CN108167493A

CN108167493A - 一种冗余电爆阀

Info

Publication number: CN108167493A
Application number: CN201711233398.3A
Authority: CN
Inventors: 李娟娟; 王细波; 崔景芝; 曹荣; 刘春姐; 孙海鹏; 王剑中; 黄哲; 黄栩; 余武江; 王堃
Original assignee: China Academy of Launch Vehicle Technology CALT; Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering
Current assignee: China Academy of Launch Vehicle Technology CALT; Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-06-15

Abstract

本申请公开了一种冗余电爆阀。其中，所述冗余电爆阀包括壳体(2)，壳体(2)上设置有转接嘴(6)，转接嘴(6)位于壳体(2)内部的一端由切破件(4)封口，壳体(2)内部设置有两个相同的电爆阀结构。本发明通过采用双电爆管双气路结构，实现了真正意义上的冗余，从而实现了提高电爆阀在飞行过程中的动作可靠性，减少箭上产品数量和安装结构的技术效果。此外，本发明实施例中电爆阀为爆燃物内排式结构，从而实现了解决现有电爆阀起爆后爆燃产物污染箭内其他部件问题的技术效果，进而解决了上述提出的提高电爆阀动作可靠性的同时实现爆燃气体内排的技术问题。

Description

一种冗余电爆阀

技术领域

本申请涉及航空航天技术领域，具体而言，涉及一种冗余电爆阀。

背景技术

电爆阀(含点火器)是运载火箭增压输送系统重要单机，用于贮箱补压。点火器工作前，电爆阀对气瓶内的高压气体进行密封，当飞行过程中按照系统时序接受电信号点火器起爆，阀门打开使上、下游连通，气瓶内的高压气体实现对贮箱进行补压。

电爆阀作为一次性产品，在火箭飞行过程中要按时序正常起爆，其起爆过程不能通过地面试验验证，为不可测项目，由此其可靠性尤为重要。目前常用的电爆阀虽采用双点火器起爆，但切破元件为单独结构，气路为单一气路，并非真正意义上的冗余，可靠性有待进一步提高。

此外，目前，在飞运载火箭使用的电爆阀大部分为外排式，直接将爆燃产物排至阀体外部，存在污染箭内其他临近部件甚至影响其他部件正常工作的隐患。

随着我国宇航技术的发展，对电爆阀可靠性提出了更高要求，同时提出了爆燃气体内排的要求。如何即提高电爆阀动作可靠性，又实现爆燃气体内排是一个技术难点。

针对上述提出的提高电爆阀动作可靠性的同时实现爆燃气体内排的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种冗余电爆阀，以至少解决上述提出的提高电爆阀动作可靠性的同时实现爆燃气体内排的技术问题。

本发明的一个目的是提供一种冗余电爆阀，所述冗余电爆阀包括壳体(2)，壳体(2)上设置有转接嘴(6)，转接嘴(6)位于壳体(2)内部的一端由切破件(4)封口，壳体(2)内部设置有两个相同的电爆阀结构。

具体的，所述两个相同的电爆阀结构垂直于所述转接嘴(6)设置。

具体的，所述两个相同的电爆阀结构的每个电爆阀结构包括点火器(1)、切刀(3)、挡板(5)、活塞组件(7)，所述点火器(1)、挡板(5)、活塞组件(7)、切刀(3)按照由外到内的顺序依次设置于壳体(2)的同一端，壳体(2)内部设置有与切刀(3)形成过盈配合的壳体锥面，当切刀(3)与所述壳体锥面贴合时，切刀(3)靠近活塞组件(7)的一端与点火器(1)和壳体(2)共同形成一个密封的空腔结构，同时切破件(4)被切刀(3)切破。

具体的，活塞组件(7)包括挡圈(8)、O形圈(9)、螺母(10)、皮碗(11)；所述螺母(10)、皮碗(11)、挡圈(8)、O形圈(9)按照由外到内的顺序依次设置于壳体(2)的同一端。

本发明的另一个目的是提供本发明任一所述的一种冗余电爆阀的应用。

在本发明实施例中，通过采用双电爆管双气路结构，实现了真正意义上的冗余，从而实现了提高电爆阀在飞行过程中的动作可靠性，减少箭上产品数量和安装结构的技术效果。此外，本发明实施例中电爆阀为爆燃物内排式结构，从而实现了解决现有电爆阀起爆后爆燃产物污染箭内其他部件问题的技术效果，进而解决了上述提出的提高电爆阀动作可靠性的同时实现爆燃气体内排的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是冗余式电爆阀内部结构示意图，其中，A表示气流通道进口A；B表示气流通道出口B。

