一种控制阀和发动机总成转让专利

申请号 : CN202210838431.X

文献号 : CN114992376B

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基本信息:

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相似专利:

发明人 : 韩亚威布向伟黄帅周硕陈展佟显义田蜜

申请人 : 东方空间(西安)宇航技术有限公司

摘要 :

本申请提供一种控制阀和发动机总成,涉及阀门技术领域,包括具有主通道的阀体以及位于主通道内的主阀组件和弹性膜盒,弹性膜盒与主阀组件驱动配合,在阀体上还设置有控制组件,控制组件用于控制弹性膜盒的波纹结构形变以驱动主阀组件开启或关断对应的主通道。由于弹性膜盒的壁面具有波纹结构,因此,在弹性膜盒发生形变时,可以借助波纹结构中的多个起伏部位来分摊总形变量,进而在满足弹性膜盒的总体形变量的同时,对于每一个起伏部位来讲形变较小,故,可以有效的减小弹性膜盒的结构应变,从而使得弹性膜盒的疲劳寿命大幅增加,提高控制阀的使用寿命和工作的可靠性。

权利要求 :

1.一种控制阀,其特征在于,包括具有主通道的阀体以及位于所述主通道内的主阀组件和弹性膜盒,所述弹性膜盒与所述主阀组件驱动配合,且所述弹性膜盒的壁面具有波纹结构,在所述阀体上还设置有控制组件,所述控制组件用于控制所述弹性膜盒的波纹结构形变以驱动所述主阀组件开启或关断对应的所述主通道;

所述阀体还具有与所述主通道连通的控制通道,所述弹性膜盒封闭于所述控制通道与所述主通道连通的端口,且所述弹性膜盒的内腔与所述控制通道连通,所述控制组件包括位于所述控制通道且用于控制所述控制通道通断的控制阀芯;

所述弹性膜盒包括具有内腔的管体和封闭于所述管体一端口的驱动部,所述驱动部与所述主阀组件驱动配合,所述控制通道经所述管体另一端口与所述内腔连通,所述管体的周壁具有所述波纹结构;

所述主阀组件包括主阀安装套以及滑动设置于所述主阀安装套内的主阀芯,所述主阀芯与所述驱动部驱动配合,所述弹性膜盒还包括设置于所述管体另一端口周缘的环形固定部,所述主阀安装套固定设置于所述主通道并将所述环形固定部抵接于所述阀体以使所述弹性膜盒封闭于所述控制通道的端口。

2.如权利要求1所述的控制阀,其特征在于,所述阀体具有至少两个所述主通道,在每个所述主通道内均设置有所述主阀组件,所述控制通道包括设置有所述控制阀芯的主控通道以及分别与所述主控通道连通的至少两个分控通道,至少两个所述分控通道的另一端与至少两个所述主通道一一对应连通,在每个所述分控通道与所述主通道连通的端口均设置有所述弹性膜盒。

3.如权利要求1所述的控制阀,其特征在于,在所述环形固定部和所述阀体之间还设置有密封圈。

4.如权利要求1所述的控制阀,其特征在于,所述弹性膜盒为金属弹性膜盒。

5.如权利要求1所述的控制阀,其特征在于,所述阀体还包括与所述控制通道连通的外排通道,所述控制阀芯还用于控制所述外排通道的通断,且所述外排通道的通断状态与所述控制通道的通断状态相反。

6.如权利要求5所述的控制阀,其特征在于,所述控制阀芯的相对两端分别具有第一密封件和第二密封件,所述第一密封件用于关断所述控制通道,所述第二密封件用于关断所述外排通道。

7.如权利要求6所述的控制阀,其特征在于,在所述控制阀芯相对两端的端面分别设置有用于容置所述第一密封件和所述第二密封件的凹槽,所述凹槽的槽口面积小于槽底面积。

8.如权利要求1所述的控制阀,其特征在于,所述控制阀芯为磁体阀芯,所述控制组件还包括绕设于所述磁体阀芯外周的线圈。

9.一种发动机总成,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的控制阀。

说明书 :

