一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構制造技術

技術編號：44022561 閱讀：14 留言：0更新日期：2025-01-15 01:05

本發明專利技術公開一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，包括先導閥體、活塞桿、限位桿、閥芯、主閥體以及驅控裝置；先導閥體上側與驅控裝置連接，下側與主閥體連接，內側壁面開導向槽；限位桿上部穿過先導閥體上壁面與驅控裝置固連，驅控裝置控制限位桿平面旋轉并設定靜止位置；所述活塞桿上端面中間留有圓柱型空腔，沿圓直徑方向開矩形槽，其第一級側面有凸起與先導閥體導向槽配合，其第二級穿過主閥體的上端面中心開孔；閥芯置于主閥體中，閥芯上端中心設置有圓柱形凹槽、與活塞桿的第三級配合。通過控制活塞桿的行程，使與之連接的燃氣閥門的閥芯實際行程改變，實現燃氣閥門多種檔位開度的控制，使閥門結構和控制方式都更加簡潔高效。

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【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，屬于航天發動機領域。

技術介紹

1、傳統固體火箭發動機多為單次工作發動機，點火啟動后發動機通過固定喉道流動，其流量大小僅受推進劑燃面變化控制，即按照預定推力工作，中間難以實現快速通氣面積變化。

2、為實現固體發動機的能量控制，目前固體發動機用高溫燃氣閥按工作方式分主要有開關閥和用調節閥進行喉道面積控制兩種，前者只有開關兩種狀態，不滿足流量調節需求，后者通過改變通道面積調節流量；對僅需固定兩種流量狀態的調節需求來說，常見的喉栓式燃氣調節閥無論結構或控制方式都過于復雜，不利于喉道面積的快速改變。

技術實現思路

1、本專利技術的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，通過對閥芯行程的控制，實現閥門多種檔位開度的快速控制。

2、本專利技術的技術解決方案是：一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，包括：先導閥體、限位桿、活塞桿、閥芯、主閥體以及驅控裝置，其中：

3、主閥體為中空結構，底部設置有燃氣流入口，側面設置有燃氣流出口，上端面中心位置開孔；

4、閥芯置于主閥體中，閥芯上端中心設置有圓柱形凹槽；

5、先導閥體內部為中空結構，上端與驅控裝置的外殼固連，上壁面開孔供限位桿的上部通過；下端不封閉，與主閥體的上端固連；先導閥體的內側壁面豎直設置一組相對的導向槽；先導閥體上壁面設置有供高溫燃氣進入及排出的管道；

<p>6、活塞桿其沿中軸線自上而下以三級階梯形式呈直徑逐級減小的圓柱，依次分別為第一級、第二級、第三級：

7、活塞桿的第一級置于先導閥體的空腔內，臨近下端面的外側設置有對稱凸起，與先導閥體的內側壁面豎直設置的一組相對的導向槽相配合來完成活塞桿的上下運動；活塞桿的第一級上端面中間留有圓柱型空腔，該圓柱型空腔上沿圓直徑方向設置多對深度不等的矩形槽；

8、活塞桿的第二級穿過主閥體的上端面中心開孔，二者相互配合；

9、活塞桿的第三級伸入主閥體的中空結構中，與閥芯上端中心圓柱形凹槽間隙配合，且活塞桿的第三級的中軸線與閥芯上端中心圓柱形凹槽的中軸線重合；

10、限位桿呈倒置的t形；限位桿上部為圓柱體，穿過先導閥體上壁面的開孔并與之互相配合，伸出先導閥體上壁面的部分與驅控裝置的旋轉運動組件固連；限位桿的下部寬度小于等于活塞桿第一級上端面矩形槽的寬度。

11、優選的，先導閥體上壁面的開孔與限位桿的上部圓柱之間、活塞桿的第一級與先導閥體之間、以及主閥體的上端面中心開孔與活塞桿第二級相互配合的位置，均采用耐高溫動密封結構進行密封。

