專利名稱：衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，用于衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)的不同部位，控制氦氣及推進(jìn)劑的打開。
背景技術(shù)：
火藥燃?xì)庾鲃娱y是航天型號各類系統(tǒng)上重要的自動器組件之一，在系統(tǒng)中起到對流體控制的作用。火藥燃?xì)庾鲃娱y是利用火藥燃燒產(chǎn)生的高壓燃?xì)鈦韯幼鞯?，具有密封性好、尺寸小、質(zhì)量輕、響應(yīng)速度快以及自身帶有只要很小脈沖電源就能作動高壓能源等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于液體火箭發(fā)動機(jī)上。目前，在我國的各類航天型號系統(tǒng)中，火藥燃?xì)庾鲃娱y多用于對工作介質(zhì)起隔離、關(guān)閉作用的工作場合。但是現(xiàn)有的火藥燃?xì)庾鲃娱y存在質(zhì)量大、密封性和穩(wěn)定性不高的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的火藥燃?xì)庾鲃娱y存在質(zhì)量大、密封性和穩(wěn)定性不高的技術(shù)問題，本實用新型提供一種衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，本實用新型為一種具有高可靠、低流阻、適應(yīng)長期貯存的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y。本實用新型采取的技術(shù)解決方案是:衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，包括基體、盲管組件、切刀、密封組件，所述切刀設(shè)置在基體的內(nèi)腔內(nèi)且與基體通過密封組件配合密封，所述基體內(nèi)腔依次形成高壓高溫燃?xì)馇?、切刀通道以及切屑腔，所述盲管組件固定在基體上且垂直貫穿基體和切刀通道，所述盲管組件包括連接頭、第一通道以及第二通道，所述連接頭的一端與第一通道連接，所述連接頭的另一端與第二通道連接，所述連接頭的中心設(shè)置有環(huán)形通槽，所述環(huán)形通槽的底部為薄壁管，所述薄壁管的直徑大于第一通道的內(nèi)徑，所述第一通道和第二通道通過薄壁管隔斷，所述切刀包括依次固定連接的大徑驅(qū)動段、小徑切割段以及設(shè)置在小徑切割段的導(dǎo)通孔，所述大徑驅(qū)動段的另一端為高壓高溫燃?xì)馇?，所述小徑切割段的另一端正對環(huán)形通槽，所述大徑驅(qū)動段上在與小徑切割段的連接處設(shè)置有密封錐面，所述基體的內(nèi)壁上設(shè)置有限位錐面，限位錐面與密封錐面之間的距離等于或小于導(dǎo)通孔與薄壁管的距離，所述限位錐面與密封錐面形成錐面密封。限位錐面的錐度小于密封錐面的錐度。上述密封組件為密封圈，所述密封圈套裝在大徑驅(qū)動段上。 上述密封組件為兩個密封圈，兩個均套裝在大徑驅(qū)動段上。還包括防燒環(huán)，所述防燒環(huán)套裝在大徑驅(qū)動段上且靠近高壓高溫燃?xì)馇?。還包括兩道防燒環(huán)，兩道防燒環(huán)依次套裝在大徑驅(qū)動段上且靠近高壓高溫燃?xì)馇?。[0014]上述基體和盲管組件間采用電子束焊接固定。上述基體上的檢漏孔采用焊接密封。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:1、本實用新型的切刀在動作之后與基體I形成錐面楔緊密封，提高閥門在動作之后的密封可靠性和耐壓性，有利于帶介質(zhì)的長期貯存。2、本實用新型火藥燃?xì)庾鲃娱y的全部金屬采用不同性能的鈦合金，不僅減輕了產(chǎn)品質(zhì)量，而且有利于切刀和基體楔緊、基體和盲管、焊片的焊接。3、本實用新型全部接口采用焊接結(jié)構(gòu)，提高了密封的可靠性。4、本實用新型涉及的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，是為衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)研制的一種質(zhì)量輕，通徑小((p4 (p6.4)，工作壓力變化范圍大(2.2^30MPa)、作動前后的泄漏率小于IXKT4Pa.L/s的高可靠性、高密封性火藥燃?xì)庾鲃娱y，填補(bǔ)了此類結(jié)構(gòu)和通徑常閉火藥燃?xì)庾鲃娱y的空白。