一种控制阀和发动机总成

技术领域

[0001] 本申请涉及阀门技术领域,具体而言,涉及一种控制阀和发动机总成。

背景技术

[0002] 小推力液体火箭发动机广泛应用于运载火箭、在轨/临近空间飞行器及动能拦截武器等技术领域,通过发动机工作产生的推力,为飞行器的变轨、调姿提供控制力/力矩。一般来说,为了实现上述飞行过程的控制,往往要求小推力液体火箭发动机具备较快的响应速度及工作可靠性。从目前的工程研究现状来看,小推力液体火箭发动机的开关机控制往往通过电磁截止阀来实现,因此,电磁截止阀的工作性能直接决定了上述飞行器飞行过程中的飞控性能,其开关机加速性、可靠性、使用寿命在工程应用中及其关键。
[0003] 现有电磁截止阀通常采用具有瓣膜的控制阀,即该控制阀采用瓣膜结构作为驱动主阀的执行机构,瓣膜结构在充放气过程中,会像鼓的蒙皮一样发生较大的结构形变,利用产生的形变量来驱动主阀运动,实现阀门的开启和关闭。但是,在阀门的高频次动作时,瓣膜结构会因为较大的结构形变使得疲劳应力加速累计,进而导致可靠性较低、寿命较短。

发明内容

[0004] 本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种控制阀和发动机总成,以解决现有具有瓣膜控制阀可靠性较低、寿命较短的问题。
[0005] 为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
[0006] 本申请实施例的一方面,提供一种控制阀,包括具有主通道的阀体以及位于主通道内的主阀组件和弹性膜盒,弹性膜盒与主阀组件驱动配合,且弹性膜盒的壁面具有波纹结构,在阀体上还设置有控制组件,控制组件用于控制弹性膜盒的波纹结构形变以驱动主阀组件开启或关断对应的主通道。
[0007] 可选的,阀体还具有与主通道连通的控制通道,弹性膜盒封闭于控制通道与主通道连通的端口,且弹性膜盒的内腔与控制通道连通,控制组件包括位于控制通道且用于控制控制通道通断的控制阀芯。
[0008] 可选的,阀体具有至少两个主通道,在每个主通道内均设置有主阀组件,控制通道包括设置有控制阀芯的主控通道以及分别与主控通道连通的至少两个分控通道,至少两个分控通道的另一端与至少两个主通道一一对应连通,在每个分控通道与主通道连通的端口均设置有弹性膜盒。
[0009] 可选的,弹性膜盒包括具有内腔的管体和封闭于管体一端口的驱动部,驱动部与主阀组件驱动配合,控制通道经管体另一端口与内腔连通,管体的周壁具有波纹结构。
[0010] 可选的,主阀组件包括主阀安装套以及滑动设置于主阀安装套内的主阀芯,主阀芯与驱动部驱动配合,弹性膜盒还包括设置于管体另一端口周缘的环形固定部,主阀安装套固定设置于主通道并将环形固定部抵接于阀体以使弹性膜盒封闭于控制通道的端口。
[0011] 可选的,在环形固定部和阀体之间还设置有密封圈。
