CN111043336B - 阀门自解锁打开一体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阀门自解锁打开一体装置，阀体上开有连通的燃气入口和燃气出口，阀芯为台阶柱结构，能够在阀体的台阶孔内往复运动，从而打开或封闭燃气入口和燃气出口之间的通道；阀体上还开有一个电发火管安装孔，安装电发火管，并连通解锁壳内腔和阀体台阶孔的大直径段，锁定销穿过电发火管安装孔插入阀芯大直径段的侧壁，或者脱离阀体台阶孔；电发火管安装孔还有一个通孔连通阀体台阶孔台阶面与阀芯台阶面之间的空间。本发明无需电磁阀/液压系统和控制模块，阀门一次打开且对热燃气有热防护功效，具有结构简单成本低等特点。

Description

阀门自解锁打开一体装置
技术领域
本发明涉及一种燃气阀门。
背景技术
随着现代飞行器技术的进一步发展，精确打击、快速机动成为现代飞行器的一项关键特性。而固体燃气阀门技术是该类飞行器实现快速机动相应、精确打击目标的其中一项关键技术。
经查新，燃气阀门技术在国内外都有一定研究，并取得相应成果。在国外，美、英、法等西方国家在该技术方面处于世界领先水平，在俄罗斯燃气阀门驱动作为对舵机的控制可谓技术相当成熟。目前，国内的科技六院、西工大在燃气阀门研究方面有一定的基础，与世界发达军事大国相比还有相当的差距。我国现有的的姿轨控调节阀门技术目前多采用液体阀门和电磁阀门，存在结构复杂、成本高、控制模块复杂等缺点，而固体燃气调节阀门技术仍处于技术攻关阶段，存在驱动管路复杂、结构笨重等缺陷。
由于精确打击和快速响应控制等特性，要求燃气阀门结构简单、控制方便、有一定的防热功能。一般的电磁阀控制方便，响应快，但结构复杂，且需要控制模块和持续供电；液压阀不仅需要控制模块，还要具备液压管路系统和泵油和储油系统，更加复杂。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种阀门自解锁打开一体装置，无需电磁阀/液压系统和控制模块，阀门一次打开且对热燃气有热防护功效，具有结构简单成本低等特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阀门自解锁打开一体装置，包括阀体、阀芯、锁定销、解锁壳和电发火管。
所述的阀体上开有连通的燃气入口和燃气出口，并开有台阶孔，台阶孔的小直径段连通燃气入口和燃气出口之间的通道；所述的阀芯为台阶柱结构，小直径段与台阶孔的小直径段配合，大直径段与台阶孔的大直径段配合，阀芯能够在台阶孔内往复运动，从而通过阀芯小直径段打开或封闭燃气入口和燃气出口之间的通道；所述的阀体上还开有一个电发火管安装孔，安装电发火管，并连通解锁壳内腔和阀体台阶孔的大直径段，锁定销为台阶柱结构，大直径段能够在解锁壳内往复运动，小直径段穿过电发火管安装孔插入阀芯大直径段的侧壁，或者脱离阀体台阶孔；所述的电发火管安装孔还有一个通孔连通阀体台阶孔台阶面与阀芯台阶面之间的空间。
所述的锁定销侧壁开有销孔，在阀门闭合时通过剪切销与解锁壳相互固定。
所述的阀体台阶孔大直径端通过螺堵封闭。
所述的阀芯小直径端安装有隔热材料制备的头帽。
所述的燃气出口内壁安装有隔热材料制备的出口喉衬，在燃气入口和连通燃气入口和燃气出口之间的通道内壁安装有隔热材料制备的阀内衬。
所述的阀体、阀芯、锁定销和解锁壳采用超高强度钢30CrMnSiA；所述的阀内衬和头帽采用高硅氧/酚醛玻璃钢材料。
本发明的有益效果是：
在燃气姿轨控发动机的试验中，阀门自解锁打开一体装置实现了对燃气管道的可靠打开，实现了对某方向侧向燃气推力的打开控制。
本发明通过设计阀门自解锁打开一体装置，避免了传统电磁阀的复杂结构、控制模块和供电系统；避免了液压阀门的储油、泵油、阀门和控制系统的复杂结构。其优点是结构简单、紧凑，原理清晰，可靠性高。
另外，阀门自解锁打开一体装置技术是我国未来燃气姿轨控发动机的关键技术之一。该发明为未来高性能防空防天导弹的发展奠定重要试验技术基础。
最后，该喷管采用的材料均国产化，来源广泛，工艺性好，加工周期较短，产品合格率高，成本低、一致性好。
附图说明
图1是本发明阀门关闭位置的结构示意图；
图2是本发明阀门打开位置的结构示意图；
