CN116164226A - 火箭液氧加注系统及其控制方法 - Google Patents

火箭液氧加注系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种火箭液氧加注系统及控制方法，所述加注系统包括并列设置的第一加注装置和第二加注装置；所述第一加注装置和所述第二加注装置分别包括供氧装置、加注单元和液氧加注控制器；所述加注单元包括第一电控阀和过冷装置；所述第一电控阀的进口通过管路与所述供氧装置连通，所述第一电控阀的出口用于通过管路与所述火箭的氧箱连通；所述过冷装置包括第二电控阀；所述过冷装置和所述第一电控阀并联；所述液氧加注控制器分别与所述第一电控阀和所述第二电控阀电连接。本发明提供的火箭液氧加注系统及其控制方法能够实现对加注过程的精准控制，同时减少了零件的种类，降低了加注系统的生产成本。

Description

火箭液氧加注系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及火箭制造技术领域，特别是涉及一种火箭液氧加注系统及其控制方法。
背景技术
液体火箭的推进剂包括常温推进剂和低温推进剂。低温推进剂因其比冲高、无毒无污染等优势，已经广泛应用于新一代运载火箭。运载火箭低温推进剂液氧的加注过程涉及预冷小流量加注、大流量加注、管路排放、过冷加注、射前过冷补加等多个工序。因此在加注过程中系统需要在常规液氧加注、过冷液氧加注、常规液氧过冷液氧同时加注三者之间相互转换，在过冷液氧加注中加注流量和加注温度是两个非常重要的指标，将直接影响推进剂的品质。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
目前的火箭液氧加注系统多存在结构复杂、组成该系统的产品零件种类多、以及制造成本高等问题；并且，现有的火箭液氧加注系统还存在自动化程度低、无法实现对液氧加注过程中的流量及温度实现精准控制等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种火箭液氧加注系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的零件种类多，制造成本高，无法实现加注过程的精准控制等问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种火箭液氧加注系统，包括并列设置的第一加注装置和第二加注装置；
所述第一加注装置和所述第二加注装置分别包括供氧装置、加注单元和液氧加注控制器；
所述加注单元包括第一电控阀和过冷装置；所述第一电控阀的进口通过管路与所述供氧装置连通，所述第一电控阀的出口用于通过管路与所述火箭的氧箱连通；所述过冷装置包括位于所述过冷装置的液氧进口一侧的第二电控阀；所述第二电控阀的进口通过管路和所述第一电控阀的进口连通，所述过冷装置的液氧出口通过管路和所述第一电控阀的出口连通；
所述液氧加注控制器分别与所述第一电控阀和所述第二电控阀电连接。
进一步地，所述第一加注装置和所述第二加注装置分别包括两组所述加注单元，两组所述加注单元依次设置在所述供氧装置和所述氧箱之间的管路上。
进一步地，所述第一加注装置和所述第二加注装置还分别包括与所述液氧加注控制器电连接的液氧流量计和液氧温度传感器，所述液氧流量计和所述液氧温度传感器分别设于所述第一电控阀和所述氧箱之间的管路上。
进一步地，所述过冷装置包括液氧过冷器和供氮装置；所述液氧过冷器设有液氧进口、液氧出口、液氮进口和液氮出口；所述液氧进口通过管路和所述第二电控阀的出口连通，所述液氧出口通过管路和所述第一电控阀的出口连通，所述液氮进口通过管路和所述供氮装置连通。
进一步地，所述供氮装置包括液氮槽车、液氮流量计和第三电控阀；所述液氮流量计和第三电控阀分别和所述液氧加注控制器电连接，且分别设于所述液氮进口和所述液氮槽车之间的管路上。
进一步地，所述第一加注装置和所述第二加注装置分别包括两组所述供氧装置，总共包括四组所述供氧装置；火箭液氧加注系统还包括五通和三通，四组所述供氧装置分别与所述五通的四个入口连通，所述五通的出口通过所述三通分别和所述第一加注装置、所述第二加注装置的所述第一电控阀的进口连通。
进一步地，火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
所述液氧加注控制器用于在所述常规加注流程时控制所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述第一电控阀开启，控制所述第二电控阀关闭，同时控制所述过冷装置关闭；
或者，所述液氧加注控制器用于在所述过冷加注流程时控制所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述第一电控阀关闭，控制所述第二电控阀开启，同时控制所述过冷装置开启；
或者，所述液氧加注控制器用于在所述同时加注流程时控制所述第一电控阀开启，控制所述第二电控阀关闭，同时控制所述过冷装置关闭；所述液氧加注控制器对所述第二加注装置执行以下操作：控制所述第一电控阀关闭，控制所述第二电控阀开启，同时控制所述过冷装置开启。