[0012] 可选的,弹性膜盒为金属弹性膜盒。
[0013] 可选的,阀体还包括与控制通道连通的外排通道,控制阀芯还用于控制外排通道的通断,且外排通道的通断状态与控制通道的通断状态相反。
[0014] 可选的,控制阀芯的相对两端分别具有第一密封件和第二密封件,第一密封件用于关断控制通道,第二密封件用于关断外排通道。
[0015] 可选的,在控制阀芯相对两端的端面分别设置有用于容置第一密封件和第二密封件的凹槽,凹槽的槽口面积小于槽底面积。
[0016] 可选的,控制阀芯为磁体阀芯,控制组件还包括绕设于磁体阀芯外周的线圈。
[0017] 本申请实施例的另一方面,提供一种发动机总成,包括上述任一种的控制阀。
[0018] 本申请的有益效果包括:
[0019] 本申请提供了一种控制阀和发动机总成,包括具有主通道的阀体以及位于主通道内的主阀组件和弹性膜盒,弹性膜盒与主阀组件驱动配合,在阀体上还设置有控制组件,控制组件用于控制弹性膜盒的波纹结构形变以驱动主阀组件开启或关断对应的主通道。由于弹性膜盒的壁面具有波纹结构,因此,在弹性膜盒发生形变时,可以借助波纹结构中的多个起伏部位来分摊总形变量,进而在满足弹性膜盒的总体形变量的同时,对于每一个起伏部位来讲形变较小,故,可以有效的减小弹性膜盒的结构应变,从而使得弹性膜盒的疲劳寿命大幅增加,提高控制阀的使用寿命和工作的可靠性。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
[0021] 图1为本申请实施例提供的一种控制阀的结构示意图;
[0022] 图2为图1中A‑A的剖视图;
[0023] 图3为本申请实施例提供的弹性膜盒一侧壁面的一种波纹结构的结构示意图;
[0024] 图4为本申请实施例提供的弹性膜盒一侧壁面的另一种波纹结构的结构示意图;
[0025] 图5为本申请实施例提供的弹性膜盒一侧壁面的又一种波纹结构的结构示意图;
[0026] 图6为图1中B‑B的剖视图;
[0027] 图7为本申请实施例提供的一种控制阀芯的结构示意图;
[0028] 图8为本申请实施例提供的一种弹性膜盒形变前的结构示意图;
[0029] 图9为本申请实施例提供的一种弹性膜盒形变后的结构示意图。
[0030] 图标:100‑控制阀;110‑阀体;111‑推进剂1主通道;112‑推进剂2主通道;120‑主阀组件;121‑主阀安装套;1211‑环形凸部;122‑主阀芯;123‑主阀复位弹簧;130‑弹性膜盒;131‑管体;132‑驱动部;133‑环形固定部;134‑密封圈;140‑环形密封垫;151‑主控通道;
152‑推进剂1分控通道;153‑推进剂2分控通道;160‑控制组件;161‑控制阀安装套;162‑控制阀芯;163‑线圈;164‑控制阀复位弹簧;165‑第一密封件;166‑第二密封件;167‑线束。