图中，1-阀体，2-出口喉衬，3-锁定销，4-解锁壳，5-剪切销，6-密封垫，7-小密封圈，8-电发火管，9-小密封垫，10-限位螺堵，11-密封圈，12-阀芯，13-头帽，14-阀内衬。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
燃气阀门作为一种飞行控制所需的开关装置，满足了飞行器在飞行控制方面的某些需求。本发明提供的阀门自解锁打开一体装置是飞行器姿轨调整的一个关键部件，安装在燃气通道末端，通过执行某方向燃气打开装置工作，实现对燃气发生器排气方向的控制，或者通过打开某方向不同数量的燃气通道打开，获得该方向侧向推力改变的功效，使燃气直接产生一定大小的侧向推力，增加飞行器的机动性，为飞行器提供多变的飞行控制方案。
本发明是通过电发火管的点火产生的燃气实现对燃气阀门的解锁和阀门开启，无需电磁阀和液压阀所需的复杂控制模块和电磁阀/液压系统，阀门通过一个电发火管发火实现阀门一次工作开启，结构简单，解锁与打开一体，并带有热防护功效。
本文采用的阀门自解锁打开一体装置技术用于固体燃气姿轨控发动机中，满足对燃气动力控制需求的结构简单、控制方便、具有防热性能等特点。
本发明所述的阀门自解锁打开一体装置主要作用为：发动机工作时，根据飞行器对飞行姿态/轨道控制的动力需求，由直流电激发，阀门自解锁打开一体装置的电发火管被激发工作，产生的燃气对阀门实施解锁功能并打开阀门通路，发动机燃气流经通路从侧向喷处，为飞行器提供侧向推力，实现飞行控制，同时在工作中阀门也要承受高温、高压燃气的冲刷烧蚀和点火冲击，阀门打开运动中具有一定动密封性能。
阀门主要由阀体及防热结构、阀芯与防热头帽、锁定销及其密封件、电发火管和密封圈、限位螺套等组成。阀芯位于阀体内的燃气入口、燃气出口之间，燃气通道关闭时，阀芯头部堵住燃气通道，头帽防热，阀芯被锁定销锁定位置；燃气通道打开时，电发火管点火产生的燃气对锁定销解锁，燃气推动阀芯运动到限位螺堵，阀芯头部从燃气通道入口脱出，实现燃气通道的一次打开。详见图1。
阀门自解锁打开一体装置通过阀体1上的螺纹与燃气发生器连接，燃气进入燃气入口(见图1，燃气高温、压力作用于头帽13和阀芯12上，用〇形橡胶密封圈11密封，头帽固定在阀芯上，起防热作用，阀芯承压；锁定销组合是阀芯的位置锁定和解锁装置，包含锁定销3、解锁壳4、剪切销5和小密封圈7，通过组装将锁定销装入解锁壳中，小密封圈密封，剪切销固定；安装在阀体上的锁定销组合对阀芯关闭位置锁定，密封垫6密封；电发火管8安装在阀体上与锁定销组合相通的管道上，小密封垫9密封；阀芯打开后的运动限位由安装在阀芯安装孔后端的限位螺堵10，对阀芯实施运动限位；阀内衬14和出口喉衬2对热燃气起到防热作用。
阀体1作为结构主体，起到与燃气发生器连接，承担燃气的高压，并通过粘接在内部的阀内衬14对高温隔热。采用超高强度钢30CrMnSiA，阀内衬采用高硅氧/酚醛玻璃钢材料。
阀芯12是燃气通路的开关件，其头部固定有防热结构头帽13，以及密封结构，可安装〇形丁腈橡胶密封圈11，用于对入口燃气的密封，尾部设计有锁定槽，用于阀芯关闭位置锁定。阀芯材料采用超高强度钢30CrMnSiA，头帽采用防热材料高硅氧/酚醛玻璃钢。
锁定销组合(锁定销3、解锁壳4、剪切销5和小密封圈7)因电发火管的高压燃气对剪切销5实施剪切作用，锁定销3锁定销在燃气压力作用下向上运动，锁定销的伸出杆从阀芯锁定槽缩回，实现对阀芯的解锁功能。销阀壳体(锁定销3、解锁壳4)采用超高强度钢30CrMnSiA材料，剪切销5采用2A12铝合金材料，小密封圈7采用〇形丁腈橡胶密封圈。
电发火管8采用火工品厂家制式电发火管。
限位螺堵10采用超高强度钢30CrMnSiA。
燃气安全阀轮廓尺寸：Φ200mm×110mm；
燃气入口直径：12mm；
侧向燃气喉道直径：9mm；
侧向燃气出口直径：21.4mm；
阀芯运动尺寸：15mm；
阀门自解锁打开一体装置点火电阻：1Ω±0.25Ω；
点火电流：5A～10A；
安全电流：1A1W5min不发火。
阀门自解锁打开一体装置工作时，首先件8接收点火指令触发点火，产生的高压燃气作用于件3下端面，对件5实施剪切后，件3在件4内腔向上运动，完成对件12的解锁；此时点火燃气向下流入阀芯运动通道，并作用于阀芯两端大小不同的环面，产生的压差推动阀芯打开燃气通道。该发明是集阀芯解锁和打开的一体装置。

