電磁先導(dǎo)氣控兩位三通閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁先導(dǎo)氣控的兩位三通閥結(jié)構(gòu)，適用于流量大、壓力高、響應(yīng)快、多次起動(dòng)的上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)。該閥門可用于多星發(fā)射通用上面級(jí)、戰(zhàn)略導(dǎo)彈多彈頭分導(dǎo)上面級(jí)推進(jìn)系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]為使我國(guó)火箭具備多星發(fā)射能力，滿足不同軌道的多星部署，適應(yīng)多種軌道的發(fā)射任務(wù)，需要研制一種低成本、高性能的多次起動(dòng)上面級(jí)。
[0003]XX-XX發(fā)動(dòng)機(jī)是應(yīng)用于二代導(dǎo)航工程一箭多星發(fā)射上面級(jí)推進(jìn)系統(tǒng)?，F(xiàn)有的閥門存在體積大、重量大、響應(yīng)慢以及缺少排放功能等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種壓力高、流量大、響應(yīng)快、重量輕、帶排放功能的多次動(dòng)作的電磁先導(dǎo)氣控兩位三通閥。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]電磁先導(dǎo)氣控兩位三通閥，其特殊之處在于:包括副閥、氣筒7和主閥，
[0007]所述副閥是兩位三通電磁閥，包括副閥體、副閥座8、副閥芯9、電磁組件11和副閥彈簧10;副閥彈簧10、副閥芯9和副閥座8自上至下依次設(shè)置在副閥體內(nèi)，副閥彈簧10處于壓縮狀態(tài)；電磁組件11固定副閥體上，位于副閥芯的外側(cè);副閥芯的外側(cè)壁上設(shè)有氣體排泄通道，副閥彈簧上方的副閥體開設(shè)有氣體排放口 17，副閥座上設(shè)有氣體通孔18，副閥座的外側(cè)壁設(shè)有與所述氣體排泄通道相連通的第一環(huán)形槽19，副閥體上設(shè)有第二環(huán)形槽20，第二環(huán)形槽與第一環(huán)形槽通過(guò)多個(gè)第一通道相連通;若副閥芯離開副閥座，氣體通孔與第一環(huán)形槽相連通；
[0008]所述氣筒7的側(cè)壁或底部設(shè)有一通孔，通孔為氣體進(jìn)口16，氣筒的筒口為氣體出口，氣體出口與所述氣體通孔連通；
[0009]所述主閥為兩位三通閥，包括主閥體3和設(shè)置在主閥體內(nèi)的主閥桿和腔室;主閥桿上套接有自右向左依次套接有活塞31、排放閥芯5和主閥芯4，活塞能夠在所述腔室內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞外側(cè)與主閥體之間為動(dòng)密封連接，所述第二環(huán)形槽與所述腔室連通;主閥桿的左端與主閥體之間設(shè)有主彈簧，主彈簧處于壓縮狀態(tài)；
[0010]主閥芯的主閥座位于主閥芯的右側(cè)，排放閥芯的排放閥座位于排放閥芯的左側(cè)；[0011 ] 主閥芯處的主閥體上設(shè)有推進(jìn)劑入口 13，主閥芯用于控制推進(jìn)劑入口的開關(guān)；主閥芯和排放閥芯之間的主閥體上設(shè)有推進(jìn)劑出口 15;排放閥芯處的主閥體上設(shè)有推進(jìn)劑排放口 14，排放閥芯用于控制推進(jìn)劑排放口的開關(guān)。
[0012]上述氣筒呈L狀，包括橫向段和豎向段，副閥體的下端嵌入所述豎向段，豎向段左側(cè)的氣筒上設(shè)有第二通道，所述第二環(huán)形槽通過(guò)第二通道與所述腔室連通。
[0013]上述第二環(huán)形槽與第一環(huán)形槽的位置高度相等，與氣體通孔18正對(duì)的副閥芯上、以及與氣體排放口正對(duì)的副閥芯上均設(shè)有凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)均設(shè)有密封部件。
[0014]上述活塞右端外側(cè)與主閥體之間設(shè)有密封圈12，密封圈的右側(cè)為動(dòng)密封環(huán)6，動(dòng)密封環(huán)上設(shè)有沿圓周均布的多個(gè)壓力平衡孔21，每個(gè)壓力平衡孔與密封圈的中部正對(duì)。
[0015]上述主閥芯的外周設(shè)有兩個(gè)環(huán)形臺(tái)階，兩個(gè)環(huán)形臺(tái)階分別為第一環(huán)形臺(tái)階22和第二環(huán)形臺(tái)階23，第一環(huán)形臺(tái)階的外徑小于第二環(huán)形臺(tái)階的外徑;主閥芯的外周套接有第一彈性環(huán)24，第一彈性環(huán)的右端靠近主閥座，左端與第一環(huán)形臺(tái)階接觸;主閥芯上還套接有第一壓環(huán)25，第一壓環(huán)套接在第一彈性環(huán)和部分主閥芯上，第一壓環(huán)與主閥芯之間滾邊鎖緊，第一壓環(huán)的內(nèi)壁設(shè)有第三環(huán)形臺(tái)階，第三環(huán)形臺(tái)階與第二環(huán)形臺(tái)階接觸。
[0016]第一環(huán)形臺(tái)階上以及與第一彈性環(huán)內(nèi)壁接觸的主閥芯均設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)均填充有所述第一彈性環(huán)。
[0017]上述第一壓環(huán)與第一彈性環(huán)及主閥芯之間過(guò)盈配合。
[0018]主閥芯左側(cè)的主閥桿上還套接一圓盤26，圓盤與住閥體內(nèi)壁接觸，圓盤上設(shè)有2-3個(gè)個(gè)圓周均布的泄荷孔。