具体实施方式

[0031] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例中的各个特征可以相互结合,结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。
[0032] 在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“竖向”、“横向”、“内”、“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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033] 在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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申请中的具体含义。
[0034] 本申请实施例的一方面,提供一种控制阀100,控制阀100能够对所接入的管路进行通断控制,从而使得管路中的流体能够在控制阀100处于开启(通)时进行流动,而在控制阀100处于关断(断)时停止流动,由此配合开启和关断的逻辑时序控制,能够辅助控制阀100所搭载设备的正常运行。
[0035] 而控制阀100的通断状态的切换则依赖控制阀100的执行机构的动作得以实现,本申请通过降低执行机构在动作时的结构应变,从而使得控制阀100能够具有较好的可靠性和较长的使用寿命。以下将结合附图对本申请的实施例进行描述。
[0036] 请参阅图1和图2,示出了一种控制阀100,控制阀100包括阀体110以及安装至阀体110上的主阀组件120和执行机构,执行机构包括弹性膜盒130和控制组件160,其中,弹性膜盒130与主阀组件120驱动配合,控制组件160则控制弹性膜盒130形变,进而利用弹性膜盒
130的形变量推动主阀组件120切换开启和关断状态。
[0037] 具体的,如图2所示,阀体110上设置有主通道,主通道具有与阀体110外部连通的两端口(分别作为入口和出口),主通道通过两端口接入需要控制通断的管路,以此,使得管路中的流体能够由主通道一端口流入,然后从主通道的另一端口流出。
[0038] 请继续参阅图2,为了对主通道的通断进行控制,对应的在主通道内设置主阀组件120。主阀组件120对应的具有两种状态,分别为开启状态和关断状态,主阀组件120在处于关断状态时,能够封闭主通道,截断流体,封闭的位置可以位于主通道的任一端口,也可以位于主通道两端口之间,本申请对其不做限制,例如图2中,封闭的位置靠近主通道用作入口的端口处。应当理解的是,封闭的位置也即对应开启的位置,故对开启的位置不做说明。
[0039] 请继续参阅图2,主阀组件120的开启和关断依赖于执行机构的控制,因此,可以使得弹性膜盒130与主阀组件120建立驱动配合关系,控制组件160则可以控制弹性膜盒130形变。由此,在控制组件160控制弹性膜盒130发生形变时,利用弹性膜盒130产生的形变量来驱动主阀组件120在开启和关断状态之间切换,例如在弹性膜盒130形变时,对应驱动主阀组件120由关断状态切换为开启状态。
[0040] 请参阅图2、图8和图9,弹性膜盒130的壁面具有波纹结构,因此,在弹性膜盒130发生形变时,可以借助波纹结构中的多个起伏部位来分摊总形变量,进而在满足弹性膜盒130的总体形变量的同时,对于每一个起伏部位来讲形变较小,故,可以有效的减小弹性膜盒130的结构应变,从而使得弹性膜盒130的疲劳寿命大幅增加,提高控制阀100的使用寿命和工作的可靠性。
[0041] 请参阅图3中的(a),示出了弹性膜盒130一侧壁面的一种波纹结构处于形变前的状态,该处壁面的波纹结构具有多个起伏部位。在控制组件160控制弹性膜盒130形变后,如图3中的(b),示出了弹性膜盒130一侧壁面的一种波纹结构处于形变后的状态,通过将总形变量分摊至多个起伏部位,从而对于单个起伏部位来讲,所产生的结构应变较小,由此,可以有效的减小弹性膜盒130的结构应变。
[0042] 在实际工作时,在初始状态下,主阀组件120将主通道关断,此时,主通道内的流体无法流动。当需要主通道内的流体流动时,可以通过控制组件160控制弹性膜盒130的波纹结构形变(如图8至图9),从而使得弹性膜盒130产生一定的形变量(如图9所示),继而利用该形变量驱动主阀组件120由关断状态切换至开启状态,此时,主通道内的流体可以流动,即实现由主通道的一端口流入并从主通道的另一端口流出。相反的,当控制组件160不再控制弹性膜盒130形变时,弹性膜盒130恢复形变前的状态(如图9至图8),由此,主阀组件120难以继续保持开启状态,随之由开启状态切换至关断状态。