进一步地，火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
所述液氧加注控制器用于在所述常规加注流程时分别接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧流量计的流量检测值，并将所述流量检测值与预设常规氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述预设常规氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述预设常规氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述预设常规氧流量范围的比较结果对所述第一电控阀的开度进行调节；
或者，所述液氧加注控制器用于在所述过冷加注流程时分别接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧流量计的流量检测值，并将所述流量检测值与预设过冷氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述过冷预设氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述过冷预设氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述过冷预设氧流量范围的比较结果对所述第二电控阀的开度进行调节；
或者，所述液氧加注控制器用于在所述同时加注流程时接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧流量计的流量检测值，并将所述流量检测值与预设同时氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述同时氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述预设同时氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述预设同时氧流量范围的比较结果对所述第一电控阀的开度进行调节。
进一步地，火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
所述液氧加注控制器用于在所述过冷加注流程时分别接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧温度传感器的温度检测值，并将所述温度检测值与预设过冷氧温度范围作比较，若所述温度检测值处于所述过冷预设氧温度范围内，则保持现状，若所述温度检测值处于所述过冷预设氧温度范围之外，则根据所述温度检测值与所述过冷预设氧温度范围的比较结果对所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述第三电控阀的开度进行调节；
或者，所述液氧加注控制器用于在所述同时加注流程时接收所述第二加注装置的所述液氧温度传感器的温度检测值，并将所述温度检测值与预设同时氧温度范围作比较，若所述温度检测值处于所述预设同时氧温度范围内，则保持现状，若所述温度检测值处于所述预设同时氧温度范围之外，则根据所述温度检测值与所述预设同时氧温度范围的比较结果对所述第二加注装置的第三电控阀的开度进行调节。
第二方面，本发明实施例提供了一种火箭液氧加注控制方法，用于火箭液氧加注系统，所述火箭液氧加注系统包括并列设置的第一加注装置和第二加注装置；
所述第一加注装置和所述第二加注装置分别包括供氧装置、加注单元和液氧加注控制器；
所述加注单元包括第一电控阀和过冷装置；所述第一电控阀的进口通过管路与所述供氧装置连通，所述第一电控阀的出口用于通过管路与所述火箭的氧箱连通；所述过冷装置包括位于所述过冷装置的液氧进口一侧的第二电控阀；所述第二电控阀的进口通过管路和所述第一电控阀的进口连通，所述过冷装置的液氧出口通过管路和所述第一电控阀的出口连通；
所述液氧加注控制器分别与所述第一电控阀和所述第二电控阀电连接；
所述火箭液氧加注控制方法包括常规加注流程、过冷加注流程、以及同时加注流程；
所述常规加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器控制所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述第一电控阀开启，控制所述第二电控阀关闭，同时控制所述过冷装置关闭；
所述过冷加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器控制所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述第一电控阀关闭，控制所述第二电控阀开启，同时控制所述过冷装置开启；
