CN114576041A - 一种高集成阀门及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高集成阀门及控制系统，涉及到航天领域的技术领域；包括，贮箱，贮箱包括贮箱壳体，贮箱壳体内设有贮箱液腔和贮箱气腔，贮箱气腔与贮箱液腔之间设有贮箱膜片，贮箱底部设有流质进出口；承力件，承力件位于贮箱的下方，承力件包括上部件和下部件，上部件与下部件之间形成第一容纳腔，第一容纳腔内安装电磁阀，上部件的两侧设有第二容纳腔，每一第二容纳腔内均设有一加排阀；上部件内设有第一流道，下部件内设有第二流道，第一流道、第二流道、第一容纳腔和第二容纳腔之间形成一流质通道；在使用时，将阀门、承力结构件等零件有效的集成在一起，能实现重量减少、空间减少、可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及到航天领域的技术领域，尤其涉及到一种高集成阀门及控制系统。
背景技术
液体火箭发动机在正常工作时需要通过贮箱向发动机输送推进剂。通常的做法是通过向贮箱气腔通入气体，利用贮箱气腔内的气体将贮箱液腔内的推进剂挤出并输送给发动机。
目前解决方案是分别生产加排阀、电磁阀、承力结构件，并将这些组件组装在一起，形成一个系统。这会使得零部件众多，占用结构空间大，组装工作量大，可靠性相对薄弱等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高集成阀门及控制系统，用于解决上述技术问题。
一种高集成阀门，贮箱，所述贮箱包括贮箱壳体，所述贮箱壳体内设有贮箱液腔和贮箱气腔，所述贮箱气腔与所述贮箱液腔之间设有贮箱膜片，所述贮箱底部设有流质进出口；
承力件，所述承力件位于所述贮箱的下方，所述承力件包括上部件和下部件，所述上部件与所述下部件之间形成第一容纳腔，所述第一容纳腔内安装电磁阀，所述上部件的两侧设有第二容纳腔，每一所述第二容纳腔内均设有一加排阀；所述上部件内设有第一流道，所述下部件内设有第二流道，所述第一流道、所述第二流道、所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间形成一流质通道；
所述加排阀包括入口接头、第一阀芯和第一弹簧，所述入口接头的一端与所送第一阀芯连接，所述第一阀芯的另一端与所述第一弹簧连接；所述第一弹簧带动第一阀芯做水平运动；
发动机，所述发动机位于所述承力件的下方；
所述电磁阀用于打开或者关闭所述流质通道；
所述第一流道的顶部与所述贮箱流质进出口连通，所述发动机的进口端与所述第二容纳腔的连通。
作为进一步的优选，所述上部件的上侧与所述贮箱通过螺栓连接。
作为进一步的优选，所述发动机与所述下部件的下侧通过螺栓连接。
作为进一步的优选，所述第一流道的顶部与所述贮箱出口的连通处设有第一密封圈，所述发动机的入口端与所述第二容纳腔之间的连通处设有第二密封圈。
作为进一步的优选，所述承力件为一体成型。
作为进一步的优选，还包括发动机法栏，所述发动机法栏的上表面与所述下部件的上表面通过螺栓连接，所述发动机法栏的下表面与所述发动机连接，所述发动机法栏中设有第三流道，所述第三流道与第二流道相互导通。
作为进一步的优选，所述电磁阀包括用于打开或关闭所述第二流道的复位元件和固定块，所述固定块外侧所述复位元件连接，所述复位元件包括电磁铁、第二阀芯、顶杆和第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述固定块一侧连接，所述第二弹簧的另一侧与所述第二阀芯的一端连接，所述第二阀芯的另一端通过所述顶杆与所述电磁阀连接。
作为进一步的优选，所述电磁铁，用于驱动所述第二阀芯运动以导通流质通道；
复位元件，用于驱动所述第二阀芯运动以关闭流质通道。
作为进一步的优选，所述入口接头用与外界服务阀连接。
一种高集成阀控制系统，用于任意一项所述的高集成阀门中。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
