圍內(nèi)保持基本恒定。
[0034]伸縮密封件114包括圓柱形鋁管并被布置成從主體伸出并在使用中以密封布置方式接合飛行器上的密封面。鋼彈簧118設(shè)置在伸縮密封件114和閥門112之間以將該伸縮密封件偏壓出閥體112。
[0035]閥門100進(jìn)一步包括閥門接合件116，其延伸穿過所述伸縮密封件和閥體兩者的中心孔以接合安裝在飛行器上的互補(bǔ)閥門部件上的閥門件。如圖2b最佳所示，伴隨彈簧118被壓縮且伸縮密封件114部分縮回到閥體112內(nèi)，接合件116延伸超出閥門100的密封面。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，密封承座150安置在伸縮密封件114的遠(yuǎn)端上。球形支承160設(shè)置在密封承座150和伸縮密封件114之間，以致密封承座125相對于伸縮密封件114是可樞轉(zhuǎn)的，從而允許與飛行器的密封面對準(zhǔn)。以下將進(jìn)一步詳細(xì)解釋密封承座的布置。
[0037]伸縮密封件114布置在閥門100內(nèi)，從而它保持與閥體112軸向?qū)?zhǔn)。尤其是，通過在閥體112的外表面124上設(shè)置孔126來防止伸縮密封件114的軸線的相對轉(zhuǎn)動，該孔的尺寸大小被設(shè)定成緊密配合伸縮密封件114的外徑。一般，孔126和伸縮密封件114能以間隙配合方式布置，以使伸縮密封件能在軸向上自由滑動或繞其縱軸線回轉(zhuǎn)，但將會保持對準(zhǔn)。另外，密封機(jī)構(gòu)122設(shè)置在伸縮件114的近端(內(nèi)端)上并且也被構(gòu)造成幫助保持該伸縮密封件的軸向?qū)?zhǔn)。該密封設(shè)置在伸縮密封件114的外表面和閥體112的內(nèi)表面之間并且包括用于接納O形環(huán)的密封座122。密封座由在伸縮密封件114的外表面上的一對徑向延伸的圓周凸脊112A和112B形成。每個凸脊122A、122B的尺寸被設(shè)定成在伸縮密封件114和閥體112之間保持期望的間距。一般，可在密封座122和閥體112之間規(guī)定間隙配合，由此保持所述伸縮密封件和閥體的軸向?qū)?zhǔn)。
[0038]如圖3a和圖3b最佳所示，密封承座150和伸縮密封件114的外遠(yuǎn)端具有互補(bǔ)的形狀，其允許密封承座被保持在伸縮密封件114上，同時也允許密封承座相對于伸縮密封件114回轉(zhuǎn)。密封承座150 —般由塑料材料如尼龍形成，因而它可以彈性接合伸縮密封件114。因此，密封承座是卡扣配合布置，其承受塑性變形以越過在伸縮密封件114上的相互配合結(jié)構(gòu)來保持在其上。密封承座150具有大體呈環(huán)形的形狀并且設(shè)置有基本平坦的抵接面154，該抵接面被布置成在使用中接合飛行器密封面。抵接面154—般包括凹陷的密封座156用于接納和滯留O形環(huán)152。該密封座可具有隨著凹槽朝向抵接面154延伸而收斂的形狀，從而使O形環(huán)可以在被保持于其中之前通過塑性變形被嵌入該密封座中(如圖3b所示)。抵接面154形成連通至閥門100的中心孔的嘴部172的外邊界?？拷觳?72，密封承座150的內(nèi)表面設(shè)置有呈截頭圓錐形支承面170形式的凸形表面。支承面170終止于外伸周向凹槽174，該外伸周向凹槽被形成密封承座150的近端的徑向內(nèi)突的周壁176局部封閉。
[0039]伸縮密封件114的遠(yuǎn)端設(shè)置有呈球形支承面180形式的凸形表面，其被布置成具有與密封承座150的圓錐形支承面170互補(bǔ)的形狀。球形支承面180從伸縮密封件114的前端延伸出一小段距離并且終止于內(nèi)伸周向凹槽184。在球形支承面180和外周向凹槽184之間的過渡形成突部182，該突部包括基本徑向延伸的壁。伸縮密封件的凹槽184和突部182具有與密封承座150的壁176和凹槽174互補(bǔ)的形狀以提供相互配合結(jié)構(gòu)。
