一种飞轮抽真空接口装置技术领域
本发明涉及抽真空接口装置技术领域，尤其涉及一种飞轮抽真空接口装置。
背景技术
飞轮是卫星姿态控制系统的执行部件。当卫星承受外扰动力矩时，通过指令控制
飞轮加速或减速以产生反作用控制力矩，与星体进行角动量交换，吸收星体由于外扰动力
矩而引起的角动量变化，使星体角动量保持不变，从而实现卫星姿态的稳定控制。
飞轮在工作中处于高速旋转状态，为降低功耗，需要对飞轮进行抽真空，使其旋转
部件处于真空状态。现有的抽气接口多采用卡口焊接密封形式，当飞轮内部气压低于设定
值时，将抽气管卡死，然后对管口进行焊接密封。若发生漏气导致飞轮内部气压升高，需要
将卡口部位解焊后重新抽真空，然后再次卡口焊接密封。
卡口焊接密封操作复杂，密封性能取决于焊点质量和卡口速度，密封效果一致性
不好，每个飞轮内部抽真空后气压与卡口焊接操作相关。在焊接密封的同时会引入高温热
源，易导致飞轮其它部件失效。除此之外，抽气管随着漏气补焊的次数而不断缩短，即重新
卡口焊接的次数是有限的。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种飞轮抽真空接口装置，用以解决现有焊接
密封方式操作复杂，密封性能取决于焊点质量，密封效果一致性不好，在焊接密封的同时会
引入高温热源，易导致飞轮其它部件失效的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种飞轮抽真空接口装置，该接口装置包括：抽气嘴、锁紧螺钉、气阀、挡圈、密封
圈、基座；
基座固定在抽气嘴的底部；
抽气嘴为变内径结构，并且由上至下内径缩小两次，依次形成侧壁A、凸台A、侧壁
B、凸台B、侧壁C；
密封圈安装在抽气嘴的凸台B上，且紧靠侧壁B；
挡圈设置在抽气嘴的侧壁B上，并且与密封圈紧密接触；
气阀的上半部为圆柱形，且设有中心孔；下半部为圆台，圆台的侧面等距设有四个
直孔，且直孔均与中心孔相通；圆台的直孔以下的侧面与密封圈紧密接触；
抽气嘴的侧壁A设有内螺纹，并且与锁紧螺钉连接；
锁紧螺钉中心设有竖直通孔。
锁紧螺钉的上端面上设有凹槽，用以方便旋转锁紧螺钉。
抽气嘴与基座通过焊接连接并固定。
气阀可以沿抽气嘴的轴线方向上，直至气阀的上表面与锁紧螺钉的下表面接触时
的位置。
锁紧螺钉的竖直通孔与气阀的中心孔同轴，且直径相同。
气阀的外径与抽气嘴的侧面B的内径相等。
锁紧螺钉为变外径结构，外径变化一次，形成侧面E和侧面F：侧面E的外径与抽气
嘴的侧面A的内径相等；侧面F外径与抽气嘴的侧面B相等。
锁紧螺钉旋入至其与气阀接触，并将气阀与密封圈压紧时，锁紧螺钉的上表面低
于抽气嘴的上表面。
抽气嘴1的侧壁C的内径小于飞轮的直径；侧壁B的内径与密封圈的外径相等，且大
于侧壁C的内径；侧壁A的内径大于侧壁B的内径；
抽气嘴1的侧壁A、侧壁B、侧壁C的高度均相等，且均大于或等于侧壁C内径。
一种该接口装置的使用方法，该使用方法为：
将锁紧螺钉旋出至其上表面与抽气嘴上表面平齐，将抽气嘴上端与抽气泵相连，
将抽气嘴的下侧与飞轮内部相连；
启动抽气泵，空气顶起气阀，经由直孔、中心孔、竖直通孔被抽气泵抽出；
抽气结束后，旋入锁紧螺钉，使锁紧螺钉压紧气阀和密封圈，防止空气进入飞轮内
部。
本发明有益效果如下：
1.抽真空过程中，当气阀两端的压差不足以克服气阀的重力时，气阀向下移动，与
密封圈形成接触密封，随着外部压力的升高，作用在气阀上的大气负压也越大，使得密封性
能提升。抽真空结束后，拧动锁紧螺钉，将气阀位置锁死，使其不会因振动和外部压力变化
而松动，增强密封的可靠性。
2.当发生漏气导致飞轮内部压力升高时，只需拧开锁紧螺钉，便可以重新进行抽
真空，当气阀上下压差产生的作用力小于气阀重力时，气阀向下移动，与密封圈形成接触密
封，然后再次拧紧锁紧螺钉。整个操作过程无损耗、无高温热源，抽真空接口可重复使用，避
免了反复焊接对部件产生损伤。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的特征和优点从
说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在
