CN105840317A - 旋转式组合阀门及脉冲爆震式发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种旋转式组合阀门及脉冲爆震式发动机，旋转式组合阀门包括阀体和设在阀体内的阀芯，所述阀芯为圆盘形阀芯，圆盘形阀芯的表面设有一个以上的通气孔组，所述通气孔组是由空气通孔和燃气通孔组成，转动阀芯，空气通孔能将上空气导管和下空气导管反复导通和关闭，燃气通孔能将上燃气导管和下燃气导管反复导通和关闭。由于采用上述结构的阀门，大大提高了爆震发动机的工作频率；阀门的上空气导管、下空气导管、上燃气导管和下燃气导管为一组，阀体上共设有两组，可以同时为两个发动机工作；该专利可在爆震发动机中替代电磁阀，从而简化对空气和燃气的控制。

Description

旋转式组合阀门及脉冲爆震式发动机
技术领域
本发明涉及一种阀门及脉冲爆震式发动机。
背景技术
脉冲爆震发动机（简称PDE）是一种利用间歇式或脉冲式爆震波产生的高温高压燃气来产生推力的全新概念的动力装置。PDE具有循环热效率高、燃料消耗率低、结构简单、重量轻、推重比高、比冲大、推力可调等优点，成为当今发动机领域一大研究热点。脉冲爆震燃烧是一种非稳态燃烧，燃烧室中的压力、温度、燃烧产物及组分浓度等参数高频变化，快速、准确地获取燃烧室内参数的变化规律对研究脉冲爆震发动机非常重要。
现有的脉冲爆震发动机，对空气和燃料的输出控制比较复杂，并且脉冲爆震发动机的工作频率不高。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种全新的旋转式组合阀门，利用该旋转式组合阀门对燃料和空气进行同时调控来提高爆震发动机的工作频率。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
旋转式组合阀门，包括阀体和设在阀体内的阀芯，所述阀芯为圆盘形阀芯，圆盘形阀芯的表面设有一个以上的通气孔组，所述通气孔组是由空气通孔和燃气通孔组成，所述的阀体的上表面和下表面分别设有与所述的空气通孔相对应的上空气导管和下空气导管，所述的阀体的上表面和下表面分别设有与所述的燃气通孔相对应的上燃气导管和下燃气导管，转动阀芯，空气通孔能将上空气导管和下空气导管反复导通和关闭，燃气通孔能将上燃气导管和下燃气导管反复导通和关闭。
进一步地，所述阀体中设有传动轴，阀芯设在传动轴上，所述阀体包括阀本体和阀盖，阀本体内设有与圆盘形阀芯相适配的圆形凹槽，阀盖将圆盘形阀芯封装在圆形凹槽中，阀盖上设有中心孔，传动轴从中心孔中穿过。
进一步地，所述阀盖的中心孔处设有导向套，所述传动轴从导向套中穿过，所述传动轴和阀芯一体成型。
进一步地，所述通气孔组设有2～6组。
进一步地，所述的上空气导管、下空气导管、上燃气导管和下燃气导管为一组，所述阀体上共设有两组。
进一步地，所述阀盖的内表面以及圆形凹槽的底面上分别设有上环状密封和下环状密封，所述上环状密封和下环状密封用以将空气通孔和燃气通孔分隔开，以使空气和燃气不混合，所述通气孔组的空气通孔和燃气通孔中，其中一个通孔位于上环状密封和下环状密封的之外，另一个通孔位于上环状密封和下环状密封的之内。
进一步地，所述阀芯的转动，以电机为动力源。
进一步地，所述通气孔组中的空气通孔和燃气通孔为圆弧形通孔。
进一步地，所述空气通孔的横截面积是燃气通孔的横截面积的1.5～10倍。
一种脉冲爆震式发动机，包括燃料供给装置、空气管路、燃气管路、点火器、爆震管和所述的旋转式组合阀门，所述燃料供给装置与旋转式组合阀门连接，旋转式组合阀门通过燃气管路与爆震管上的燃气喷头连接，旋转式组合阀门还连接在空气管路上，空气管路一端部与爆震管上的空气喷头连接。
本发明的有益效果：
由于采用上述结构的阀门，大大提高了爆震发动机的工作频率；阀门的上空气导管、下空气导管、上燃气导管和下燃气导管为一组，阀体上共设有两组，可以同时为两个发动机工作；该专利在爆震发动机中替代了电磁阀，简化了对空气和燃气的控制。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1所示阀芯实施例1的结构示意图；
图3为图1所示阀芯实施例2的结构示意图；
图4为脉冲爆震式发动机的结构示意图。
图中：1、阀体； 2、阀芯；3、空气通孔；4、燃气通孔； 5、上空气导管；6、下空气导管；7、上燃气导管；8、下燃气导管；9、传动轴；10、圆形凹槽；11、阀本体；12、阀盖；13、导向套；14、上环状密封；15、下环状密封；16、电机；17、燃料供给装置； 18、空气管路； 19、燃气管路； 20、点火器； 21、爆震管；22、旋转式组合阀门；23、燃气喷头；24、空气喷头。
具体实施方式
如图1所示，旋转式组合阀门，包括阀体1和设在阀体1内的阀芯2，所述阀芯2为圆盘形阀芯，圆盘形阀芯的表面设有一个以上的通气孔组，所述通气孔组是由空气通孔3和燃气通孔4组成，所述的阀体1的上表面和下表面分别设有与所述的空气通孔3相对应的上空气导管5和下空气导管6，所述的阀体1的上表面和下表面分别设有与所述的燃气通孔4相对应的上燃气导管7和下燃气导管8，转动阀芯2，空气通孔3能将上空气导管5和下空气导管6反复导通和关闭，燃气通孔4能将上燃气导管7和下燃气导管8反复导通和关闭。所述的上空气导管、下空气导管、上燃气导管和下燃气导管为一组，所述阀体上共设有两组。使用时，这两组可连接两个发动机。
所述阀体1中设有传动轴9，阀芯2设在传动轴9上，所述阀体包括阀本体11和阀盖12，阀本体内设有与圆盘形阀芯相适配的圆形凹槽10，阀盖12将圆盘形阀芯封装在圆形凹槽10中，阀盖12上设有中心孔，传动轴从中心孔中穿过。所述阀盖12的中心孔处设有导向套13，所述传动轴9从导向套13中穿过，所述传动轴9和阀芯2一体成型。
所述阀盖12的内表面以及圆形凹槽10的底面上分别设有上环状密封14和下环状密封15，所述上环状密封14和下环状密封15用以将空气通孔3和燃气通孔4分隔开，以使空气和燃气不混合，所述通气孔组的空气通孔和燃气通孔中，其中一个通孔位于上环状密封和下环状密封的之外，另一个通孔位于上环状密封和下环状密封的之内。所述阀芯2的转动，以电机16为动力源。
所述通气孔组设有2组，如图2所示，所述通气孔组设有4组，如图3所示。所述通气孔组中的空气通孔3和燃气通孔4为圆弧形通孔。所述空气通孔3的横截面积是燃气通孔4的横截面积的2倍。
如图4所示，一种脉冲爆震式发动机，包括燃料供给装置17、空气管路18、燃气管路19、点火器20、爆震管21和所述的旋转式组合阀门22，所述燃料供给装置17与旋转式组合阀门22连接，旋转式组合阀门22通过燃气管路19与爆震管21上的燃气喷头23连接，旋转式组合阀门22还连接在空气管路18上，空气管路18一端部与爆震管21上的空气喷头24连接。
工作原理：脉冲爆震式发动机的工作分为进空气、进燃气并与空气混合、点火、爆震，扫气五个阶段，可通过本发明的旋转式组合阀门来实现，大大简化了设备构造和控制程序。本发明的旋转式组合阀门，工作时，电机带动阀芯转动，在转动的过程中，依次出现：1）空气阀门打开，空气注入脉冲爆震发动机；2）空气阀门和燃料阀门同时打开，空气和燃料同时注入发动机；3）空气阀门和燃料阀门同时关闭，此时，发动机点火，空气和燃料混合后在发动机燃烧爆震。