圖1是本實用新型衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y作動前結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y作動后結(jié)構(gòu)示意圖；其中附圖標(biāo)記為:1_基體，10-高壓高溫燃?xì)馇唬?1-切刀通道，12-限位錐面，13-切屑腔，2-盲管組件，21-連接頭，22-第一通道，23-第二通道，24-環(huán)形通槽，25-薄壁管，3-切刀，31-大徑驅(qū)動段，32-小徑切割段，33-導(dǎo)通孔，34-密封錐面，4-防燒環(huán)，5-密封圈，6-螺堵，7-密封片，8-堵頭，9-焊片。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，主要包括基體1、盲管組件2、切刀3、防燒環(huán)4、密封圈5、螺堵6、密封片7、堵頭8、焊片9，切刀設(shè)置在基體的內(nèi)腔內(nèi)與基體通過密封組件配合密封，基體內(nèi)腔依次形成高壓高溫燃?xì)馇?0、切刀通道11以及切屑腔13，盲管組件2固定在基體上且貫穿基體和切刀通道，其中盲管組件2包括連接頭21、第一通道22以及第二通道23，連接頭21的一端與第一通道22連接，連接頭21的另一端與第二通道23連接，連接頭21的中心設(shè)置有環(huán)形通槽24，環(huán)形通槽24的底部為薄壁管25，薄壁管25的直徑大于第一通道的內(nèi)徑；第一通道22和第二通道23通過薄壁管25隔斷，薄壁管的高度也就是環(huán)形通槽的寬度，小于等于小徑切割段32的最大直徑。薄壁管的厚度能夠被切刀3掰斷。切刀3包括依次固定連接的大徑驅(qū)動段31、小徑切割段32以及設(shè)置在小徑切割段的導(dǎo)通孔33，大徑驅(qū)動段31的另一端為高壓高溫燃?xì)馇?0，小徑切割段32的另一端正對環(huán)形通槽24，大徑驅(qū)動段31上在與小徑切割段32的連接處設(shè)置有密封錐面34，基體I的內(nèi)壁上設(shè)置有限位錐面12，限位錐面12與密封錐面34之間的距離等于或小于導(dǎo)通孔與薄壁管的距離，限位錐面與密封錐面形成錐面密封。本實用新型的工作過程 :盲管組件2先擰入基體I中，然后在盲管組件和基體的外端面上進(jìn)行電子束焊接，保證基體I和盲管2聯(lián)接和密封的可靠性。盲管組件2采用整體式雙邊隔離結(jié)構(gòu)，保證火藥燃?xì)庾鲃娱y能夠雙向承壓。盲管組件2切破處設(shè)置有環(huán)形通槽實現(xiàn)薄壁結(jié)構(gòu)，保證盲管組件從該處切破。工作前盲管組件2對介質(zhì)起到隔離作用，密封圈5靠壓縮量將切刀3固定住，防止其移動，工作后燃?xì)庾饔迷谇械?前端，切刀3迅速移動切破盲管組件2的薄壁管，介質(zhì)流道打開，切刀3的密封錐面接觸到基體I內(nèi)腔限位錐面后，在慣性和燃?xì)鈮毫Φ淖饔孟滦ㄈ牖wI限位錐面，切刀3可靠鎖緊并形成密封。為防止介質(zhì)外泄漏，基體I和盲管2采用焊接密封。為避免火藥爆炸產(chǎn)生的火焰燒蝕密封圈，引起密封能力下降，因此，在設(shè)計時采用了防燒環(huán)+密封圈的密封結(jié)構(gòu)，可以起到良好的防燒密封效果。為防止切刀和基體之間密封失效，基體I檢漏孔處采用橡膠密封片7及焊片9與基體I激光焊接的密封形式保證該處起到冗余密封作用。為了切刀楔緊和盲管組件的切破，切刀3和基體I采用不同硬度的鈦合金材料，并且切刀3和基體I錐面應(yīng)具有一定的配合角度來保證切刀3和基體I楔緊密封的可靠性，一般限位錐面的錐度小于密封錐面的錐度。確保形成可靠的“金屬-金屬”的錐面楔緊式密封，達(dá)到火藥燃?xì)庾鲃娱y打開后錐面密封可靠的目的。