所述同时加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器对所述第一加注装置执行以下操作：控制所述第一电控阀开启，控制所述第二电控阀关闭，同时控制所述过冷装置关闭；所述液氧加注控制器对所述第二加注装置执行以下操作：控制所述第一电控阀关闭，控制所述第二电控阀开启，同时控制所述过冷装置开启。
进一步地，所述火箭液氧加注控制系统的所述第一加注装置和所述第二加注装置分别包括两组所述加注单元，两组所述加注单元依次设置在所述供氧装置和所述氧箱之间的管路上；所述过冷装置包括液氧过冷器和供氮装置；所述液氧过冷器设有液氧进口、液氧出口、液氮进口和液氮出口；所述液氧进口通过管路和所述第二电控阀的出口连通，所述液氧出口通过管路和所述第一电控阀的出口连通，所述液氮进口通过管路和所述供氮装置连通；所述供氮装置包括液氮槽车和第三电控阀；所述第三电控阀和所述液氧加注控制器电连接，设于所述液氮进口和所述液氮槽车之间的管路上；
所述常规加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器控制所述第一加注装置和所述第二加注装置的四个所述第一电控阀开启，控制四个所述第二电控阀关闭，同时控制四个所述第三电控阀关闭；
所述过冷加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器控制所述第一加注装置和所述第二加注装置的四个所述第一电控阀关闭，控制四个所述第二电控阀开启，同时控制四个所述第三电控阀开启；
所述同时加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器对所述第一加注装置执行以下操作：控制两个所述第一电控阀开启，控制两个所述第二电控阀和两个所述第三电控阀关闭；所述液氧加注控制器对所述第二加注装置执行以下操作：控制两个所述第一电控阀关闭，控制两个所述第二电控阀和两个所述第三电控阀开启。
进一步地，所述火箭液氧加注控制系统的所述第一加注装置和所述第二加注装置还分别包括与所述液氧加注控制器电连接的液氧流量计，所述液氧流量计设于所述第一电控阀和所述氧箱之间的管路上；
所述常规加注流程还包括常规氧流量控制步骤：
所述液氧加注控制器分别接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧流量计的流量检测值，并将所述流量检测值与预设常规氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述预设常规氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述预设常规氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述预设常规氧流量范围的比较结果对所述第一电控阀的开度进行调节；
所述过冷加注流程还包括过冷氧流量控制步骤：
所述液氧加注控制器分别接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧流量计的流量检测值，并将所述流量检测值与预设过冷氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述过冷预设氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述过冷预设氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述过冷预设氧流量范围的比较结果对所述第二电控阀的开度进行调节；
所述同时加注流程还包括同时氧流量控制步骤：
所述液氧加注控制器接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧流量计的流量检测值，并将所述流量检测值与预设同时氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述同时氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述预设同时氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述预设同时氧流量范围的比较结果对所述第一电控阀的开度进行调节。
进一步地，所述火箭液氧加注系统的所述第一加注装置和所述第二加注装置还分别包括与所述液氧加注控制器电连接的液氧温度传感器，所述液氧温度传感器分别设于所述第一电控阀和所述氧箱之间的管路上；
所述过冷加注流程还包括过冷氧温度控制步骤：
所述液氧加注控制器分别接收所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述液氧温度传感器的温度检测值，并将所述温度检测值与预设过冷氧温度范围作比较，若所述温度检测值处于所述过冷预设氧温度范围内，则保持现状，若所述温度检测值处于所述过冷预设氧温度范围之外，则根据所述温度检测值与所述过冷预设氧温度范围的比较结果对所述第一加注装置和所述第二加注装置的所述第三电控阀的开度进行调节；