[0043] 应当理解的是,阀体110主通道中接入的流体可以是气体和/或液体,具体可以根据控制阀100所应用的设备确定,例如图2所示,当控制阀100作为火箭发动机总成中推进剂管道中的阀门时,主通道所接入的流体可以是推进剂。
[0044] 本申请对于弹性膜盒130壁面的波纹结构的具体形式不做限定,例如:
[0045] 在一种实施方式中,请参阅图3中的(a),示出了弹性膜盒130一侧壁面的一种波纹结构处于形变前的状态,请参阅图3中的(b),示出了弹性膜盒130一侧壁面的一种波纹结构处于形变后的状态,在该实施方式中,波纹结构由多个起伏部位组成,单个起伏部位为三角结构。
[0046] 在一种实施方式中,请参阅图4中的(a),示出了弹性膜盒130一侧壁面的另一种波纹结构处于形变前的状态,请参阅图4中的(b),示出了弹性膜盒130一侧壁面的另一种波纹结构处于形变后的状态,在该实施方式中,波纹结构由多个起伏部位组成,单个起伏部位为弧形结构。
[0047] 在一种实施方式中,请参阅图5中的(a),示出了弹性膜盒130一侧壁面的又一种波纹结构处于形变前的状态,请参阅图5中的(b),示出了弹性膜盒130一侧壁面的又一种波纹结构处于形变后的状态,在该实施方式中,波纹结构由多个起伏部位组成,单个起伏部位为弧形结构和平直结构组成。
[0048] 请继续参阅图2,示出了一种控制组件160控制弹性膜盒130形变的方式,具体的,阀体110具有控制通道,控制通道具有两端口,其中一端口用于接入外部的控制流体,其中的另一端口则与主通道连通,由此,在将弹性膜盒130设置于控制通道与主通道连通的端口时,能够使得控制通道与弹性膜盒130的内腔连通,并且便于弹性膜盒130与主通道内的主阀组件120建立驱动配合,同时,为了避免控制通道的控制流体和主通道的流体发生接触,可以使得弹性膜盒130将控制通道与主通道连通的端口封闭或密封,由此,借助弹性膜盒130将控制通道和主通道隔绝,实现控制通道内的流体和主通道的流体隔离。
[0049] 应当理解的是,阀体110控制通道中接入的控制流体可以是气体和/或液体,具体可以根据控制阀100所应用的设备确定,例如图3所示,控制通道所接入的流体可以是驱动气。
[0050] 如图6所示,为了对弹性膜盒130的形变与否进行控制,可以使得控制组件160包括控制阀芯162,控制阀芯162设置在控制通道内,利用控制阀芯162来控制控制通道的通断。从而在实际工作时,当控制阀芯162处于关断状态时,控制阀芯162封闭控制通道,从而截断控制流体,控制流体无法经控制通道充入弹性膜盒130的内腔,此时,弹性膜盒130不发生形变(如图8所示);而当需要弹性膜盒130形变时,控制阀芯162切换至开启状态,此时,接入的控制流体则经控制通道流入弹性膜盒130的内腔,随着控制流体的流入,弹性膜盒130逐渐充盈膨胀,借助波纹结构,使得弹性膜盒130产生一定的形变量(如图9所示)。借助弹性膜盒
130的形变驱动主阀组件120切换至开启状态。在一些实施方式中,如图6,控制阀芯162可以通过控制阀安装套161安装至控制通道内,控制阀安装套161可以螺接于控制通道内。
[0051] 应当理解的是,设置于阀体110上的主通道可以是多个,例如两个、三个等,对应的,在每个主通道内均设置有一个主阀组件120,由此,能够使得该主阀组件120控制对应主通道的通断。同时,为了实现对多个主阀组件120的驱动,还可以使得控制通道包括主控通道151和多条分控通道,主控通道151的一端口用于接入外部控制流体,另一端口则均与多条分控通道连通,多条分控通道则与多条主通道一一对应连通,控制阀芯162设置于主控通道151,在每个分控通道与主通道连通的端口则均设置有弹性膜盒130。
