[发明专利]一种加排阀装置及姿轨控动力系统

说明书

本发明提供了一种加排阀装置和姿轨控动力系统。加排阀的阀芯、阀座和堵盖均设置在阀体内部，且介质通道的开闭由阀芯和阀座的配合实现，减少了泄漏通道的数量，从而改善加排阀的性能，并且通过加排阀在阀体中的埋入式设计，优化了其在姿轨控动力系统上的安装结构，提高了姿轨控动力系统的可靠性及效率。

技术领域

本发明涉及姿控动力系统阀门技术领域，尤其涉及一种加排阀装置及姿轨控动力系统。

背景技术

加排阀作为液体姿轨控动力系统压力容器加注和排放的阀门，广泛应用于各类航天器的姿轨控动力系统中。通常加排阀设计为双道冗余密封结构。在对压力容器进行加注或排放时，可以通过打开两道密封部位使介质流通，加注后关闭密封部位，使压力容器保持密封状态。

现有姿轨控动力系统的加排阀多为冗余密封结构。例如，第一道密封可以为阀芯座密封，第二道密封可以为堵盖和垫片密封，通过外套螺母对堵盖进行拧紧来压紧密封件并密封。这种冗余密封结构的体积和重量相对较大，且外套螺母拧紧时需要外侧圆周留有一定操作空间。若安装于舱体表面，外套螺母和阀体上的接管嘴将凸出于舱体外表面，不利于整体空间结构的优化和小型化设计。

此外，阀芯等零组件安装于阀体和接管嘴连接而成的外壳内，阀体与接管嘴连接处通常为泄漏通道，为保证密封性通常还需要进行焊接，工序多、成本高，且增加了泄漏风险。

亟需设计一种可靠性高、泄漏通道少，且结构优化的加排阀，从而进一步改善姿轨控动力系统的性能，提高其工作可靠性及效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加排阀装置及姿轨控动力系统。这种加排阀通过将阀芯、阀座和堵盖设置在阀体内部通道中，简化了加排阀的结构、减少了泄漏通道数量，提高了姿轨控动力系统的工作可靠性及效率。

本发明的一个方面提供了一种加排阀装置，包括：阀体、阀芯、阀座和堵盖；其中所述阀体的内侧沿第一方向包括第一通道和与所述第一通道连通的第二通道，所述第二通道的内侧尺寸大于所述第一通道，从而所述阀体内侧在所述第一通道在向所述第二通道过渡的位置形成第一凸台；在从所述第一通道向所述第二通道的所述第一方向上，所述阀芯、所述阀座和所述堵盖依次设置在所述第二通道内，其中所述阀芯远离所述第一通道侧抵接所述阀座的一端，所述堵盖在所述阀座的另一端固定设置在所述第二通道内，所述阀座设有贯穿其两端以供液体介质通过的通孔；所述阀芯靠近所述第一端面侧与所述第一端面之间设有弹性件，所述弹性件用于对所述阀芯施加压力，以使所述阀芯与所述阀座紧密结合，从而所述阀芯在所述通孔的靠近所述第一凸台侧将所述通孔封闭；所述阀芯和/或阀体上设有介质通道；在加注或排放液体介质前，卸下所述堵盖，并使所述阀芯朝向所述第一凸台运动，以使所述介质通道连通所述通孔，且在加注或排放结束后，阀芯在所述弹性件的作用下被压紧至所述阀座，从而所述阀芯通过靠近所述阀座的一端将所述通孔封闭。

在一个实施例中，所述弹性件为弹簧，且弹簧的一端抵触所述阀芯内侧的与所述第一端面面对的端面，另一端抵触所述第一端面。

在一个实施例中，所述阀座靠近所述阀芯侧设有环形凸起，所述阀座的通孔靠近所述阀芯的部分由所述环形凸起包络形成，所述阀芯的密封端面抵触在所述环形凸起上，以实现所述阀芯对所述通孔的密封。

在一个实施例中，所述阀体在所述第二通道位置具有向外侧方向突出形成的第二凸台，所述阀座具有面对所述第二凸台的配合部，所述第一密封装置设置在所述第二凸台和所述配合部之间，以阻止液体介质从所述阀座和所述阀体间的缝隙之间泄露。

在一个实施例中，所述阀座的外径设有外螺纹，所述阀体内侧对应位置设有内螺纹，所述阀座通过外螺纹紧密地旋入所述阀体内侧的内螺纹将所述第一密封装置压紧。

在一个实施例中，所述阀芯靠近所述阀座侧形成锥面结构，所述通孔在靠近所述阀芯的一部分由环形尖边包络而成，所述阀座通过所述环形尖边抵接所述锥面的外侧，实现所述阀芯对所述通孔的密封。