Claims (8)

1.一种阀门自解锁打开一体装置，包括阀体、阀芯、锁定销、解锁壳和电发火管，其特征在于：所述的阀体上开有连通的燃气入口和燃气出口，并开有台阶孔，台阶孔的小直径段连通燃气入口和燃气出口之间的通道；所述的阀芯为台阶柱结构，小直径段与台阶孔的小直径段配合，大直径段与台阶孔的大直径段配合，阀芯能够在台阶孔内往复运动，从而通过阀芯小直径段打开或封闭燃气入口和燃气出口之间的通道；所述的阀体上还开有一个电发火管安装孔，安装电发火管，并连通解锁壳内腔和阀体台阶孔的大直径段，锁定销为台阶柱结构，大直径段能够在解锁壳内往复运动，小直径段穿过电发火管安装孔插入阀芯大直径段的侧壁，或者脱离阀体台阶孔；所述的电发火管安装孔还有一个通孔连通阀体台阶孔台阶面与阀芯台阶面之间的空间。
2.根据权利要求1所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的锁定销侧壁开有销孔，在阀门闭合时通过剪切销与解锁壳相互固定。
3.根据权利要求1所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的阀体台阶孔大直径段 通过螺堵封闭。
4.根据权利要求1所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的阀芯小直径段安装有隔热材料制备的头帽。
5.根据权利要求1所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的燃气出口内壁安装有隔热材料制备的出口喉衬，在燃气入口和连通燃气入口和燃气出口之间的通道内壁安装有隔热材料制备的阀内衬。
6.根据权利要求1所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的阀体、阀芯、锁定销和解锁壳采用超高强度钢30CrMnSiA。
7.根据权利要求4所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的头帽采用高硅氧/酚醛玻璃钢材料。
8.根据权利要求5所述的阀门自解锁打开一体装置，其特征在于：所述的阀内衬采用高硅氧/酚醛玻璃钢材料。
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CN113357389B (zh) * 2021-05-14 2022-10-11 西北工业大学 一种基于惯性解锁原理的自开启通气阀及其使用方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4716922A (en) * 1987-06-05 1988-01-05 Camp John P Magnetic fire hydrant guard
CN104033612A (zh) * 2014-06-13 2014-09-10 浙江青松能源有限公司 一种自动启动压力容器阀
CN206503997U (zh) * 2016-12-30 2017-09-19 天津三社技研科技有限公司 燃气球阀
KR101949928B1 (ko) * 2017-06-19 2019-02-19 아래스 주식회사 유량 제어용 키락 핸들을 가지는 볼 밸브
CN108131204B (zh) * 2017-12-11 2019-06-21 中国船舶重工集团公司第七0五研究所 一种带自锁功能的燃料剪切阀

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