(1)本发明中，将阀门、承力结构件等零件有效的集成在一起，能实现重量减少、空间减少、可靠性高等优点。
(2)本发明中，一体成型，解决了零部件众多，占用结构空间大，组装工作量大，可靠性相对薄弱等缺点。
(3)本发明中，连贮箱与发动机，控制发动机的开关以及对动力系统推进剂的加注及排放。
附图说明
图1是本发明高集成阀门的结构示意图。
图中：1、贮箱；11、贮箱液腔；12、贮箱气腔；13、贮箱膜片；14、贮箱壳体；2、承力件；21、第一密封圈；3、加排阀；31、入口接头；32、第一阀芯；33、第一弹簧；4、电磁阀；41、电磁铁；42、顶杆；43、第二阀芯；44、第二弹簧；45、第三密封圈；5、发动机；51、第二密封圈。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
结合图1所示，一种高集成阀门，包括，
贮箱1，贮箱1包括贮箱壳体14，贮箱壳体14内设有贮箱液腔11和贮箱气腔12，贮箱气腔12与贮箱液腔11之间设有贮箱膜片13，贮箱底部设有流质进出口；
承力件2，承力件2位于贮箱1的下方，承力件2包括上部件和下部件，上部件与下部件之间形成第一容纳腔，第一容纳腔内安装电磁阀4，上部件的两侧设有第二容纳腔，每一第二容纳腔内均设有一加排阀3；上部件内设有第一流道，下部件内设有第二流道，第一流道、第二流道、第一容纳腔和第二容纳腔之间形成一流质通道；
加排阀3包包括入口接头31、第一阀芯32和第一弹簧33，入口接头31的一端与所送第一阀芯32连接，第一阀芯32的另一端与第一弹簧33连接；第一弹簧33带动第一阀芯32做水平运动；
发动机5，发动机5位于承力件2的下方；
电磁阀4用于打开或者关闭流质通道；
第一流道的顶部与流质进出口连通，发动机5的入口端与第二容纳腔的连通。
进一步，作为一种较佳的实施方式，上部件的上侧与贮箱1通过螺栓连接。
进一步，作为一种较佳的实施方式，发动机5与下部件的下侧通过螺栓连接。
除此之外，上部件的上侧与贮箱1连接可以采用焊接、螺钉连接等其他连接方式。发动机5与下部件的下侧采用焊接、螺钉连接等其他连接方式。
进一步，作为一种较佳的实施方式，第一流道的顶部与贮箱1出口的连通处设有第一密封圈21，发动机5的输出端与第二容纳腔之间的连通处设有第二密封圈51。
进一步，作为一种较佳的实施方式，承力件2为一体成型。
进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括发动机法栏，发动机法栏的上表面与下部件的上表面通过连接，发动机法栏的下表面与发动机5连接，发动机法栏中设有第三流道，第三流道与第二流道相互导通。
其中，发动机法栏与发动机为一体成型。
进一步，作为一种较佳的实施方式，电磁阀4包括用于打开或关闭第二流道的复位元件和固定块，固定块外侧与复位元件连接，复位元件包括电磁铁41、第二阀芯43、顶杆42和第二弹簧44，第二弹簧44的一端与固定块一侧连接，第二弹簧44的另一侧与第二阀芯43的一端连接，第二阀芯43的另一端通过顶杆42与电磁阀4连接。
其中，电磁阀4内还设有第三密封圈45。
进一步，作为一种较佳的实施方式，电磁铁41，用于驱动第二阀芯43运动以导通流质通道；
复位元件，用于驱动第二阀芯43运动以关闭流质通道。
进一步，作为一种较佳的实施方式，入口接头31用与外界服务阀连接。
一种高集成阀控制系统，用于任意一项的高集成阀门中。
实施例一，在推进剂加注过程中，通过外部服务阀与接口入口接头31连接，通过服务阀将加排阀3的第一阀芯32顶开，贮箱与外界推进剂连通，可对贮箱进行推进剂加注。加注完毕后撤掉外界服务阀，通过第一弹簧33将第一阀芯32顶死，加排阀3阀门关闭。
发动机5正常工作时，电磁铁41通电，电磁铁41带动顶杆42向第二阀芯43方向运动，顶开第二阀芯43，贮箱1与发动机5连通，发动机5正常工作。当发动机5需要关闭时，电磁铁41断电，第二阀芯43在受到弹簧的压力下，向电磁铁41一侧运动，阀门关闭，贮箱1与发动机5断开，发动机5停止工作。
实施例二，高集成阀门包括：承力件2；加排阀3，电磁阀4。