所述同时加注流程还包括同时氧温度控制步骤：
所述液氧加注控制器接收所述第二加注装置的所述液氧温度传感器的温度检测值，并将所述温度检测值与预设同时氧温度范围作比较，若所述温度检测值处于所述预设同时氧温度范围内，则保持现状，若所述温度检测值处于所述预设同时氧温度范围之外，则根据所述温度检测值与所述预设同时氧温度范围的比较结果对所述第二加注装置的第三电控阀的开度进行调节
上述技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例的火箭液氧加注系统，其包括并列设置的第一加注装置和第二加注装置，两个加注装置分别连通氧箱和供氧装置，能够分别对氧箱进行加注，同时，每个加注装置中的加注单元还包括过冷装置，还可以满足过冷液氧的加注需求，再有，第一加注装置和第二加注装置并列设置，且单独进行控制，因此，也可以满足常规液氧和过冷液氧的同时加注需求。本发明实施例的火箭液氧加注系统，通过液氧加注控制器控制第一加注装置和第二加注装置的第一电控阀开启，控制第二电控阀和过冷装置关闭，可实现常规液氧的加注；控制第一加注装置和第二加注装置的第二电控阀和过冷装置开启，控制第一电控阀关闭，可实现过冷液氧的加注；控制第一加注装置的第一电控阀开启、第二电控阀和过冷装置关闭，控制第二加注装置的第二电控阀和过冷装置开启、第一电控阀关闭，可实现常规液氧和过冷液氧的同时加注，即本发明的火箭液氧加注系统能够满足液氧加注三种不同状态的自由切换，使该加注系统能够满足不同的场景需求；同时，本发明实施例的火箭液氧加注系统的结构非常简单，且第一加注装置和第二加注装置的结构相同，也就是说，二者的产品零件种类是相同的，零件的通用性强，使整个系统的生产成本得到有效控制，具有较好的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的火箭液氧加注系统的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例的火箭液氧加注系统的结构示意图；
图3是本发明实施例的火箭液氧加注控制方法的液氧流量控制流程示意图；
图4是本发明实施例的火箭液氧加注控制方法的液氧温度控制流程示意图。
附图标记说明：
1、供氧装置；2、三通；3、五通；4、第一电控阀；5、第二电控阀；6、过冷装置；7、液氧加注控制器；8、氧箱；100、第一加注装置；200、第二加注装置；11、液氧槽车；12、液氧过滤器；13、液氧球阀；61、液氧过冷器；611、液氮进口；612、液氧进口；613、液氮出口；614、液氧出口；62、供氮装置；621、液氮温度传感器；622、液氮压力传感器；623、第三电控阀；624、液氮流量计；625、液氮槽车；71、液氧温度传感器；72、液氧流量计；81、液氧液位器；82、氧保险阀；83、氧排气阀；84、液氧加注阀。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
如图1和图2所示，本发明实施例的火箭液氧加注系统，包括并列设置的两个加注装置，分别是第一加注装置100和第二加注装置200。
第一加注装置100和第二加注装置200分别包括供氧装置1、加注单元和液氧加注控制器7。
加注单元包括第一电控阀4和过冷装置6；第一电控阀4的进口通过管路与供氧装置1连通，第一电控阀4的出口用于通过管路与火箭的氧箱8连通；过冷装置6包括位于过冷装置6的液氧进口612一侧的第二电控阀5；第二电控阀5的进口通过管路和第一电控阀4的进口连通，过冷装置6的液氧出口614通过管路和第一电控阀4的出口连通。
液氧加注控制器7分别与第一电控阀4和第二电控阀5电连接。
本实施例中的第一加注装置100和第二加注装置200的结构相同，使用的产品零件的通用性更强，减少了零件的使用种类，能够较好地控制整个系统的生产成本及生产周期。供氧装置1包括液氧槽车11、依次设于液氧槽车11出口端的液氧球阀13和液氧过滤器12。本实施例中的第一电控阀4和第二电控阀5均为电磁阀，
第一加注装置100和第二加注装置200分别包括两组加注单元，两组加注单元依次设置在供氧装置1和氧箱8之间的管路上。
在本实施例中，第一加注装置100和第二加注装置200分别包括两组加注单元，第一组加注单元的第一电控阀4的进口和供氧装置1连通，第一组加注单元的第一电控阀4的出口和第二组加注单元的第一电控阀4的进口连通，第二组加注单元的第一电控阀4的出口和氧箱8连通，相当于两组加注单元串联，两个加注装置则为并联。设置两组加注单元能够实现过冷液氧的快速降温，而两个加注装置则能够实现液氧的快速加注，通过液氧加注控制器7则可以根据需要对流量大小进行精准控制，即可以快速加注，也可以慢速加注。
第一加注装置100和第二加注装置200还分别包括与液氧加注控制器7电连接的液氧流量计72和液氧温度传感器71，液氧流量计72和液氧温度传感器71分别设于第一电控阀4和氧箱8之间的管路上。
