[發明專利]低溫液體火箭推進劑用流量控制閥及液體火箭發動機

有效

• 申請號: 202010588627.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111706445B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王喜良;陳濤;任志彬;李瑩;張思遠;劉耀林;李歡;張航;薛海龍
• 申請（專利權）人: 藍箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類號: F02K9/58
• 分類號: F02K9/58;F02K9/60
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 徐紅崗

本發明公開了一種低溫液體火箭推進劑用流量控制閥及液體火箭發動機。流量控制閥包含殼體、氣控裝置、及限位裝置，殼體內部具有第一腔體和第二腔體，氣控裝置包括活塞桿，第一活塞和第二活塞，活塞桿設置在第一開孔中，第一活塞沿徑向的外側與第一腔體密封貼合，第二活塞沿徑向的外側與第二腔體密封貼合，第一活塞遠離所述第二活塞的一端連接閥芯，閥芯一端用于配合介質入口端，氣體通過通道進入第一作動腔帶動閥芯關閉所述介質入口端，氣體通過通道進入第二作動腔帶動閥芯打開介質入口端；限位裝置用于對活塞桿沿軸向的位置進行限位。本發明的流量控制閥，具有簡化結構、減輕重量、結構穩定及提高密封性的優點。

技術領域

本發明涉及液體火箭領域，特別涉及一種低溫液體火箭推進劑用流量控制閥及液體火箭發動機。

背景技術

隨著航天產業的快速發展，火箭領域所涉及的各項技術也實現了突飛猛進。閥門是實現液體火箭發動機啟動和關機的重要部件。在推進劑輸送系統和氣路控制系統中應用廣泛。發動機工作時，閥門受到發動機本身的振動條件、工作介質壓力、溫度等造成的惡劣環境影響，因此要求閥門在高壓環境中，密封可靠、動作靈活、能耐低溫介質并具有足夠輕的質量。目前設計專用能耐超低溫和高壓氣控制閥的成本高，且結構復雜，一旦密封件密封效果不好，控制氣腔和推進劑工作室容易發生相互泄漏問題，造成閥門功能失效。

本次提供了一種流量閥裝置，其結構簡化，重量減輕，結構穩定，可以提高閥門的密封性，保證發動機可靠性，從而為液氧甲烷推進劑用于液體運載火箭打下基礎。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種低溫液體火箭推進劑用流量控制閥及液體火箭發動機。該裝置具有結構簡化，重量減輕，結構穩定，可以提高閥門的密封性，保證發動機可靠性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種低溫液體火箭推進劑用流量控制閥，包含殼體、氣控裝置、及限位裝置，其中，

所述殼體內部具有沿軸向排列的第一腔體和第二腔體，所述第一腔體和所述第二腔體通過第一開孔連通，所述氣控裝置包括活塞桿和固定設置在該活塞桿兩端的第一活塞和第二活塞，所述活塞桿氣密地設置在所述第一開孔中，所述第一活塞沿徑向的外側與所述第一腔體密封貼合，從而所述第一活塞與所述第一腔體限定第一作動腔，所述第二活塞沿徑向的外側與所述第二腔體密封貼合，從而所述第二活塞與所述第二腔體限定第二作動腔；

所述殼體具有連通所述第一作動腔和所述第二作動腔的通道；

所述第一活塞遠離所述第二活塞的一端連接閥芯，所述閥芯遠離所述第一活塞一端用于配合介質入口端，氣體通過通道進入所述第一作動腔帶動所述閥芯關閉所述介質入口端，氣體通過通道進入所述第二作動腔帶動所述閥芯打開所述介質入口端；所述限位裝置用于對所述活塞桿沿軸向的位置進行限位。

進一步的，所述殼體包含閥座，內殼體，外殼體，左堵蓋，右堵蓋和閥蓋；所述外殼體內沿所述軸向方向設有供介質流通且貫穿其兩端的流道，所述閥座和所述閥蓋分居所述外殼體的兩端，且所述閥座位于所述閥芯遠離所述氣控裝置的一側，所述閥座通過配合所述閥芯實現介質入口端的開關，所述閥蓋位于所述氣控裝置遠離所述閥芯的一側；所述內殼體位于所述外殼體內，且所述內殼體用于形成所述第一腔體和所述第二腔體，所述內殼體的兩端分別與所述左堵蓋和所述右堵蓋連接，所述左堵蓋位于所述內殼體的靠近所述閥座一側，所述右堵蓋位于所述內殼體的靠近所述閥蓋一側；所述閥芯的一端穿過所述左堵蓋的開孔后與所述第一活塞抵接，且另一端用于配合所述閥座。

進一步的，所述閥座和所述閥蓋與所述殼體之間分別具有沿對接端面周向環繞設置的第一密封件，且所述左堵蓋遠離所述閥座一側與所述內殼體之間設有第二密封件，所述右堵蓋遠離所述閥蓋一側與所述內殼體之間設有第三密封件。

進一步的，所述第一活塞沿所述徑向方向外表面與所述第一腔體之間設有第四密封件，所述活塞桿沿所述徑向方向外表面與所述第一開孔內側設有第五密封件，所述第二活塞沿所述徑向方向外表面與所述第二腔體之間設有第六密封件。