Claims (10)

1.一种旋转式组合阀门，包括阀体和设在阀体内的阀芯，其特征在于：所述阀芯为圆盘形阀芯，圆盘形阀芯的表面设有一个以上的通气孔组，所述通气孔组是由空气通孔和燃气通孔组成，所述的阀体的上表面和下表面分别设有与所述的空气通孔相对应的上空气导管和下空气导管，所述的阀体的上表面和下表面分别设有与所述的燃气通孔相对应的上燃气导管和下燃气导管，转动阀芯，空气通孔能将上空气导管和下空气导管反复导通和关闭，燃气通孔能将上燃气导管和下燃气导管反复导通和关闭。
2.根据权利要求1所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述阀体中设有传动轴，阀芯设在传动轴上，所述阀体包括阀本体和阀盖，阀本体内设有与圆盘形阀芯相适配的圆形凹槽，阀盖将圆盘形阀芯封装在圆形凹槽中，阀盖上设有中心孔，传动轴从中心孔中穿过。
3.根据权利要求2所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述阀盖的中心孔处设有导向套，所述传动轴从导向套中穿过，所述传动轴和阀芯一体成型。
4.根据权利要求1所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述通气孔组设有2～6组。
5.根据权利要求1所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述的上空气导管、下空气导管、上燃气导管和下燃气导管为一组，所述阀体上共设有两组。
6.根据权利要求1所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述阀盖的内表面以及圆形凹槽的底面上分别设有上环状密封和下环状密封，所述上环状密封和下环状密封用以将空气通孔和燃气通孔分隔开，以使空气和燃气不混合，所述通气孔组的空气通孔和燃气通孔中，其中一个通孔位于上环状密封和下环状密封的之外，另一个通孔位于上环状密封和下环状密封的之内。
7.根据权利要求1所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述阀芯的转动，以电机为动力源。
8.根据权利要求1所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述通气孔组中的空气通孔和燃气通孔为圆弧形通孔。
9.根据权利要求8所述的旋转式组合阀门，其特征在于：所述空气通孔的横截面积是燃气通孔的横截面积的1.5～10倍。
10.一种脉冲爆震式发动机，其特征在于：包括燃料供给装置、空气管路、燃气管路、点火器、爆震管以及权利要求1至9所述的旋转式组合阀门，所述燃料供给装置与旋转式组合阀门连接，旋转式组合阀门通过燃气管路与爆震管上的燃气喷头连接，旋转式组合阀门还连接在空气管路上，空气管路一端部与爆震管上的空气喷头连接。
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