[0040]因此，當(dāng)密封承座150的內(nèi)突出壁176在其滑動經(jīng)過伸縮密封件180的球形支承面180時在返回其在凹槽184內(nèi)的不變形位置之前向外偏移時，密封承座150可以通過塑性變形被安裝在伸縮密封件114上(如圖3b所示)。突部182和壁176防止密封承座150的移除并且也起到提供物理止擋的作用，該物理止擋限制密封承座150可相對于伸縮密封件114回轉(zhuǎn)的程度(這可以在圖2b中的密封承座150的左側(cè)看到，密封承座已經(jīng)到達(dá)其運(yùn)動范圍的極限)。雖然密封承座150和伸縮密封件114的配合結(jié)構(gòu)一般是周向連續(xù)的，但人們將會認(rèn)識到它們可以由多個部段形成，例如突部182可以由圍繞伸縮密封件114的周邊的多個獨(dú)立突起部段形成。
[0041]在使用中，如圖2b最佳所示，閥門被安裝到飛行器上，從而密封承座150的抵接面154接合飛行器的密封面。該飛行器的密封面基本是平坦的并且圍繞彈簧加載閥門，該彈簧加載閥門被偏壓向常閉位置。當(dāng)外儲箱就位在飛行器上時，在閥門100和飛行器之間的第一接觸是在飛行器密封面和密封承座150之間，密封承座可相對于閥門100的軸線在任何方向上樞轉(zhuǎn)以與飛行器密封面對準(zhǔn)。當(dāng)儲箱被進(jìn)一步移入就位時，閥門表面相互壓靠以提供良好的密封接合，并且彈簧118在伸縮密封件114部分縮回到閥體112內(nèi)(例如縮回至如圖2b所示的位置)時被壓縮。人們將會認(rèn)識到伸縮密封件的縮回程度可能取決于外儲箱所適于的特定安裝座。當(dāng)伸縮密封件114縮回時，閥門接合件116開始突出超過密封承座150的抵接面154的平面(它是飛行器密封面的平面)。因此，閥門接合件114可以接合飛行器上的彈簧加載閥門并將其移動至打開位置，從而該燃料油箱閥門和飛行器閥門被置于流體連通中。如果儲箱和飛行器之間有運(yùn)動(例如在飛行器機(jī)動飛行中)，則該密封能夠保持密封接合，同時適應(yīng)該運(yùn)動。具體地說:通過伸縮密封件和閥體之間的運(yùn)動適應(yīng)軸向運(yùn)動；通過密封承座和伸縮件之間的球形支承的運(yùn)動適應(yīng)回轉(zhuǎn)或傾轉(zhuǎn)運(yùn)動；以及通過密封承座的平行對準(zhǔn)密封面和飛行器密封面之間的滑動適應(yīng)側(cè)向運(yùn)動。
[0042]圖4示出了可被用在可替代實(shí)施例中的可替代的密封組件400。密封組件400等同于先前實(shí)施例的密封組件，但在密封承座450和伸縮密封件414之間使用了相反取向的球形支承結(jié)構(gòu)460。因此，伸縮密封件460具有凹形支承面，而密封承座450具有凸形支承面。凸形表面一般將會是球形的，而凹形表面是截頭圓錐形的。
[0043]圖5示出了可被用在其它實(shí)施例中的可替代的密封組件500。在此實(shí)施例中的密封組件500設(shè)置有在密封承座550和伸縮密封件514之間的徑向支承面560。這種布置將密封承座的運(yùn)動限制為在單個平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)。與利用球形支承的實(shí)施例相比，在此布置中的相對回轉(zhuǎn)運(yùn)動也受到限制，這是因?yàn)橥ㄟ^伸縮密封件514相對于閥體的回轉(zhuǎn)適應(yīng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。該回轉(zhuǎn)運(yùn)動必須克服密封的摩擦力(如在圖5中的位置A和B處所示)和彈簧518的回轉(zhuǎn)阻力。
[0044]應(yīng)該注意，優(yōu)選實(shí)施例的球形支承由球形支承面和截頭圓錐形支承面的組合構(gòu)成。這提供了支承面之間的線接觸并且減小了表面加工所需要的容差(主要要求只有配合面有良好的表面質(zhì)量)。截頭圓錐形支承面也提供了比圓周邊緣接觸布置更耐磨的支承。