为便于分别对一个加注装置中的两个加注单元分别进行检测和控制，可以在每个加注单元的第一电控阀4的出口处设置一个液氧温度传感器71，液氧温度传感器71分别用于检测对应的加注单元传输的液氧的温度。液氧流量计72则仅需在靠近氧箱8进口一端的管路上设置即可。液氧流量计72分别检测对应的加注装置的氧流量，并将检测数据发送给液氧加注控制器7，液氧加注控制器7根据氧流量检测结果对相应的电控阀进行开度调节。液氧温度传感器71分别检测对应的加注装置的氧温度，并将检测数据发送给液氧加注控制器7，液氧加注控制器7根据氧温度检测结果对相应的过冷装置6的液氮流量进行控制，从而控制氧温度。
过冷装置6包括液氧过冷器61和供氮装置62；液氧过冷器61设有液氧进口612、液氧出口614、液氮进口611和液氮出口613；液氧进口612通过管路和第二电控阀5的出口连通，液氧出口614通过管路和第一电控阀4的出口连通，液氮进口611通过管路和供氮装置62连通。
在本实施例中，供氮装置62包括液氮槽车625、液氮流量计624和第三电控阀623。液氮流量计624和第三电控阀623分别和液氧加注控制器7电连接，且分别设于液氮进口611和液氮槽车625之间的管路上。
液氧过冷器61通过管路和供氮装置62连通，还通过其它管路和第一电控阀4连通。液氮由液氮进口611进入液氧过冷器61，再由液氮出口613排出。为进一步精准控制供氮装置62、以及出于安全性考虑，还可以在第三电控阀623和液氮槽车625之间增设液氮压力传感器622和液氮温度传感器621。本实施例中的第三电控阀623也为电磁阀。液氮流量计624对液氮槽车625流出的液氮的流量进行检测，并将液氮流量检测结果发送给液氧加注控制器7，液氧加注控制器7根据实际工况的不同设置对第三电控阀623的开度大小进行调节，以使液氮的流量控制在预设的范围内。
第一加注装置100和第二加注装置200分别包括两组供氧装置1，总共包括四组供氧装置1；火箭液氧加注系统还包括五通3和三通2，四组供氧装置1分别与五通3的四个入口连通，五通3的出口通过三通2分别和第一加注装置100、第二加注装置200的第一电控阀4的进口连通。
在本实施例中，供氧装置1的数量共为四组，五通3共设有四个入口和一个出口，四个入口分别连通一个供氧装置1，出口则通过三通2分成两路，分别与第一加注装置100和第二加注装置200的第一电控阀4连通。其中，两个靠近第一加注装置100设置的供氧装置1中的液氧通过三通2的一个出口向第一加注装置100传输，两个靠近第二加注装置200设置的供氧装置1中的液氧通过三通2的另一个出口向第二加注装置200传输。每个加注装置分别对应设置两个液氧槽车11可使液氧的输送流量更大，满足大流量输送的需求。为使整个系统的控制更为精准，还可以在五通3和三通2之间的管路上设置温度传感器和压力传感器。
本实施例的氧箱8上设有氧保险阀82和氧排气阀83，当向氧箱8内加注液氧时，氧排气阀83始终处于开启状态，当氧箱8内的压力达到预设值时，则氧保险阀82开启，以保障系统安全。在氧箱8的进口前的管路中还依次设置了液氧加注阀84和两个液氧过滤器12。在氧箱8内还设置有液氧液位器81，液氧液位器81用于检测氧箱8内加注的液氧的高度，并向液氧加注控制器7发送高度检测数据，当高度检测数据达到液氧加注的预设值时，液氧加注控制器7控制火箭液氧加注系统停止加注。
火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
液氧加注控制器7用于在常规加注流程时控制第一加注装置100和第二加注装置200的第一电控阀4开启，控制第二电控阀5关闭，同时控制过冷装置6关闭；
或者，液氧加注控制器7用于在过冷加注流程时控制第一加注装置100和第二加注装置200的第一电控阀4关闭，控制第二电控阀5开启，同时控制过冷装置6开启；
或者，液氧加注控制器7用于在同时加注流程时控制第一电控阀4开启，控制第二电控阀5关闭，同时控制过冷装置6关闭；液氧加注控制器7对第二加注装置200执行以下操作：控制第一电控阀4关闭，控制第二电控阀5开启，同时控制过冷装置6开启。
液氧加注控制器7用于在常规加注流程时分别接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧流量计72的流量检测值，并将流量检测值与预设常规氧流量范围作比较，若流量检测值处于预设常规氧流量范围内，则保持现状，若流量检测值处于预设常规氧流量范围之外，则根据流量检测值与预设常规氧流量范围的比较结果对第一电控阀4的开度进行调节；
或者，液氧加注控制器7用于在过冷加注流程时分别接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧流量计72的流量检测值，并将流量检测值与预设过冷氧流量范围作比较，若流量检测值处于过冷预设氧流量范围内，则保持现状，若流量检测值处于过冷预设氧流量范围之外，则根据流量检测值与过冷预设氧流量范围的比较结果对第二电控阀5的开度进行调节；
或者，液氧加注控制器7用于在同时加注流程时接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧流量计72的流量检测值，并将流量检测值与预设同时氧流量范围作比较，若流量检测值处于同时氧流量范围内，则保持现状，若流量检测值处于预设同时氧流量范围之外，则根据流量检测值与预设同时氧流量范围的比较结果对第一电控阀4的开度进行调节。