[0052] 为便于理解,请参照图2所示,阀体110上具有一左一右的两条主通道,两条主通道分别用于接入推进剂1和推进剂2(为便于区分,以下称为推进剂1主通道111和推进剂2主通道112,当然也可以用作第一、第二作为区分,下同),图2中箭头方向示出了推进剂1在推进剂1主通道111内的流向以及流通路径,示出了推进剂2在推进剂2主通道112内的流向以及流通路径,在推进剂1主通道111和推进剂2主通道112内均设置有一个主阀组件120用以实现通断。分控通道为两条(为便于区分,以下称为推进剂1分控通道152和推进剂2分控通道153),推进剂1分控通道152和推进剂2分控通道153的一端口均与主控通道151的一端口连通,推进剂1分控通道152的另一端口则与推进剂1主通道111连通,推进剂2分控通道153的另一端口则与推进剂2主通道112连通,然后将一个弹性膜盒130封闭设置于推进剂1分控通道152的端口,将另一个弹性膜盒130封闭设置于推进剂2分控通道153的端口。结合图6所示,在主控通道151内设置有控制阀芯162用于主控通道151的通断控制。
[0053] 在实际工作时,结合图2和图6,在初始状态下,推进剂1主通道111内的主阀组件120、推进剂2主通道112内的主阀组件120和主控通道151内的控制阀芯162均位于关断状态,各弹性膜盒130处于形变前的状态(图2和图6所示)。当需要注入推进剂1和推进剂2时,主控通道151的控制阀芯162先切换至开启状态,此时,控制流体经主控通道151分别流到推进剂1分控通道152和推进剂2分控通道153,部分控制流体经推进剂1分控通道152注入推进剂1分控通道152端口的弹性膜盒130内腔,另一部分控制流体经推进剂2分控通道153注入推进剂2分控通道153端口的弹性膜盒130内腔,由此,两弹性膜盒130均膨胀发生形变,从而分别推动推进剂1主通道111内的主阀组件120和推进剂2主通道112内的主阀组件120均切换至开启状态,如此,推进剂1便可经推进剂1主通道111的入口流入并从出口流出,推进剂2便可经推进剂2主通道112的入口流入并从出口流出,以此在发动机内点火。
[0054] 在一些实施方式中,各分控通道的长度可以相等,以此,便于实现各主通道的通断状态的同步切换。当然,也可以长度不等,具体设置时可以根据实际需求合理选择。
[0055] 请参阅图2,弹性膜盒130包括管体131,管体131的周壁具有波纹结构,管体131具有内腔,且在管体131的相对两端开设有与内腔连通的开口,驱动部132封闭于管体131的一端开口,控制通道则经管体131另一端的开口与管体131的内腔连通,便于实现控制流体的注入。驱动部132则与主阀组件120驱动配合,以此,在控制流体注入并充盈管体131的内腔后,管体131可以沿轴向发生形变,从而使得管体131在轴向伸长,进而使得驱动部132推动主阀组件120切换通断状态。
[0056] 当弹性膜盒130密封于控制通道的端口时,可以使得弹性膜盒130固定于阀体110,由此,实现弹性膜盒130的静密封,并且在弹性膜盒130的形变和恢复形变的过程中,弹性膜盒130的密封面并不会受到摩擦,因此,具有较好的可靠性和稳定性。而现有的活塞式动密封阀门中的动密封结构在阀芯的运动中需要频繁的往复运动,因此,动密封结构容易因磨损发生损坏,降低可靠性和寿命,并且在阀门开启或关闭时,动密封结构会对阀芯的运动产生阻尼,从而增大了阀门动作的速度,影响阀门的响应。而在本申请中,通过取消动密封结构,利用弹性膜盒130的静密封,既能够降低摩擦带来的损耗,还能够消除静密封对阀门运动造成的阻尼,有效提高了控制阀100的可靠性、使用寿命以及响应速度。
[0057] 如图2所示,可以通过设置于主通道内的主阀组件120来将弹性膜盒130抵接在阀体110上,进而实现与该主通道连通的控制通道端口的封闭。例如弹性膜盒130的管体131用于封闭控制通道端口的一端开口的周缘处可以设置有环形固定部133,主阀组件120包括主阀安装套121和主阀芯122,主阀安装套121固定设置(可以是可拆卸或非可拆卸的方式)于主通道内,并且主阀安装套121的端部可以将弹性膜盒130的环形固定部133抵接于阀体110,使得环形固定部133与阀体110形成环形密封,进而将弹性膜盒130内腔与主通道密封隔绝,主阀芯122则对应滑动设置于主阀安装套121,并与弹性膜盒130的驱动部132驱动配合。
[0058] 例如,主阀安装套121螺接于主通道,随着主阀安装套121的旋入,能够将环形固定部133抵紧至阀体110,进而将控制通道和主通道进行密封隔离。