[0045]人們將會認(rèn)識到，本發(fā)明打算與現(xiàn)有的飛行器閥門部件兼容而無需修改。人們也將會認(rèn)識到，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閥體可以與現(xiàn)有設(shè)計(jì)的閥體基本相同。因而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的密封組件可以被改裝到現(xiàn)有的閥體上以提供根據(jù)本發(fā)明的閥門。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連接外儲箱與飛行器的閥門，該閥門包括: 閥體；和 密封組件，該密封組件在使用時被布置成彈性地接合飛行器上的密封面，該密封組件包括: 伸縮密封件，該伸縮密封件在該閥體內(nèi)從近端延伸至遠(yuǎn)端，該伸縮密封件被限位在該閥體內(nèi)以保持該伸縮密封件和該閥體軸向?qū)?zhǔn)；和 密封承座，該密封承座設(shè)置在該伸縮密封件的遠(yuǎn)端上，該密封承座相對于該伸縮密封件是可樞轉(zhuǎn)的以便在使用中與該飛行器的密封面對準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門，其中，該伸縮密封件的遠(yuǎn)端包括大體呈凸形的支承面，并且該密封承座包括互補(bǔ)的凹形支承面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥門，其中，球形支承被設(shè)置在該密封承座和該伸縮密封件之間。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門，其中，該閥體進(jìn)一步包括外表面，該外表面在使用中與該飛行器的表面相對，其中該表面設(shè)有該伸縮密封件突出穿過其中的孔，所述孔的尺寸大小被設(shè)定成緊密配合該伸縮密封件的外輪廓。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門，其中，該閥體包括大體呈圓柱形的主體，該伸縮密封件包括大體呈圓柱形的主體，該伸縮密封件的主體的外徑小于該閥體的內(nèi)徑以便被容納在該閥體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥門，其中，在該閥體的內(nèi)表面和該伸縮密封件的外表面之間設(shè)有密封。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門，進(jìn)一步包括偏壓機(jī)構(gòu)，該偏壓機(jī)構(gòu)安置在該閥體和該伸縮密封件之間并被布置成將該伸縮密封件偏壓向伸展位置。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門，其中，該密封承座進(jìn)一步包括用于在使用中接合該飛行器上的密封面的抵接面，該抵接面包括密封座。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門，其中，該密封承座大體呈環(huán)形并且被布置成(彈性地)接合該伸縮密封件的遠(yuǎn)端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥門，其中，該密封承座和該伸縮密封件設(shè)置有相互配合結(jié)構(gòu)以保持該密封承座。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥門，其中，該相互配合結(jié)構(gòu)包括在該密封承座的內(nèi)表面上的周向凹槽和在該伸縮密封件的遠(yuǎn)端的外表面上的被布置用于接合所述凹槽的外伸突部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的閥門，其中，該相互配合結(jié)構(gòu)進(jìn)一步被構(gòu)造成提供用于限制該密封承座的運(yùn)動范圍的止擋。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門，進(jìn)一步包括延伸穿過由該閥體和該密封組件限定的中心孔的閥門接合件，并且該閥門接合件被成型和構(gòu)造成接合在飛行器上的閥門的打開機(jī)構(gòu)。
14.一種用于飛行器的外儲箱，包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的閥門。
【文檔編號】B64D37/00GK104507811SQ201380040393
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
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