液氧加注控制器7用于在过冷加注流程时分别接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧温度传感器71的温度检测值，并将温度检测值与预设过冷氧温度范围作比较，若温度检测值处于过冷预设氧温度范围内，则保持现状，若温度检测值处于过冷预设氧温度范围之外，则根据温度检测值与过冷预设氧温度范围的比较结果对第一加注装置100和第二加注装置200的第三电控阀623的开度进行调节；
或者，液氧加注控制器7用于在同时加注流程时接收第二加注装置200的液氧温度传感器71的温度检测值，并将温度检测值与预设同时氧温度范围作比较，若温度检测值处于预设同时氧温度范围内，则保持现状，若温度检测值处于预设同时氧温度范围之外，则根据温度检测值与预设同时氧温度范围的比较结果对第二加注装置200的第三电控阀623的开度进行调节。
如图3和图4所示，本发明另一实施例的火箭液氧加注控制方法用于上述的火箭液氧加注系统，包括常规加注流程、过冷加注流程、以及同时加注流程。
常规加注流程包括以下步骤：
加注控制步骤：液氧加注控制器7控制第一加注装置100和第二加注装置200的第一电控阀4开启，控制第二电控阀5关闭，同时控制第三电控阀623关闭；
流量控制步骤：液氧加注控制器7分别接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧流量计72的流量检测值，并将流量检测值与预设常规氧流量范围作比较，若流量检测值处于预设常规氧流量范围内，则保持现状，若流量检测值处于预设常规氧流量范围之外，则根据流量检测值与预设常规氧流量范围的比较结果对第一电控阀4的开度进行调节。
过冷加注流程包括以下步骤：
加注控制步骤：液氧加注控制器7控制第一加注装置100和第二加注装置200的第一电控阀4关闭，控制第二电控阀5开启，同时控制第三电控阀623开启；
流量控制步骤：液氧加注控制器7分别接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧流量计72的流量检测值，并将流量检测值与预设过冷氧流量范围作比较，若流量检测值处于过冷预设氧流量范围内，则保持现状，若流量检测值处于过冷预设氧流量范围之外，则根据流量检测值与过冷预设氧流量范围的比较结果对第二电控阀5的开度进行调节；
温度控制步骤：液氧加注控制器7分别接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧温度传感器71的温度检测值，并将温度检测值与预设过冷氧温度范围作比较，若温度检测值处于过冷预设氧温度范围内，则保持现状，若温度检测值处于过冷预设氧温度范围之外，则根据温度检测值与过冷预设氧温度范围的比较结果对第一加注装置100和第二加注装置200的第三电控阀623的开度进行调节。
同时加注流程包括以下步骤：
加注控制步骤：液氧加注控制器7对第一加注装置100执行以下操作：控制第一电控阀4开启，控制第二电控阀5关闭，同时控制过冷装置6关闭；液氧加注控制器7对第二加注装置200执行以下操作：控制第一电控阀4关闭，控制第二电控阀5开启，同时控制第三电控阀623开启；
流量控制步骤：液氧加注控制器7接收第一加注装置100和第二加注装置200的液氧流量计72的流量检测值，并将流量检测值与预设同时氧流量范围作比较，若流量检测值处于同时氧流量范围内，则保持现状，若流量检测值处于预设同时氧流量范围之外，则根据流量检测值与预设同时氧流量范围的比较结果对第一电控阀4的开度进行调节；
温度控制步骤：液氧加注控制器7接收第二加注装置200的液氧温度传感器71的温度检测值，并将温度检测值与预设同时氧温度范围作比较，若温度检测值处于预设同时氧温度范围内，则保持现状，若温度检测值处于预设同时氧温度范围之外，则根据温度检测值与预设同时氧温度范围的比较结果对第二加注装置200的第三电控阀623的开度进行调节。
其中，第一加注装置100和第二加注装置200可以任意设置，即两个加注装置可以相互互换，在执行加注流程时没有次序规定。
本发明实施例的火箭液氧加注系统通过将相同的加注单元进行串联和并联组合，能够实现液氧的快速、大流量加注。通过将相同的液氧过冷器61进行串联，能够快速降低液氧的温度，并保持过冷液氧的温度，同时还能够保证过冷液氧的流量。
本发明实施例的火箭液氧加注系统通过将电磁阀进行巧妙地的串联、并联组合，能够实现常规液氧的快速、慢速加注，也能实现过冷液氧的快速、慢速加注，而且能同时加注常规液氧和过冷液氧，该系统能够实现上述三种不同加注工况形式，其适应范围更加广泛。
本发明实施例的火箭液氧加注系统非常简单、实用，直接采用液氧槽车11提供的液氧进行加注，液氮槽车625提供的液氮进行冷却降温，大型储罐及相应设备较少，能够降低系统的生产制造成本。
本发明实施例的火箭液氧加注系统中使用相同的液氧过冷器61、液氧流量调节电磁阀(第一电控阀4和第二电控阀5)、液氮流量调节电磁阀(第三电控阀623)，使得该系统的通用性较强，即实现了零件的修复、替换通用性和互换性，通过零件的批量采购进一步降低了系统的生产成本。同时整个系统的零件种类的减少，也降低了系统的研制难度和研制成本。