[0019]上述排放排放閥芯與主閥芯的結(jié)構(gòu)相同，位置相對(duì)，具體為:
[0020]所述排放閥芯的外周設(shè)有兩個(gè)環(huán)形臺(tái)階，兩個(gè)環(huán)形臺(tái)階分別為第四環(huán)形臺(tái)階和第五環(huán)形臺(tái)階，第四環(huán)形臺(tái)階的外徑小于第五環(huán)形臺(tái)階的外徑;排放閥芯的外周套接有第二彈性環(huán)，第二彈性環(huán)的左端靠近排放閥座，右端與第四環(huán)形臺(tái)階接觸;排放閥芯上還套接有第二壓環(huán)，第二壓環(huán)套接在第二彈性環(huán)和部分排放閥芯上，第二壓環(huán)與排放閥芯之間滾邊密封，第二壓環(huán)的內(nèi)壁設(shè)有第六環(huán)形臺(tái)階，第六環(huán)形臺(tái)階與第五環(huán)形臺(tái)階接觸；
[0021]第四環(huán)形臺(tái)階上以及與第二彈性環(huán)內(nèi)壁接觸的排放閥芯均設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)均填充有所述第二彈性環(huán)。
[0022]上述主閥還包括堵頭1，主閥體的左端為開口，堵頭安裝在所述開口內(nèi)，所述主彈簧設(shè)置在所述圓盤26與堵頭1之間。
[0023]本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0024]本發(fā)明的主閥采用了電磁先導(dǎo)氣控兩位三通結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的多次快速起動(dòng)和關(guān)機(jī)，減少了結(jié)構(gòu)質(zhì)量、提高了閥門的響應(yīng)速度;排放閥芯處設(shè)置了推進(jìn)劑排放口，該推進(jìn)劑排放口在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)與推力室相通，閥后至推力室之間的推進(jìn)劑能快速的從該推進(jìn)劑排放口排空，從而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)的后效沖量。
[0025]本發(fā)明兩位三通閥的主閥芯4和排放閥芯5采用了滾邊鎖緊結(jié)構(gòu)，使得金屬與非金屬材料的鑲嵌更加牢靠、緊密，提高了閥芯的承壓能力和耐低溫性能。
[0026]本發(fā)明采用了雙閥芯對(duì)稱安裝技術(shù)(排放排放閥芯與主閥芯的結(jié)構(gòu)相同，位置相對(duì))，減少了結(jié)構(gòu)質(zhì)量、提高了閥門的響應(yīng)速度。
[0027]本發(fā)明的活塞與腔室內(nèi)壁之間采用了分體式動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，有利于密封圈的安裝；動(dòng)密封環(huán)上設(shè)有沿圓周均布的多個(gè)通孔，每個(gè)通孔與密封圈的中部正對(duì)，因而動(dòng)密封環(huán)上的通孔有平衡壓力的作用，消除了密封圈起動(dòng)時(shí)的翻滾現(xiàn)象，提高了多次動(dòng)作的工作可靠性。
[0028]本發(fā)明具有壓力高、流量大、體積小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，可作為上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的關(guān)機(jī)控制閥，同時(shí)也適用于大流量、高壓力、流阻要求高的工況。
[0029]經(jīng)計(jì)算分析、地面試車試驗(yàn)及上天飛行試驗(yàn)研究表明本發(fā)明工作可靠，性能穩(wěn)定，工作壓力、工作流量及響應(yīng)時(shí)間可以滿足具體任務(wù)需求。本發(fā)明可在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、多星發(fā)射上面級(jí)系統(tǒng)、戰(zhàn)略導(dǎo)彈多彈頭分導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本發(fā)明電磁先導(dǎo)氣控兩位三通閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0031]圖2是圖1的左視圖。
[0032]圖3是本發(fā)明排放閥芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4本發(fā)明動(dòng)密封環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)多次起動(dòng)和關(guān)機(jī)，減小發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度，必須設(shè)計(jì)一種全新的帶關(guān)機(jī)排放功能的控制閥。該閥門需具備可多次重復(fù)工作，工作壓力范圍0?1 IMPa，工作流量范圍0?1.5kg/s，流阻小于0.3MPa，控制氣壓力7?12MPa，響應(yīng)時(shí)間小于50ms的主要性能。
[0035]如圖1所示電磁先導(dǎo)氣控兩位三通閥結(jié)構(gòu)，是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例由堵頭1、主彈簧2、主閥體3、主閥芯4、排放閥芯5、動(dòng)密封環(huán)6、氣筒7、副閥座8、副閥芯9、副閥彈簧10、電磁組件11及密封圈12等組成。
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