[發(fā)明專利]一種電控式低溫保險(xiǎn)閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811378254.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109281886B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春姐;余武江;何常玉;孫喆;石朝鋒;張立強(qiáng);容易
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宇航系統(tǒng)工程研究所;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): F15B13/02
• 分類號(hào): F15B13/02;F15B13/16
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，涉及運(yùn)載火箭增壓輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域；包括主閥、氣體貯箱、貯箱壓力傳感器、綜合控制器、進(jìn)氣電磁閥、2個(gè)排氣電磁閥；其中，主閥水平放置；氣體貯箱設(shè)置在主閥的下方，且氣體貯箱與主閥連通；貯箱壓力傳感器設(shè)置在氣體貯箱的外壁處，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體貯箱壓力的測(cè)量；綜合控制器與貯箱壓力傳感器連通；進(jìn)氣電磁閥和2個(gè)排氣電磁閥均與綜合控制器連通，通過(guò)綜合控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣電磁閥和2個(gè)排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)控制；進(jìn)氣電磁閥與主閥連通；2個(gè)排氣電磁閥串聯(lián)后與主閥連通；本發(fā)明通過(guò)電控部分與機(jī)械部分設(shè)置不同的開(kāi)啟壓力，實(shí)現(xiàn)貯箱壓力的冗余控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種運(yùn)載火箭增壓輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是一種電控式低溫保險(xiǎn)閥。

背景技術(shù)

保險(xiǎn)閥作為運(yùn)載火箭增壓輸送系統(tǒng)的重要單機(jī)，起到保證貯箱承壓安全的作用，同時(shí)輔助維持發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵入口壓力。各在役運(yùn)載火箭增壓輸送系統(tǒng)所使用的保險(xiǎn)閥都是機(jī)械結(jié)構(gòu)，是飛行有動(dòng)作的Ⅱ類單點(diǎn)故障產(chǎn)品。

現(xiàn)役運(yùn)載火箭增壓輸送系統(tǒng)所用保險(xiǎn)閥都為先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，即由主閥和指揮閥組成，通過(guò)指揮閥啟閉調(diào)節(jié)主閥背壓腔壓力，從而實(shí)現(xiàn)主閥啟閉。多年使用中發(fā)現(xiàn)指揮閥導(dǎo)向配合副、敏感元件為結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)。導(dǎo)向配合間隙較小，易受多余物污染引起卡滯故障；敏感元件分為膜片、焊接波紋管兩種，膜片疲勞壽命較低，影響閥門(mén)工作壽命；焊接波紋管生產(chǎn)工藝復(fù)雜，周期長(zhǎng)，造價(jià)高，影響產(chǎn)品交付進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，通過(guò)電控部分與機(jī)械部分設(shè)置不同的開(kāi)啟壓力，實(shí)現(xiàn)貯箱壓力的冗余控制。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，包括主閥、氣體貯箱、貯箱壓力傳感器、綜合控制器、進(jìn)氣電磁閥、2個(gè)排氣電磁閥；其中，主閥水平放置；氣體貯箱設(shè)置在主閥的下方，且氣體貯箱與主閥連通；氣體貯箱通過(guò)排氣入口向主閥排氣；貯箱壓力傳感器設(shè)置在氣體貯箱的外壁處，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體貯箱壓力的測(cè)量；綜合控制器與貯箱壓力傳感器連通；進(jìn)氣電磁閥和2個(gè)排氣電磁閥均與綜合控制器連通，通過(guò)綜合控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣電磁閥和2個(gè)排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)控制；進(jìn)氣電磁閥與主閥連通；2個(gè)排氣電磁閥串聯(lián)后與主閥連通。

在上述的一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，所述的主閥包括外殼、波紋管、回位彈簧和活閥；其中，外殼為水平放置的中空殼體結(jié)構(gòu)；外殼的軸向一端設(shè)置有排氣出口，實(shí)現(xiàn)氣流的排出；外殼的軸向另一端密封；波紋管同軸水平固定安裝在外殼內(nèi)部；活閥水平固定安裝在外殼的軸線處；且波紋管、活閥的大頭端和外殼軸向密封端的內(nèi)壁圍成背壓腔；回位彈簧套裝在活閥的壁桿外壁處，實(shí)現(xiàn)推動(dòng)活閥沿水平軸向運(yùn)動(dòng)。

在上述的一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，所述外殼在底端外壁處設(shè)置有第一出氣口；外殼在軸向密封端分別設(shè)置有進(jìn)氣口和第二出氣口。

在上述的一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，所述進(jìn)氣電磁閥的一端與第一出氣口連通；進(jìn)氣電磁閥的另一端與進(jìn)氣口連通；2個(gè)串聯(lián)的排氣電磁閥一端與第二出氣口連通；2個(gè)串聯(lián)的排氣電磁閥的另一端設(shè)置有開(kāi)口，將排出的氣體排放至大氣中。

在上述的一種電控式低溫保險(xiǎn)閥，保險(xiǎn)閥的工作過(guò)程為：

正常工作狀態(tài)下，背壓腔內(nèi)部壓力與氣體貯箱的壓力相同；活閥處于關(guān)閉狀態(tài)；

當(dāng)氣體貯箱的壓力升高，氣體貯箱的壓力大于背壓腔內(nèi)部壓力時(shí)，活閥在外部氣壓推動(dòng)下沿軸向波紋管方向移動(dòng)，活閥打開(kāi)；氣體貯箱的氣體通過(guò)入口流入外殼，并通過(guò)排氣出口流出；當(dāng)氣體貯箱的壓力升高到第一閾值壓力時(shí)，貯箱壓力傳感器發(fā)送信號(hào)至綜合控制器；綜合控制器控制進(jìn)氣電磁閥打開(kāi)；將氣體貯箱的氣體依次通過(guò)第一出氣口、進(jìn)氣電磁閥和進(jìn)氣口輸出至背壓腔內(nèi)；增大背壓腔的壓力直至與氣體貯箱的壓力相同，活閥在回位彈簧的復(fù)位彈力作用下，重新閉合；