[發明專利]泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥

有效

• 申請號: 202010512872.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111636979B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 付軍鋒;黃仕啟;劉洋;馬海寧;金富貴;季鳳來;周偉;王爽;邢斌;盧明
• 申請（專利權）人: 安徽九州云箭航天技術有限公司
• 主分類號: F02K9/58
• 分類號: F02K9/58;F02K9/46
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 王會會

本發明公開了一種泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥，閥體包括連通的第一腔體和第二腔體，第一腔體和第二腔體的連通處連通第三腔體，閥座固定在第一腔體中，齒條套筒軸向移動的套設在閥座上，齒輪軸與齒條套筒嚙合用于驅動齒條套筒軸向移動，電機與齒輪軸連接，齒條套筒上開設有與閥座上的第一通孔連通的第二通孔，導向套固定在第二腔體中，導向筒軸向移動的內置在導向套中，蓋板密封住第二腔體，蓋板與導向筒形成的封閉內腔為氣控腔，蓋板上開設有氣控口，閥芯的一端與導向筒固定連接，其另一端與齒條套筒的端部對正且與第一通孔配合使用。能夠實現泵壓式變推力液體火箭發動機起動、主級、關機以及推力調節時液氧流量的控制。

技術領域

本發明涉及泵壓式變推力低溫液體火箭發動機起動、主級、關機及混合比控制技術領域，尤其涉及一種泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥。

背景技術

隨著人類探索太空活動的逐年增加，發展變推力推進技術的重要性愈發明顯。泵壓式變推力液體火箭發動機技術已成為當今液體火箭推進技術的重要發展方向。航天運輸系統動力裝置采用變推力發動機，可實現最佳推力控制，從而使運載能力達到最大。變推力技術在未來的軍用和民用航天器中均具有廣泛的應用前景，尤其是近年來各國追逐的熱點可回收火箭，如Space-X的獵鷹火箭。Space-X獵鷹火箭在世界上首次成功進行了第一級動力系統垂直回收，驗證了軌道運載火箭的回收技術，其中一項關鍵技術就是火箭發動機具備推力深度調節能力。

變推力火箭發動機是指推力在大范圍內可調節的火箭發動機，變推比高達到5:1甚至更高。變推力技術的發展將大幅提升我國空間推進技術水平，突破推進技術的瓶頸，縮小同國外先進技術水平的差距。

變推力火箭發動機在不同推力下工作，發動機的混合比會發生變化，為了把發動機混合比控制在合理范圍內，保證發動機可靠工作，需要對氧化劑路的流量進行調節。

目前國內現役的泵壓式液體火箭發動機，均不具備深度變推能力，氧化劑路的主閥門，多采用氣控開關閥門，尚不具備流量調節功能。

因此，如何提供一種泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥，以實現泵壓式變推力液體火箭發動機起動、主級、關機以及推力調節時液氧流量的控制，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥，以實現泵壓式變推力液體火箭發動機起動、主級、關機以及推力調節時液氧流量的控制。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥，包括閥體、閥座、閥芯、齒條套筒、齒輪軸、電機、導向筒、導向套、蓋板，其中，

所述閥體內設置有三通腔，包括連通的第一腔體和第二腔體，所述第一腔體和所述第二腔體的連通處還連通有第三腔體，所述第一腔體的端口側為入口，所述第三腔體的端口側為出口，

所述閥座固定在所述第一腔體中，所述齒條套筒軸向移動的套設在所述閥座上，所述齒輪軸與所述齒條套筒嚙合用于驅動所述齒條套筒軸向移動，所述電機與所述齒輪軸連接，

所述齒條套筒上開設有與所述閥座上的第一通孔連通的第二通孔，

所述導向套固定在所述第二腔體中，所述導向筒軸向移動的內置在所述導向套中，所述蓋板密封住所述第二腔體的端口，所述蓋板與所述導向筒形成的封閉內腔為氣控腔，所述蓋板上開設有氣控口，

所述閥芯的一端與所述導向筒固定連接，其另一端與所述齒條套筒的端部對正且與所述第一通孔配合使用；

當泵壓變推力液體火箭發動機液氧主路用開關及流量調節閥呈閉合狀態時，所述閥芯密封貼合住所述第一通孔，所述第一通孔中的介質無法從所述第一腔體進入所述第三腔體中；