阅读说明：本技术 一种超高速风洞喉道用气动球阀及其加工方法 (Pneumatic ball valve for throat of ultrahigh-speed wind tunnel and machining method of pneumatic ball valve ) 是由 钟涌 廖振洋 李理 张扣立 常雨 李贤� 段金鑫 刘宇 徐先富 陈柳吉 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超高速风洞喉道用气动球阀及其加工方法。该气动球阀开启时,左端盖、球芯和右端盖的中心通孔是与喉道型面平滑过渡的轴对称型面通道,是喉道型面的一部分。该气动球阀的加工方法包括以下步骤a.根据超高速风洞喉道尺寸,加工一个实心的气动球阀Ⅰ；b.将实心的气动球阀Ⅰ处于打开状态并固定,得到实心的气动球阀Ⅱ；c.将实心的气动球阀Ⅱ安装在超高速风洞喉道上；d.与超高速风洞喉道进行整体加工得到具有轴对称型面通道的气动球阀。该气动球阀能快速截止喉道,防止驱动气体对传感器造成冲刷；能有效分离驱动气体和试验气体,利于驱动气体的重复使用。该气动球阀的加工方法具有整体性,加工精度高,与超高速风洞喉道型面一致性好。(The invention discloses a pneumatic ball valve for a throat of an ultrahigh-speed wind tunnel and a processing method thereof. When the pneumatic ball valve is opened, the central through holes of the left end cover, the ball core and the right end cover are axisymmetric profile channels which are in smooth transition with the profile of the throat and are part of the profile of the throat. The machining method of the pneumatic ball valve comprises the following steps that a, a solid pneumatic ball valve I is machined according to the size of a throat of an ultrahigh-speed wind tunnel; b. the solid pneumatic ball valve I is in an open state and is fixed to obtain a solid pneumatic ball valve II; c. mounting a solid pneumatic ball valve II on the throat of the ultra-high speed wind tunnel; d. and integrally processing the pneumatic ball valve and the throat of the ultrahigh speed wind tunnel to obtain the pneumatic ball valve with the axisymmetric profile channel. The pneumatic ball valve can quickly cut off the throat, and prevent the driving gas from scouring the sensor; the driving gas and the test gas can be effectively separated, and the driving gas can be reused. The processing method of the pneumatic ball valve has the advantages of integrity, high processing precision and good consistency with the molded surface of the throat of the ultra-high speed wind tunnel.)

一种超高速风洞喉道用气动球阀及其加工方法

技术领域

本发明属于超高速风洞试验技术领域，具体涉及一种超高速风洞喉道用气动球阀及其加工方法。

背景技术

在超高速风洞试验中，需要在试验气体通过喉道后，在通道上采用气动球阀快速截止试验气体，阻止试验气体通过喉道对试验模型及传感器造成冲刷，提高测试传感器的使用寿命和保持模型的完整度。但是，目前超高速风洞采取整体喉道设计，不能采用在喉道上快速截止的方式阻止驱动气体对试验模型及传感器造成冲刷，当前，亟需发展一种专用于超高速风洞喉道的气动球阀。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种超高速风洞喉道用气动球阀，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种超高速风洞喉道用气动球阀的加工方法。

本发明的超高速风洞喉道用气动球阀包括左端盖、阀座、支撑板、阀体组件、填料密封组件、阀杆、球芯和右端盖；

左端盖：气动球阀的左侧端盖，内部具有中心通孔Ⅰ；

阀座：用于球芯的密封；

支撑板：用于支撑球芯；

阀体组件：气动球阀的阀体部分；

填料密封组件：用于阀体与阀杆之间的密封；

阀杆：用于驱动球芯旋转，从而实现开启、关闭功能；

球芯：内部具有中心通孔Ⅱ；

右端盖：球阀的右侧端盖，内部具有中心通孔Ⅲ；

在气动球阀打开状态下，左端盖的中心通孔Ⅰ、球芯的中心通孔Ⅱ和右端盖的中心通孔Ⅲ是连通的；

其特点是：在气动球阀打开状态下，所述的左端盖的中心通孔Ⅰ、球芯的中心通孔Ⅱ和右端盖的中心通孔Ⅲ是连通的平滑过渡的轴对称型面通道，且轴对称型面通道与超高速风洞喉道型面平滑过渡，是超高速风洞喉道型面的一部分。