12、優選的，先導閥體內側的導向槽的縱向長度應滿足活塞桿的所有移動行程，且其軸向深度不使先導閥體與活塞桿之間的耐高溫動密封結構失效。

13、優選的，活塞桿的第一級臨近下端面外側設置的對稱凸起與先導閥體的導向槽之間為間隙配合或過渡配合。

14、優選的，活塞桿第一級上端面中間的圓柱型空腔，其深度不小于其外側最深的矩形槽的深度。

15、優選的，驅控裝置的旋轉運動組件控制旋轉限位桿的上部從而帶動限位桿的下部進行平面旋轉，并根據開度要求將限位桿的下部靜止在活塞桿上端面與閥門開度要求對應的矩形槽的平行位置。

16、優選的，先導閥體、限位桿、活塞桿、閥芯、主閥體均采用耐高溫高強度金屬材料，高溫指溫度范圍大于2000℃，高強度指材料的力學性能要求為：室溫抗拉強度大于1000mpa，500℃抗拉強度大于650mpa。

17、優選的，活塞桿第一級上端面圓柱型空腔上外側沿圓直徑方向設置的多對深度不等的矩形槽，其中：深度較淺的矩形槽對應閥門的小檔位開度，深度較深的矩形槽對應閥門的大檔位開度。

18、優選的，閥芯下端與主閥體的最大距離與活塞桿最大行程相等，閥芯下行至與主閥體的燃氣流入口接觸時實現閥芯下表面與主閥體燃氣流入口一側水平內表面的端面密封。

19、優選的，主閥體采用分體設計。

20、本專利技術與現有技術相比具有如下優點：

21、本專利技術中的先導閥限位結構采用了旋轉驅控裝置帶動限位桿和活塞桿上端面布置的多級矩形槽，通過控制活塞桿的行程，使與之連接的燃氣閥門的閥芯實際行程改變，實現燃氣閥門多種檔位開度的控制，結構和控制方式都更加簡潔高效。

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【技術保護點】

1.一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于包括：先導閥體(1)、限位桿(2)、活塞桿(3)、閥芯(4)、主閥體(5)以及驅控裝置，其中：

2.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：先導閥體(1)上壁面的開孔與限位桿(2)的上部圓柱之間、活塞桿(3)的第一級與先導閥體(1)之間、以及主閥體(5)的上端面中心開孔與活塞桿(3)第二級相互配合的位置，均采用耐高溫動密封結構進行密封。

3.根據權利要求2所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：先導閥體(1)內側的導向槽的縱向長度應滿足活塞桿(3)的所有移動行程，且其軸向深度不使先導閥體(1)與活塞桿(3)之間的耐高溫動密封結構失效。

4.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：活塞桿(3)的第一級臨近下端面外側設置的對稱凸起與先導閥體(1)的導向槽之間為間隙配合或過渡配合。

5.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：活塞桿(

6.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：驅控裝置的旋轉運動組件控制旋轉限位桿(2)的上部從而帶動限位桿(2)的下部進行平面旋轉，并根據開度要求將限位桿(2)的下部靜止在活塞桿(3)上端面與閥門開度要求對應的矩形槽的平行位置。

7.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：先導閥體(1)、限位桿(2)、活塞桿(3)、閥芯(4)、主閥體(5)均采用耐高溫高強度金屬材料，高溫指溫度范圍大于2000℃，高強度指材料的力學性能要求為：室溫抗拉強度大于1000MPa，500℃抗拉強度大于650MPa。

8.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：活塞桿(3)第一級上端面圓柱型空腔上外側沿圓直徑方向設置的多對深度不等的矩形槽，其中：

9.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：閥芯(4)下端與主閥體(5)的最大距離與活塞桿(3)最大行程相等，閥芯(4)下行至與主閥體(5)的燃氣流入口接觸時實現閥芯下表面與主閥體燃氣流入口一側水平內表面的端面密封。

10.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：主閥體(5)采用分體設計。

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【技術特征摘要】

1.一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于包括：先導閥體(1)、限位桿(2)、活塞桿(3)、閥芯(4)、主閥體(5)以及驅控裝置，其中：

5.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔位開度工作的先導閥限位結構，其特征在于：活塞桿(3)第一級上端面中間的圓柱型空腔，其深度不小于其外側最深的矩形槽的深度。

6.根據權利要求1所述的一種實現燃氣閥門多檔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠漢，尹大鵬，牛祿，魏婷婷，汪勇，楊澤安，裴晨曦，劉曉麗，楊永強，程煜，
申請(專利權)人：上海新力動力設備研究所，
類型：發明
國別省市：

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