[发明专利]泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀

说明书

本发明公开了一种泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀，阀体包括连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体的连通处连通第三腔体，阀座固定在第一腔体中，齿条套筒轴向移动的套设在阀座上，齿轮轴与齿条套筒啮合用于驱动齿条套筒轴向移动，电机与齿轮轴连接，齿条套筒上开设有与阀座上的第一通孔连通的第二通孔，导向套固定在第二腔体中，导向筒轴向移动的内置在导向套中，盖板密封住第二腔体，盖板与导向筒形成的封闭内腔为气控腔，盖板上开设有气控口，阀芯的一端与导向筒固定连接，其另一端与齿条套筒的端部对正且与第一通孔配合使用。能够实现泵压式变推力液体火箭发动机起动、主级、关机以及推力调节时液氧流量的控制。

技术领域

本发明涉及泵压式变推力低温液体火箭发动机起动、主级、关机及混合比控制技术领域，尤其涉及一种泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀。

背景技术

随着人类探索太空活动的逐年增加，发展变推力推进技术的重要性愈发明显。泵压式变推力液体火箭发动机技术已成为当今液体火箭推进技术的重要发展方向。航天运输系统动力装置采用变推力发动机，可实现最佳推力控制，从而使运载能力达到最大。变推力技术在未来的军用和民用航天器中均具有广泛的应用前景，尤其是近年来各国追逐的热点可回收火箭，如Space-X的猎鹰火箭。Space-X猎鹰火箭在世界上首次成功进行了第一级动力系统垂直回收，验证了轨道运载火箭的回收技术，其中一项关键技术就是火箭发动机具备推力深度调节能力。

变推力火箭发动机是指推力在大范围内可调节的火箭发动机，变推比高达到5:1甚至更高。变推力技术的发展将大幅提升我国空间推进技术水平，突破推进技术的瓶颈，缩小同国外先进技术水平的差距。

变推力火箭发动机在不同推力下工作，发动机的混合比会发生变化，为了把发动机混合比控制在合理范围内，保证发动机可靠工作，需要对氧化剂路的流量进行调节。

目前国内现役的泵压式液体火箭发动机，均不具备深度变推能力，氧化剂路的主阀门，多采用气控开关阀门，尚不具备流量调节功能。

因此，如何提供一种泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀，以实现泵压式变推力液体火箭发动机起动、主级、关机以及推力调节时液氧流量的控制，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀，以实现泵压式变推力液体火箭发动机起动、主级、关机以及推力调节时液氧流量的控制。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀，包括阀体、阀座、阀芯、齿条套筒、齿轮轴、电机、导向筒、导向套、盖板，其中，

所述阀体内设置有三通腔，包括连通的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体的连通处还连通有第三腔体，所述第一腔体的端口侧为入口，所述第三腔体的端口侧为出口，

所述阀座固定在所述第一腔体中，所述齿条套筒轴向移动的套设在所述阀座上，所述齿轮轴与所述齿条套筒啮合用于驱动所述齿条套筒轴向移动，所述电机与所述齿轮轴连接，

所述齿条套筒上开设有与所述阀座上的第一通孔连通的第二通孔，

所述导向套固定在所述第二腔体中，所述导向筒轴向移动的内置在所述导向套中，所述盖板密封住所述第二腔体的端口，所述盖板与所述导向筒形成的封闭内腔为气控腔，所述盖板上开设有气控口，

所述阀芯的一端与所述导向筒固定连接，其另一端与所述齿条套筒的端部对正且与所述第一通孔配合使用；

当泵压变推力液体火箭发动机液氧主路用开关及流量调节阀呈闭合状态时，所述阀芯密封贴合住所述第一通孔，所述第一通孔中的介质无法从所述第一腔体进入所述第三腔体中；