本发明实施例的火箭液氧加注系统通过液氧流量计72、液氧加注控制器7、液氧流量调节电磁阀三者实现闭环控制，能够实现液氧加注流量的精确控制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种火箭液氧加注系统，其特征在于，包括并列设置的第一加注装置(100)和第二加注装置(200)；
所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)分别包括供氧装置(1)、加注单元和液氧加注控制器(7)；
所述加注单元包括第一电控阀(4)和过冷装置(6)；所述第一电控阀(4)的进口通过管路与所述供氧装置(1)连通，所述第一电控阀(4)的出口通过管路与所述火箭的氧箱(8)连通；所述过冷装置(6)包括位于所述过冷装置(6)的液氧进口(612)一侧的第二电控阀(5)；所述第二电控阀(5)的进口通过管路和所述第一电控阀(4)的进口连通，所述过冷装置(6)的液氧出口(614)通过管路和所述第一电控阀(4)的出口连通；
所述液氧加注控制器(7)分别与所述第一电控阀(4)和所述第二电控阀(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)分别包括两组所述加注单元，两组所述加注单元依次设置在所述供氧装置(1)和所述氧箱(8)之间的管路上。
3.根据权利要求2所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)还分别包括与所述液氧加注控制器(7)电连接的液氧流量计(72)和液氧温度传感器(71)，所述液氧流量计(72)和所述液氧温度传感器(71)分别设于所述第一电控阀(4)和所述氧箱(8)之间的管路上。
4.根据权利要求3所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，所述过冷装置(6)包括液氧过冷器(61)和供氮装置(62)；所述液氧过冷器(61)设有液氧进口(612)、液氧出口(614)、液氮进口(611)和液氮出口(613)；所述液氧进口(612)通过管路和所述第二电控阀(5)的出口连通，所述液氧出口(614)通过管路和所述第一电控阀(4)的出口连通，所述液氮进口(611)通过管路和所述供氮装置(62)连通。
5.根据权利要求4所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，所述供氮装置(62)包括液氮槽车(625)、液氮流量计(624)和第三电控阀(623)；所述液氮流量计(624)和第三电控阀(623)分别和所述液氧加注控制器(7)电连接，且分别设于所述液氮进口(611)和所述液氮槽车(625)之间的管路上。
6.根据权利要求2所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)分别包括两组所述供氧装置(1)，总共包括四组所述供氧装置(1)；火箭液氧加注系统还包括五通(3)和三通(2)，四组所述供氧装置(1)分别与所述五通(3)的四个入口连通，所述五通(3)的出口通过所述三通(2)分别和所述第一加注装置(100)、所述第二加注装置(200)的所述第一电控阀(4)的进口连通。
7.根据权利要求1所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
所述液氧加注控制器(7)用于在所述常规加注流程时控制所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述第一电控阀(4)开启，控制所述第二电控阀(5)关闭，同时控制所述过冷装置(6)关闭；
或者，所述液氧加注控制器(7)用于在所述过冷加注流程时控制所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述第一电控阀(4)关闭，控制所述第二电控阀(5)开启，同时控制所述过冷装置(6)开启；
或者，所述液氧加注控制器(7)用于在所述同时加注流程时控制所述第一电控阀(4)开启，控制所述第二电控阀(5)关闭，同时控制所述过冷装置(6)关闭；所述液氧加注控制器(7)对所述第二加注装置(200)执行以下操作：控制所述第一电控阀(4)关闭，控制所述第二电控阀(5)开启，同时控制所述过冷装置(6)开启。
8.根据权利要求3所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
所述液氧加注控制器(7)用于在所述常规加注流程时分别接收所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述液氧流量计(72)的流量检测值，并将所述流量检测值与预设常规氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述预设常规氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述预设常规氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述预设常规氧流量范围的比较结果对所述第一电控阀(4)的开度进行调节；
