[0001] 本发明属于压力管道附件技术领域，尤其涉及一种高压活塞式减压阀阀芯密封件快速更换装置和方法。

[0002] 等离子电弧加热器,利用电弧对气体加热产生温度为几千开以至上万开气流的地面大型模拟实验装置,用以模拟超高速飞行时飞行器前方受压缩的高温气体对飞行器的加热过程,尤其用以测定防热材料和防热系统性能,是迄今为止几乎唯一可以持续产生接近真实飞行中气流温度和压力的实验工具,在航空航天事业中起着重要作用。

[0003] 等离子电弧加热器在试验中需要对进入加热器的工作气体量进行调节,主要采用的是固定进气截面调节进气压力的方式对工作气体流量进行调节,高压活塞式减压阀具有压力调节精度高、响应速度快的优点，在加热器工作气体供气系统上得到广泛应用。

[0004] 高压活塞式减压阀主要结构包括外壳、阀芯、顶盖等，其中阀芯的密封件为硬质塑料材质，但在减压阀减压的过程中，阀芯的密封件会不断受到上游高压气体介质的气蚀，同时，减压阀每次开阀和关阀的同时，阀芯密封件也会与锁紧螺母的密封面不断地挤压造成变形，另外还存在气体中的杂质侵蚀密封件的情况，因此，经过一段时间使用，阀芯的密封会产生失效，需要对减压阀阀芯密封件进行定期或不定期的更换，但由于阀芯中采用弹簧结构对密封面进行压紧，弹簧弹力非常大，为兆帕级，每次更换密封件时，需要两人共同配合，一人用力挤压中心阀杆抵消弹簧的弹力，另一人快速配对锁紧螺母与阀芯壳体的螺纹进行锁紧，但由于是人工施力，挤压中心阀杆时还易出现阀杆倾斜的现象，影响锁紧螺母的装配，密封件更换过程费时费力。

[0036] 下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

[0037] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0038] 高压活塞式减压阀减压密封件作为易损件，需要频繁更换，但由于减压阀具体结构原因，完全通过人工方式对密封件进行更换难度大，本发明提供了一种高压活塞式减压阀阀芯密封件快速更换装置，解决了高压活塞式减压阀密封件更换难度大的问题。

[0039] 如图3，本发明涉及的高压活塞式减压阀的结构及工作原理如下：高压活塞式减压阀包括阀杆6‑1、锁紧螺母6‑2、密封件6‑3、阀芯6‑4、阀杆底座6‑5、弹簧6‑6。当阀杆6‑1没有施加驱动力的时候，阀芯6‑4在弹簧6‑6的作用下带动阀芯密封件6‑3与锁紧螺母6‑2的密封面牢牢压实在一起,处于静密封状态。给阀杆施加一定驱动力，密封件6‑3与锁紧螺母6‑2打开一定开度，当高压气进入输气通道的瞬间，一部分气体进入弹簧底部，弹簧底部的压力升高，致使阀芯克服弹簧力而上升。阀芯上升使阀口开启量减少，提高了减压能力，输出压力减小，经过这种不停的自我调整，达到力的平衡，从而实现稳定减压的目标。

[0040] 如图1，本发明公开了一种高压活塞式减压阀阀芯密封件快速更换装置，包括：悬架1、适配座2、施压手柄3、第一夹持杆4、第二夹持杆5；

[0041] 悬架1为门形结构，包括门梁和支架，悬架1的支架伸入适配座2两端的定位槽内,两部件通过焊接相连，使悬架顶部的螺纹孔与适配座2的中心同轴；

[0042] 如图2，适配座为圆盘结构，两端为一定深度的凹槽用以定位悬架1的支架，中心为两个尺寸不同的六边形凹口适配两种规格的减压阀阀芯；

[0043] 施压手柄3为T形杆结构，竖直杆为螺纹杆结构，与悬架1顶部的螺栓孔配合连接，竖直杆底部加工有凹槽,凹槽与阀杆6‑1配合；

[0044] 第一夹持杆4和第二夹持杆5为一端加工有螺纹的圆杆，分别与悬架1的两个支架底部的螺纹孔进行连接，用以施压手柄3旋压时对整套更换装置进行施力，用来固定阀芯以防旋转。

[0045] 装有密封件6‑3的阀芯应该与悬架1、适配座2的中心同轴。

[0046] 施压手柄3通过与悬架1顶部的螺纹孔能够轻松上下移动，用以挤压阀芯6‑4的阀杆零部件完成密封件6‑3的更换。

[0047] 施压手柄竖直杆底部凹槽深度为2‑5mm。

[0048] 悬架1两侧支架上的螺纹孔中心轴与支架底端面距离为10‑20mm。

[0049] 悬架1厚度为8‑15mm。

[0050] 利用上述高压活塞式减压阀阀芯密封件快速更换装置，进行密封件更换的工作过程为：

[0051] ①将带有损坏密封件的阀芯放入适配座2的定位槽内；

[0052] ②施压杆旋压向下，旋拧卸下锁紧螺母6‑2；

[0053] ③卸载施压杆压力，取出阀芯，换下密封环；

[0054] ④施压杆旋压向下施压，旋拧安装锁紧螺母6‑2，阀芯密封圈更换完成。

[0055] 实施例：

[0056] 如图1，在本实施例中，该高压活塞式减压阀阀芯密封件快速更换装置，包括：悬架1、适配座2、施压手柄3、第一夹持杆4、第二夹持杆5；

[0057] 悬架1的支架伸入适配座2两端的定位槽内，两部件通过焊接相连,使悬架的螺纹孔与适配座2的中心同心；

[0058] 施压手柄3是由单个螺栓与加力杠杆焊接组成的；

[0059] 悬架1与施压手柄3通过螺纹连接；

[0060] 第一夹持杆4、第二夹持杆5与悬架1的两个臂(即两个支架)螺纹连接，用以固定阀芯9，防止左右移动。

[0061] 装有密封件6‑3的阀芯轴线、悬架1螺栓孔的轴线以及适配座2的轴线在一条直线上。

[0062] 装有密封件6‑3的阀芯能够顺利进入到适配座2的定位槽内，左右基本上不晃动。

[0063] 第一夹持杆4、第二夹持杆5能够自由旋入悬架1两支架的螺纹，用以夹持阀芯6‑4，防止左右移动。

[0064] 施压手柄3通过与悬架1的螺纹孔能够轻松上下移动，用以挤压阀杆完成密封件6‑3的更换。

[0065] 利用上述装置进行高压活塞式减压阀更换的方法包括以下步骤：

[0066] 步骤1，将减压阀6置于适配座2上，使减压阀阀芯底部与适配座2的阀芯槽配合；

[0067] S2施压手柄3对减压阀阀杆施加下压力，减压阀阀杆克服弹簧的弹力带动密封件向下运动，实现密封件与锁紧螺母的分离；

[0068] S3卸下连接于减压阀阀芯上端的锁紧螺母；并从适配座2上取下阀芯；

[0069] S4将密封件6‑3放入阀杆底座6‑5的定位槽内，用扳手将阀杆6‑1与阀杆底座6‑5紧固到位，紧到密封件与上下部件无缝隙；

[0070] S5将步骤S4完成的装配体放入阀芯6‑4内部，套上锁紧螺母6‑2；

[0071] S6将步骤S5的待装配体放入适配座2的定位槽内，然后通过操作施压手柄3挤压阀杆6‑1用以克服底部的弹簧作用力，随后较为轻松地将锁紧螺母旋入阀芯6‑4的螺纹里，将锁紧螺母与阀芯相连，最终完成密封件的更换。

[0072] 以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

[0073] 本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。