所述的气动球阀关闭时间小于100ms。

所述的轴对称型面通道的加工精度在IT7精度等级以内，表面粗糙度小于等于0.8。

所述的球芯开启时的定位精度为小于等于5μm。

本发明的超高速风洞喉道用气动球阀的加工方法包括以下步骤：

a.根据超高速风洞喉道尺寸，配合加工一个实心的气动球阀Ⅰ；

b.将实心的气动球阀Ⅰ处于打开状态并固定在打开状态，得到实心的气动球阀Ⅱ；

c.将实心的气动球阀Ⅱ安装在超高速风洞喉道上；

d.按照预定的型面加工超高速风洞喉道，得到具有轴对称型面通道的气动球阀。

在生产本发明的超高速风洞喉道用气动球阀时，除左端盖、球芯、右端盖均不开孔外其余按照正常生产流程生产，球阀组装完毕后，将球阀处于打开状态，然后将左端盖、球芯、右端盖按照所需喉道型线一次加工完成，加工过程中需将球阀的开启状态锁死，球芯不能转动。加工完成后，将气动球阀与喉道其余部分连接起来，组装成整付喉道，风洞喉道快速球阀试验前处于开启状态，在风洞试验时，通过传感器获取试验信号后，延时关闭风洞喉道快速球阀，从而实现在试验气体通过喉道后，快速截止喉道的功能。

本发明的超高速风洞喉道用气动球阀能快速截止喉道，防止驱动气体对传感器造成冲刷；能有效分离驱动气体和试验气体，利于驱动气体的重复使用。

本发明的超高速风洞喉道用气动球阀的加工方法具有整体性，加工精度高，与超高速风洞喉道型面一致性好。

附图说明

图1为本发明的超高速风洞喉道用气动球阀的结构示意图。

图中，1.左端盖 2.阀座 3.支撑板 4.阀体组件 5.填料密封组件 6.阀杆 7.球芯8.右端盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

实施例1

如图1所示，本发明的超高速风洞喉道用气动球阀包括左端盖1、阀座2、支撑板3、阀体组件4、填料密封组件5、阀杆6、球芯7和右端盖8；

左端盖1：气动球阀的左侧端盖，内部具有中心通孔Ⅰ；

阀座2：用于球芯7的密封；

支撑板3：用于支撑球芯7；

阀体组件4：气动球阀的阀体部分；

填料密封组件5：用于阀体与阀杆之间的密封；

阀杆6：用于驱动球芯7旋转，从而实现开启、关闭功能；

球芯7：内部具有中心通孔Ⅱ；

右端盖8：球阀的右侧端盖，内部具有中心通孔Ⅲ；

在气动球阀打开状态下，左端盖1的中心通孔Ⅰ、球芯7的中心通孔Ⅱ和右端盖8的中心通孔Ⅲ是连通的；

在气动球阀打开状态下，所述的左端盖1的中心通孔Ⅰ、球芯7的中心通孔Ⅱ和右端盖8的中心通孔Ⅲ是连通的平滑过渡的轴对称型面通道，且轴对称型面通道与超高速风洞喉道型面平滑过渡，是超高速风洞喉道型面的一部分。

所述的气动球阀关闭时间小于100ms。

所述的轴对称型面通道的加工精度在IT7精度等级以内，表面粗糙度小于等于0.8。

所述的球芯7开启时的定位精度为小于等于5μm。

本发明的超高速风洞喉道用气动球阀的加工方法包括以下步骤：

a.根据超高速风洞喉道尺寸，配合加工一个实心的气动球阀Ⅰ；

b.将实心的气动球阀Ⅰ处于打开状态并固定在打开状态，得到实心的气动球阀Ⅱ；

c.将实心的气动球阀Ⅱ安装在超高速风洞喉道上；

d.按照预定的型面加工超高速风洞喉道，得到具有轴对称型面通道的气动球阀。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。