[實用新型]一種用于火箭發動機吹除的閥結構和火箭

有效

• 申請號: 202222783859.7
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN218818247U
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王喜良
• 申請（專利權）人: 藍箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類號: F16K1/44
• 分類號: F16K1/44;F02K9/54
• 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

本實用新型提供一種用于火箭發動機吹除的閥結構和火箭，其中，閥結構包括：殼體、套筒和閥蓋；殼體與套筒固定連接形成第一空腔；殼體設置有連通第一空腔和箭上吹除系統的箭上吹除入口；第一空腔內設置有第一閥芯；第一閥芯與套筒之間設置有第一彈性元件；套筒與閥蓋固定連接形成第二空腔，閥蓋設置有連通第二空腔和地面吹除系統的地面吹除入口；套筒設置有連通第一空腔和第二空腔的第一吹除孔；第二空腔內設置有第二閥芯，第二閥芯與第二空腔間隙配合，第二閥芯與套筒之間設置有第二彈性元件；殼體還設置有連通第一空腔和火箭發動機的吹除出口。該閥結構簡化了發動機吹除系統的結構。

技術領域

本實用新型涉及火箭領域，具體涉及一種用于火箭發動機吹除的閥結構。

背景技術

航天運載器(如火箭)飛行前，需要為其發動機加注低溫推進劑。在加注低溫推進劑前后，需要對發動機進行吹除，防止空氣中的水汽進入發動機內部出現結冰問題。由于火箭自帶的吹除氣瓶不能維持對發動機的長時間吹除，在火箭發射前需要先將地面供氣系統連接發動機吹除系統，對其進行吹除。待火箭臨發射前，再切換為箭上氣瓶對發動機進行吹除。地面吹除系統和箭上系統設置有單向閥，以防止吹除時互相串氣。通常，需要設置三臺單向閥才能完成雙推進劑的吹除。如此，不僅單向閥數量繁多，其發動機結構、布局等也更加復雜，難以滿足商業航天使用需求。

為簡化吹除系統或發動機系統結構以實現地面吹除和箭上吹除功能切換，設計一種用于火箭發動機吹除的閥結構顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于火箭發動機吹除的閥結構。

本實用新型提供一種用于火箭發動機吹除的閥結構，包括：殼體、套筒和閥蓋；所述殼體與所述套筒固定連接形成第一空腔；所述殼體設置有連通所述第一空腔和箭上吹除系統的箭上吹除入口，用于將箭上吹除系統的氣體導入所述第一空腔；所述第一空腔內設置有第一閥芯，所述第一閥芯與所述第一空腔間隙配合；所述第一閥芯與所述套筒之間設置有第一彈性元件，所述第一閥芯在所述第一彈性元件的彈性作用下抵住所述箭上吹除入口，以對所述箭上吹除入口形成密封；所述套筒與所述閥蓋固定連接形成第二空腔，所述閥蓋設置有連通所述第二空腔和地面吹除系統的地面吹除入口，用于將地面吹除系統的氣體導入所述第二空腔；所述套筒設置有連通所述第一空腔和所述第二空腔的第一吹除孔；所述第二空腔內設置有第二閥芯，所述第二閥芯與所述第二空腔間隙配合，所述第二閥芯與所述套筒之間設置有第二彈性元件，所述第二閥芯在所述第二彈性元件的彈性作用下抵住所述地面吹除入口，以對所述地面吹除入口形成密封；所述殼體還設置有連通所述第一空腔和火箭發動機的吹除出口，用于將所述第一空腔內氣體導出至火箭發動機；箭上吹除系統向所述箭上吹除入口通氣時，氣體作用于所述第一閥芯，使其向遠離所述箭上吹除入口的方向運動，以打開所述箭上吹除入口，氣體進入所述第一空腔并從所述吹除出口流出至火箭發動機，以對火箭發動機進行吹除；地面吹除系統向所述地面吹除入口通氣時，氣體作用于所述第二閥芯，使其向遠離所述地面吹除入口的方向運動，以打開所述地面吹除入口，氣體進入所述第二空腔，從所述第一吹除孔進入所述第一空腔并從所述吹除出口流出至火箭發動機，以對火箭發動機進行吹除。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一閥芯在其周向設置有斜切面；所述第一閥芯的圓周面貼合所述殼體內壁，并可相對其滑動，以對所述第一閥芯進行周向限位；所述第一閥芯的斜切面與所述殼體內壁形成扁形間隙，在所述第一閥芯遠離所述箭上吹除入口時供氣體在所述第一空腔內流通。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一閥芯與所述箭上吹除入口處的所述殼體的相對面設置有第一非金屬密封面，用于所述第一閥芯抵住所述箭上吹除入口時兩者之間的密封。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一閥芯與所述第一吹除孔處的所述套筒相對面設置有第二非金屬密封面，用于所述第一閥芯抵住所述第一吹除孔時兩者之間的密封。