高集成阀门入口贮箱1,贮箱包括贮箱液腔11、贮箱气腔12、贮箱膜片13、贮箱壳体14
承力件2一体化设计。
加排阀3包括入口接头31、第一阀芯32、第一弹簧33。
电磁阀4包括电磁铁41、顶杆42、第二阀芯43、第二弹簧44，第三密封圈45。
发动机5与高集成阀可通过螺栓连接，在连接口处有第二密封圈51。
贮箱1与高集成阀可通过螺栓连接，在连接口处设有第一密封圈21。
利用该电磁阀4可以实现贮箱的液路的通断控制，无需单独设置液路阀门来控制贮箱液路通断，减少了零件数量，系统集成度高，且组装更加简单；只需要向一个电磁阀4发出开启指令或关闭指令，即可控制贮箱和液路通断。
其中，流质通道内设有缓冲腔，缓冲腔用于减缓流质对于流质通道内壁的冲击力，延长承力件2的使用寿命。
其中，上部件和下部件为一体成型，解决了零部件众多，占用结构空间大，组装工作量大，可靠性相对薄弱等缺点。
其中，发动机法栏的使用一方面便于发动机5与承力件2连接，同时有利于提高承力件2和发动机5之间的连接强度。同时当发动机5和承力件2一方出现问题时，可通过连接件更换一方即可，延长了阀门的使用寿命。
同时设有发动机法栏可以增加其阀门的发动机5与承力件2受力面积。使得阀门在使用过程中更加牢固。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高集成阀门，其特征在于，包括：
贮箱，所述贮箱包括贮箱壳体，所述贮箱壳体内设有贮箱液腔和贮箱气腔，所述贮箱气腔与所述贮箱液腔之间设有贮箱膜片，所述贮箱底部设有流质进出口；
承力件，所述承力件位于所述贮箱的下方，所述承力件包括上部件和下部件，所述上部件与所述下部件之间形成第一容纳腔，所述第一容纳腔内安装电磁阀，所述上部件的两侧设有第二容纳腔，每一所述第二容纳腔内均设有一加排阀；所述上部件内设有第一流道，所述下部件内设有第二流道，所述第一流道、所述第二流道、所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间形成一流质通道；
所述加排阀包括入口接头、第一阀芯和第一弹簧，所述入口接头的一端与所送第一阀芯连接，所述第一阀芯的另一端与所述第一弹簧连接；所述第一弹簧带动第一阀芯做水平运动；
发动机，所述发动机位于所述承力件的下方；
所述电磁阀用于打开或者关闭所述流质通道；
所述第一流道的顶部与所述流质进出口连通，所述发动机的进口端与所述第二容纳腔的连通。
2.如权利要求1所述的高集成阀门，其特征在于，所述上部件的上侧与所述贮箱通过螺栓连接。
3.如权利要求1所述的高集成阀门，其特征在于，所述发动机与所述下部件的下侧通过螺栓连接。
4.如权利要求1所述的高集成阀门，其特征在于，所述第一流道的顶部与所述贮箱出口的连通处设有第一密封圈，所述发动机的入口端与所述第二容纳腔之间的连通处设有第二密封圈。
5.如权利要求1所述的高集成阀门，其特征在于，所述承力件为一体成型。
6.如权利要求2所述的高集成阀门，其特征在于，还包括发动机法栏，所述发动机法栏的上表面与所述下部件的上表面通过螺栓连接，所述发动机法栏中设有第三流道，所述第三流道与第二流道相互导通。
7.如权利要求1所述的高集成阀门，其特征在于，所述电磁阀包括用于打开或关闭所述第二流道的复位元件和固定块，所述固定块外侧与所述复位元件连接，所述复位元件包括电磁铁、第二阀芯、顶杆和第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述固定块一侧连接，所述第二弹簧的另一侧与所述第二阀芯的一端连接，所述第二阀芯的另一端通过所述顶杆与所述电磁阀连接。
8.如权利要求7所述的高集成阀门，其特征在于，
所述电磁铁，用于驱动所述第二阀芯运动以导通流质通道；
复位元件，用于驱动所述第二阀芯运动以关闭流质通道。
9.如权利要求8所述的高集成阀门，其特征在于，所述入口接头用与外界服务阀连接。
10.一种高集成阀控制系统，其特征在于，用于如权利要求1-9任意一项所述的高集成阀门中。
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