或者，所述液氧加注控制器(7)用于在所述过冷加注流程时分别接收所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述液氧流量计(72)的流量检测值，并将所述流量检测值与预设过冷氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述过冷预设氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述过冷预设氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述过冷预设氧流量范围的比较结果对所述第二电控阀(5)的开度进行调节；
或者，所述液氧加注控制器(7)用于在所述同时加注流程时接收所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述液氧流量计(72)的流量检测值，并将所述流量检测值与预设同时氧流量范围作比较，若所述流量检测值处于所述同时氧流量范围内，则保持现状，若所述流量检测值处于所述预设同时氧流量范围之外，则根据所述流量检测值与所述预设同时氧流量范围的比较结果对所述第一电控阀(4)的开度进行调节。
9.根据权利要求5所述的火箭液氧加注系统，其特征在于，火箭液氧的加注流程包括常规加注流程、过冷加注流程和同时加注流程；
所述液氧加注控制器(7)用于在所述过冷加注流程时分别接收所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述液氧温度传感器(71)的温度检测值，并将所述温度检测值与预设过冷氧温度范围作比较，若所述温度检测值处于所述过冷预设氧温度范围内，则保持现状，若所述温度检测值处于所述过冷预设氧温度范围之外，则根据所述温度检测值与所述过冷预设氧温度范围的比较结果对所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述第三电控阀(623)的开度进行调节；
或者，所述液氧加注控制器(7)用于在所述同时加注流程时接收所述第二加注装置(200)的所述液氧温度传感器(71)的温度检测值，并将所述温度检测值与预设同时氧温度范围作比较，若所述温度检测值处于所述预设同时氧温度范围内，则保持现状，若所述温度检测值处于所述预设同时氧温度范围之外，则根据所述温度检测值与所述预设同时氧温度范围的比较结果对所述第二加注装置(200)的第三电控阀(623)的开度进行调节。
10.一种火箭液氧加注控制方法，其特征在于，用于火箭液氧加注系统，所述火箭液氧加注系统包括并列设置的第一加注装置(100)和第二加注装置(200)；
所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)分别包括供氧装置(1)、加注单元和液氧加注控制器(7)；
所述加注单元包括第一电控阀(4)和过冷装置(6)；所述第一电控阀(4)的进口通过管路与所述供氧装置(1)连通，所述第一电控阀(4)的出口用于通过管路与所述火箭的氧箱(8)连通；所述过冷装置(6)包括位于所述过冷装置(6)的液氧进口(612)一侧的第二电控阀(5)；所述第二电控阀(5)的进口通过管路和所述第一电控阀(4)的进口连通，所述过冷装置(6)的液氧出口(614)通过管路和所述第一电控阀(4)的出口连通；
所述液氧加注控制器(7)分别与所述第一电控阀(4)和所述第二电控阀(5)电连接；
所述火箭液氧加注控制方法包括常规加注流程、过冷加注流程、以及同时加注流程；
所述常规加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器(7)控制所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述第一电控阀(4)开启，控制所述第二电控阀(5)关闭，同时控制所述过冷装置(6)关闭；
所述过冷加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器(7)控制所述第一加注装置(100)和所述第二加注装置(200)的所述第一电控阀(4)关闭，控制所述第二电控阀(5)开启，同时控制所述过冷装置(6)开启；
所述同时加注流程包括以下步骤：
所述液氧加注控制器(7)对所述第一加注装置(100)执行以下操作：控制所述第一电控阀(4)开启，控制所述第二电控阀(5)关闭，同时控制所述过冷装置(6)关闭；所述液氧加注控制器(7)对所述第二加注装置(200)执行以下操作：控制所述第一电控阀(4)关闭，控制所述第二电控阀(5)开启，同时控制所述过冷装置(6)开启。
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