图2是冗余式电爆阀外形结构示意图。

图3是冗余式电爆阀活塞组件结构示意图。

图4是电爆管连接端密封形式图。

上述附图中的标记说明：

1.点火器；2.壳体；3.切刀；4.切破件；5.挡板；6.转接嘴；7.活塞组件；8.挡圈；9.O形圈；10.螺母；11.皮碗；12.活塞杆。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

如图1所示，本实施例冗余电爆阀的其中一个阀体结构主要包括：点火器1、壳体2、切刀3、切破件4、挡板5、转接嘴6、活塞组件7，其中活塞组件7包括挡圈8、O形圈9、螺母10、皮碗11、活塞杆12；点火器1、挡板5、螺母10、皮碗11、挡圈8、O形圈9、切刀3按照由外到内的顺序依次设置于壳体2的同一端，壳体2内部设置有与切刀3形成过盈配合的壳体锥面，当切刀3与所述壳体锥面贴合时，切刀3的基部即切刀3靠近活塞组件7的一端与点火器1和壳体2共同形成一个密封的空腔结构，当点火器1起爆时，爆燃气体通过挡板5上设置的孔进入所述密封的空腔结构。

如图2所示，本实施例冗余电爆阀的结构包括：将两个图1所示的阀体结构设置于同一个壳体2中，即图1中的点火器1、切刀3、挡板5、活塞组件7均为双份冗余；此外，壳体2上设置有转接嘴6，转接嘴6包括进口A和出口B，转接嘴6与切破件4连接，转接嘴6朝向切刀3刀刃的一端由切破件4封口，切破件4可选膜片。

工作原理：点火器1接收电信号起爆后，高压燃气推动活塞和切刀3，切刀3切破转接嘴6上的切破件4，进口A与出口B形成通路，气瓶内的高压气体开始对贮箱增压；切刀3继续运动，直至与壳体锥面贴合，形成过盈配合。

电爆阀设计成内排式，即当点火器起爆时，爆燃气体要密封在一定的密闭空间内：点火器1接收电信号起爆后，产生的高压燃气通过挡板5的中部孔进入到点火器1与活塞组件7之间的空间并密封在内部。电爆阀的燃气密封结构见图3和图4，活塞组件7通过一道皮碗11加两道挡圈8和一道O形圈9的密封结构保证爆燃气与阀门内部有效密封。

上述实施例公开的技术方案，通过采用双点火器双电爆管双气路结构，实现了真正意义上的冗余，从而实现了提高电爆阀在飞行过程中的动作可靠性，减少箭上产品数量和安装结构的技术效果。此外，本发明实施例中电爆阀为爆燃物内排式结构，从而实现了解决现有电爆阀起爆后爆燃产物污染箭内其他部件问题的技术效果，进而解决了上述提出的提高电爆阀动作可靠性的同时实现爆燃气体内排的技术问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种冗余电爆阀，其特征在于，所述冗余电爆阀包括壳体(2)，壳体(2)上设置有转接嘴(6)，转接嘴(6)位于壳体(2)内部的一端由切破件(4)封口，壳体(2)内部设置有两个相同的电爆阀结构。

2.根据权利要求1所述的一种冗余电爆阀，其特征在于，所述两个相同的电爆阀结构垂直于所述转接嘴(6)设置。

3.根据权利要求1和/或2所述的一种冗余电爆阀，其特征在于，所述两个相同的电爆阀结构的每个电爆阀结构包括点火器(1)、切刀(3)、挡板(5)、活塞组件(7)，所述点火器(1)、挡板(5)、活塞组件(7)、切刀(3)按照由外到内的顺序依次设置于壳体(2)的同一端，壳体(2)内部设置有与切刀(3)形成过盈配合的壳体锥面，当切刀(3)与所述壳体锥面贴合时，切刀(3)靠近活塞组件(7)的一端与点火器(1)和壳体(2)共同形成一个密封的空腔结构，同时切破件(4)被切刀(3)切破。

4.根据权利要求1、2和/或3任一所述的一种冗余电爆阀，其特征在于，活塞组件(7)包括挡圈(8)、O形圈(9)、螺母(10)、皮碗(11)；所述螺母(10)、皮碗(11)、挡圈(8)、O形圈(9)按照由外到内的顺序依次设置于壳体(2)的同一端。

5.权利要求1、2、3和/或4任一所述的一种冗余电爆阀的应用。