[发明专利]一种打开关闭双主动控制的电磁先导气动控制阀

说明书

本发明提供了一种打开关闭双主动控制的电磁先导气动控制阀，解决现有发动机控制阀受排气速度及弹簧加载力逐渐减小的影响，关闭响应较慢，难以满足发动机的快速关机减速性要求的问题。其包括主阀、开副阀以及关副阀；主阀包括主阀体、主阀芯以及主阀弹簧；主阀芯设置在主阀体内，并在主阀体内形成两个独立的气腔，分别是开气腔和关气腔；主阀弹簧设置在关气腔内；主阀体上开设有介质入口和介质出口；开副阀和关副阀均为电磁阀，其中，开副阀用于控制所述开气腔的充气与排气，为主阀芯提供打开力；关副阀用于控制所述关气腔的充气与排气，为主阀芯提供关闭力。

技术领域

本发明属于电磁控制阀技术，具体涉及一种打开关闭双主动控制的电磁先导气动控制阀，可作为液体火箭发动机、卫星在轨执行动力系统、地面试验系统的高压介质的快响应控制阀，实现对介质通路的通断及密封控制。

背景技术

随着航天装备转型升级，动力系统战术技术指标不断提升，对发动机的响应性能水平要求日益增高，大推力快响应轨控发动机技术成为制约装备性能提升的关键技术。在某发动机研制牵引下，为提升机动性及生存能力，使装备具有快速躲避突防能力，需开发满足大载荷快速变轨的10kN大推力快响应发动机，控制阀门作为控制发动机启动及关机的重要执行组件，用于对液体供应介质的快速通断控制，是实现发动机快响应的关键。以往的发动机控制阀在打开响应方面远高于关闭响应，造成发动机的起动加速性高于关机减速性，因此，在发动机收到关机指令后不能及时快速切断推力，实现快减速，影响装备的机动性及作战性能。

现有的发动机控制阀均采用主动打开及被动关闭的控制模式，即控制阀在关闭过程中依靠弹簧复位力，在主阀控制腔气体排气泄压后关闭，主阀芯在关闭过程中受制于排气泄压速度及复位弹簧力逐渐降低影响，关闭响应通常较慢；难以满足发动机的快速关机减速性要求。

因此，研发一种打开及关闭均能快速响应的发动机控制阀迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于解决现有发动机控制阀受排气速度及弹簧加载力逐渐减小的影响，关闭响应较慢，难以满足发动机的快速关机减速性要求的不足之处，而提供了一种打开关闭双主动控制的电磁先导气动控制阀。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种打开关闭双主动控制的电磁先导气动控制阀，其特殊之处在于，包括主阀、开副阀以及关副阀；

所述主阀包括主阀体、主阀芯以及主阀弹簧；

所述主阀芯密封设置在主阀体内，并在主阀体内形成两个独立的气腔，分别是开气腔和关气腔；所述主阀弹簧设置在关气腔内；所述主阀体上开设有介质入口和介质出口；所述主阀芯在主阀弹簧的作用下关闭，使介质入口与介质出口阻断；

所述开副阀和关副阀均为电磁阀，其中，开副阀用于控制所述开气腔的充气与排气，为主阀芯提供打开力；关副阀用于控制所述关气腔的充气与排气，为主阀芯提供关闭力；采用气控打开及气控关闭的双主动控制模式，确保主阀芯打开、关闭均能实现快响应；通过流道结构布局设计，开气腔通气控制主阀芯打开，关气腔通气控制主阀芯关闭，实现主阀芯打开、关闭双主动控制模式。

进一步地，所述开副阀与关副阀采用结构相同的两位三通电磁阀；

该两位三通电磁阀包括副阀体、副阀芯、副阀弹簧以及线圈；

副阀体的一端设置有排气口，另一端设置有进气口和出气口；副阀体的侧壁内缠绕线圈；

副阀芯位于副阀体内，并与副阀体相适配；副阀芯上开设有用于连通出气口和排气口的气流通道；

副阀芯靠近排气口的端部与副阀体之间设置副阀弹簧，为副阀芯提供关闭力，使副阀芯与进气口端形成密封副；

线圈通电为副阀芯提供打开力，使副阀芯与排气口端形成密封副，将进气口与出气口连通；