[发明专利]一种高压大流量高精度紧凑型二级减压器

说明书

技术领域

本发明属于气体管路控制领域，具体来说，是一种高压大流量高精度紧凑型二级减压器，适用于气体管路。

背景技术

减压器时在工作时不用辅助能源的一种控制阀，阀门靠改变流量来控制压力，流量的变化时阀门感受的实际压力值和要求压力值之差的函数，由压力差引起的任何不平衡都会使节流元件流动、增加或减低流体流量来消除压力偏差。

在固液火箭推进领域，减压器用于为氧化剂贮箱提供不变的气体压力，这个压力用于直接排出预定流量流体，与液体流量控制元件的共同作用下，保证氧化剂的稳定供应。

固液火箭发动机氧化剂一般是挤压式供应系统，采用减压器控制氧化剂贮箱压力，结合液路的汽蚀文氏管控制氧化剂的稳定供应。因此要求减压器可靠工作，流量大，压力高，体积小，重量轻。

发明内容

为了解决上述问题，本发明专利提供了一种体积小、重量轻、工作压力高、流量大，适用于固液火箭发动机挤压式输送系统的高压大流量高精度紧凑型二级减压器，保证固液火箭发动机可靠工作。

本发明一种高压大流量高精度紧凑型二级减压器，包括一级减压结构与二级减压结构。其中，一级减压结构包括壳体、阀芯导向套、一级阀芯、入口嘴、一级密封垫、压盘、一级阀盖与一级碟簧；膜片式二级减压结构包括阀体、膜片、下簧座、弹簧、二级碟簧、上簧座、二级阀芯、阀芯套筒、二级密封垫、出口嘴与二级阀盖。

一级减压结构中，壳体内前部安装一级阀盖；一级阀盖前腔内由前至后依次安装有入口嘴、环形压盘与环形一级密封垫。壳体内中部设置有一级阀芯，一级阀芯内部作为气体通道，与一级阀盖后腔连通；一级阀芯外套有阀芯导向套，通过阀芯导向套实现一级阀芯轴向上的运动导向。阀芯导向套与一级阀芯后端定位盘间设置有碟簧；上述一级阀芯前端周向开设进气孔与气体通道连通。上述结构中，需保证一级阀芯向前移动至极限位置时，一级阀芯的密闭端端部与环形一级密封垫周向上紧密接触。

由此，高压气体由入口嘴进入一级减压结构中，通过控制高压气体对一级阀芯密闭端的压力大小，调整一级阀芯密闭端与环形一级密封垫间的开度，来控制一级减压结构出口端压力。

二级减压结构中，阀体前端安装在一级减压结构中壳体内后部。阀体内中部周向设计有密封导向台肩；阀体上还开有进气通道，进气通道与阀体前腔连通；阀体前腔内螺纹固定安装有阀芯套筒；阀芯套筒内同轴设置有二级阀芯。在阀芯套筒内，位于二级阀芯前端面与阀芯套筒封闭端间同轴设置有弹簧；二级阀芯周向上设计有限位台肩，实现二级阀芯前向移动的限位；二级阀芯上套有环形二级密封垫，与限位台肩周向固定；二级阀芯侧壁周向上还开设有环形气槽，环形气槽通过阀体周向上开设的出气通道与阀体后腔连通。二级阀芯内还开设有气道，气道将阀芯套筒内部与环形气槽连通；阀体侧壁上安装有出口嘴，出口嘴与阀体后腔连通；阀体内中部周向设计有密封导向台肩前端周向上设计有环形密封接头；需保证，当二级阀芯向后移动至极限时，环形密封导向台肩内环壁面将环形气槽封闭，同时，环形密封接头周向上与二级密封垫紧密接触。二级阀盖固定安装在阀体后部二级阀盖与阀体后部间安装有膜片；二级阀盖内由前至后依次设置有下簧座、二级碟簧与上簧座；上簧座后端与输出杆接触；

由此，经一级减压结构减压后的气体，经二级减压结构中阀体上的进气通道，通过控制输出杆向前运动位移，实现环形密封接头与二级密封垫周向上的开度大小调节，进而控制二级减压结构出口压力。

本发明专利的优点在于：

1、本发明专利二级减压器，结构简单、质量轻、体积小，适合于航天推进系统；

2、本发明专利二级减压器，适合于入口压力波动范围大，入口压力在40-6MPa范围内变化时，减压器输出压力、流量保持稳定；

3、本发明二级减压器输出压力精度高，二级阀芯有压力反馈孔，工作过程中压力波动小于0.1MPa；

4、本发明二级减压器通径大，阀芯密封处通径Φ13mm，能满足大流量实用要求。

附图说明

图1为本发明二级减压器整体结构示意图。

图中：

1-一级减压结构2-二级减压结构 101-壳体

102-阀芯导向套103-一级阀芯 104-入口嘴

105-一级密封垫106-压盘 107-一级阀盖

108-一级碟簧109-环形定位盘 110-气体通道

111-进气孔201-阀体 202-膜片

203-下簧座204-弹簧 205-二级碟簧