[0059] 如图2所示,主阀安装套121固定设置于主通道内时,可以借助主阀安装套121的端口作为流体的入口,为了便于流体顺利进入主通道,可以在主阀安装套121上设置有与主通道连通的开孔,由此,流体便可以由主阀安装套121的端口流入,经开孔进入主通道,最终由主通道的出口流出。同时,在主阀安装套121上设置有环形凸部1211,主阀芯122滑动设置于主阀安装套121内,并且在主阀芯122与环形凸部1211抵接时,实现对主通道的关断,当弹性膜盒130形变推动主阀芯122相对主阀安装套121滑动时,主阀芯122与环形凸部1211分离,此时,主通道开启,流体可以经主阀芯122和环形凸部1211之间的位置流入主通道。当控制通道被关断时,主阀芯122在流体的推动下重新与环形凸部1211抵接截断主通道,弹性膜盒130在主阀芯122的推动下以及自身的弹性恢复能力,恢复形变。
[0060] 为了更好的实现主阀组件120由开启到关断的切换,还可以在主阀芯122上设置主阀复位弹簧123,在主通道由关断切换至开启的过程中,弹性膜盒130形变推动主阀芯122滑动,此时,主阀复位弹簧123持续储能;而在控制通道被关断时,主阀复位弹簧123释能,驱动主阀芯122复位,进而实现主通道的关断。
[0061] 在一些实施方式中,如图2所示,在环形固定部133和阀体110之间还设置有密封圈134,由此,能够提高弹性膜盒130对于控制通道端口的密封性能。
[0062] 为了提高主阀安装套121与主通道的密封性能,如图2所示,还可以在主阀安装套121与主通道之间设置多个环形密封垫140,用以密封。
[0063] 在一些实施方式中,弹性膜盒130为金属弹性膜盒130,即弹性膜盒130的材质为金属,由此,能够使得弹性膜盒130具有更高的使用寿命。同时,弹性膜盒130所使用的金属材质可以与常规自燃推进剂具有更好的材料相容性,从而使得弹性膜盒130不易被推进剂腐蚀,例如不锈钢、钛合金等材质,有效提高弹性膜盒130的使用寿命。
[0064] 如图6所示,为了在控制通道关断后,主阀芯122能够及时复位重新关断主通道,可以在阀体110上设置与控制通道连通的外排通道,控制阀芯162用于控制外排通道的通断,且外排通道的通断状态与控制通道的通断状态相反,即在控制通道开启时,外排通道被控制阀芯162关断,此时,控制流体可以经控制通道注入弹性膜盒130内使得弹性膜盒130形变驱动主阀芯122开启。当控制通道被控制阀芯162关断时,外排通道开启,此时,被注入弹性膜盒130内的控制流体可以沿控制通道反向流动至控制通道与外排通道连通的位置,然后经外排通道向外排出,释放压力,便于弹性膜盒130恢复形变,便于主阀组件120复位,及时关断主通道。
[0065] 如图6所示,控制通道的主控通道151被控制阀芯162分为阀前和阀后的两段,阀前的一段用于接入外部的控制流体,阀后的一段则可以与外排通道连通,在控制通道被开启时,控制通道阀前的一段与阀后的一段连通,便于控制流体顺利注入弹性膜盒130的内腔,控制阀芯162则关断外排通道;在控制通道被关断时,阀前的一段被控制阀芯162关断,外排通道被开启并与阀后的一段连通,此时,注入弹性膜盒130内的控制流体便可以反向流动经外排通道排出释压。
[0066] 如图6所示,控制阀芯162可以通过在控制通道内滑动的方式实现上述两种状态的切换。例如控制阀芯162为磁体阀芯,磁体阀芯连接有控制阀复位弹簧164,控制组件160还包括绕设于磁体阀芯外周的线圈163,线圈163通过如图1所示的线束167接入电源,由此,在线圈163通电时,产生磁场,磁体阀芯在磁场力的作用下沿竖向向上滑动,此过程中,控制阀复位弹簧164持续储能,阀前的一段被开启,外排通道被磁体阀芯关断;当线圈163断电后,磁场消失,控制阀复位弹簧164开始释能并推动磁体阀芯沿竖向向下滑动复位,进而关断阀前的一段,开启外排通道。
[0067] 为了提高控制阀芯162的关断能力,结合图6和图7所示,还可以在控制阀芯162的相对两端分别设置第一密封件165和第二密封件166,第一密封件165可以用于关断控制通道,第二密封件166可以用于关断外排通道。
[0068] 如图7所示,在控制阀芯162相对两端的端面分别设置有用于容置第一密封件165和第二密封件166的凹槽,凹槽的槽口面积小于槽底面积,由此,能够使得第一密封件165和第二密封件166设置于凹槽内时不易脱落,提高可靠性。
[0069] 本申请实施例的另一方面,提供一种发动机总成,包括上述任一种的控制阀100,由此,能够利用控制阀100实现发动机总成中推进剂的通断控制,尤其在发动机总成应用于飞行设备(例如火箭、在轨/临近空间飞行器及动能拦截武器等)时,能够有效提高可靠性和使用寿命。
[0070] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。