所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图
中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为一种飞轮抽真空接口装置的剖视图。
图中：1.抽气嘴，2.锁紧螺钉，3.气阀，4.挡圈，5.密封圈，6.基座。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并
与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
一种飞轮抽真空接口装置，该接口装置包括：抽气嘴1、锁紧螺钉2、气阀3、挡圈4、
密封圈5、基座6；
基座6固定在抽气嘴1的底部；
抽气嘴1为变内径结构，并且由上至下内径缩小两次，依次形成侧壁A、凸台A、侧壁
B、凸台B、侧壁C；
密封圈5安装在抽气嘴1的凸台B上，且紧靠侧壁B；
挡圈4设置在抽气嘴1的侧壁B上，并且与密封圈5紧密接触，用以将密封圈5的位置
固定；
气阀3的上半部为圆柱形，且设有中心孔；下半部为圆台，圆台的侧面等距设有四
个直孔，且直孔均与中心孔相通；圆台的直孔以下的侧面与密封圈5紧密接触；
抽气嘴1的侧壁A设有内螺纹，并且与锁紧螺钉2连接；
锁紧螺钉2中心设有竖直通孔。
锁紧螺钉2的上端面上设有凹槽，用以方便旋转锁紧螺钉2。
抽气嘴1与基座6通过焊接连接并固定。
气阀3可以沿抽气嘴1的轴线方向上，直至气阀3的上表面与锁紧螺钉2的下表面接
触时的位置。
锁紧螺钉2的竖直通孔与气阀3的中心孔同轴，且直径相同。
气阀3的外径与抽气嘴1的侧面B的内径相等。
锁紧螺钉2为变外径结构，外径变化一次，形成侧面E和侧面F：侧面E的外径与抽气
嘴1的侧面A的内径相等；侧面F外径与抽气嘴1的侧面B相等；侧面F的长度应足够长，使得当
锁紧螺钉2旋入并将气阀3锁紧时，锁紧螺钉2变外径产生的凸台不与抽气嘴1的凸台A接触。
锁紧螺钉2旋入至其与气阀3接触，并将气阀3与密封圈5压紧时，锁紧螺钉2的上表
面低于抽气嘴1的上表面。
抽气嘴1的侧壁C的内径为1-10mm，抽气嘴1的侧壁C的内径小于飞轮的直径；侧壁B
的内径与密封圈的外径相等，且大于侧壁C的内径；侧壁A的内径大于侧壁B的内径；
抽气嘴1的侧壁A、侧壁B、侧壁C的高度均相等，且均大于或等于侧壁C内径。
一种该接口装置的使用方法，该使用方法为：
将锁紧螺钉旋2出至其上表面与抽气嘴1上表面平齐，将抽气嘴1上端与抽气泵相
连，将抽气嘴1的下侧与飞轮内部相连；
启动抽气泵，空气顶起气阀3，经由直孔、中心孔、竖直通孔被抽气泵抽出；
抽气结束后，旋入锁紧螺钉2，使锁紧螺钉2压紧气阀3和密封圈5，防止空气进入飞
轮内部。
本发明的原理为：
抽真空开始之前，气阀3由于重力与密封圈5接触，形成接触密封，抽真空开始后，
当抽气泵抽气使气阀3上下压差产生的作用力大于气阀3重力时，气阀3向上移动，抽气嘴1
内外导通。当气阀3内外真空度相近后，气阀3上下压差产生的作用力小于气阀3重力时，气
阀3向下移动，与密封圈5形成接触密封，当气阀3外逐步升压时，作用在气阀3上表面的压力
逐渐增大，密封性能逐步提升。抽真空结束后，拧动锁紧螺钉2，将气阀3位置锁死，使其不会
因振动和外部压力变化而松动，增强密封的可靠性。
综上所述，本发明实施例提供了一种飞轮抽真空接口装置，抽真空过程中，当气阀
两端的压差不足以克服气阀的重力时，气阀向下与密封圈形成接触密封，随着外部压力的
升高，作用在气阀上的大气负压也越大，使得密封性能提升。抽真空结束后，拧动锁紧螺钉，
将气阀位置锁死，使其不会因振动和外部压力变化而松动，增强密封的可靠性。当发生漏气
导致飞轮内部压力升高时，只需拧开锁紧螺钉，便可以重新进行抽真空，当气阀上下压差产
生的作用力小于气阀重力时，气阀向下移动，与密封圈形成接触密封，然后再次拧紧锁紧螺
钉。整个操作过程无损耗、无高温热源，抽真空接口可重复使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本发明的保护范围之内。