權(quán)利要求1.衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:包括基體(I)、盲管組件(2)、切刀(3)、密封組件，所述切刀設(shè)置在基體的內(nèi)腔內(nèi)且與基體通過密封組件配合密封，所述基體內(nèi)腔依次形成高壓高溫燃?xì)馇?10)、切刀通道(11)以及切屑腔(13)，所述盲管組件(2)固定在基體上且垂直貫穿基體和切刀通道， 所述盲管組件(2)包括連接頭(21)、第一通道(22)以及第二通道(23)，所述連接頭(21)的一端與第一通道(22)連接，所述連接頭(21)的另一端與第二通道(23)連接，所述連接頭(21)的中心設(shè)置有環(huán)形通槽(24)，所述環(huán)形通槽(24)的底部為薄壁管(25)，所述薄壁管(25)的直徑大于第一通道的內(nèi)徑，所述第一通道(22)和第二通道(23)通過薄壁管(25)隔斷， 所述切刀(3)包括依次固定連接的大徑驅(qū)動段(31)、小徑切割段(32)以及設(shè)置在小徑切割段的導(dǎo)通孔(33)，所述大徑驅(qū)動段(31)的另一端為高壓高溫燃?xì)馇?10)，所述小徑切割段(32)的另一端正對環(huán)形通槽(24)，所述大徑驅(qū)動段(31)上在與小徑切割段(32)的連接處設(shè)置有密封錐面(34)， 所述基體(I)的內(nèi)壁上設(shè)置有限位錐面(12 )，限位錐面(12 )與密封錐面(34 )之間的距離等于或小于導(dǎo)通孔與薄壁管的距離，所述限位錐面與密封錐面形成錐面密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:限位錐面的錐度小于密封錐面的錐度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:所述密封組件為密封圈，所述密封圈套裝在大徑驅(qū)動段上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:所述密封組件為兩個密封圈，兩個均套裝在大徑驅(qū)動段上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:還包括防燒環(huán)，所述防燒環(huán)套裝在大徑驅(qū)動段上且靠近高壓高溫燃?xì)馇弧?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:還包括兩道防燒環(huán)，兩道防燒環(huán)依次套裝在大徑驅(qū)動段上且靠近高壓高溫燃?xì)馇弧?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:所述基體(I)和盲管組件(2)間采用電子束焊接固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，其特征在于:所述基體上的檢漏孔采用焊接密封。
專利摘要本實用新型涉及一種衛(wèi)星用雙邊切破式常閉鈦合金火藥燃?xì)庾鲃娱y，主要包括基體、盲管組件、切刀、防燒環(huán)、密封圈、螺堵、密封片、堵頭、焊片，切刀設(shè)置在基體的內(nèi)腔內(nèi)與基體通過密封組件配合密封，基體內(nèi)腔依次形成高壓高溫燃?xì)馇弧⑶械锻ǖ酪约扒行记?，盲管組件固定在基體上且貫穿基體和切刀通道。本實用新型的切刀在動作之后與基體形成錐面楔緊密封，提高閥門在動作之后的密封可靠性和耐壓性，有利于介質(zhì)的長期貯存。
文檔編號F16K3/02GK202992217SQ20122070268
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者陶正, 陳煒, 段增斌, 孫彥堂, 袁洪濱, 黃清偉, 李海, 王運(yùn)卯, 譚屏, 劉立創(chuàng), 王勝強(qiáng), 趙文華, 吳曉東 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所