[发明专利]大口径电磁先导气控活塞齿条传动球阀

说明书

为了解决现有的电磁控制阀门难以满足大流量快速排放及高可靠动作需求的技术问题，本发明提供了一种大口径电磁先导气控活塞齿条传动球阀，包括气动活塞齿条齿轴传动机构、电磁副阀和主阀；电磁副阀采用两位三通阀结构，用于实现向气动活塞齿条齿轴传动机构的活塞气腔内充气建压，以及排气泄压，从而通过气动活塞齿条齿轴传动机构，实现小尺寸的电磁副阀对大通径主阀的打开及关闭控制，达到电磁先导控制目的。

技术领域

本发明涉及一种大口径电磁先导气控活塞齿条传动球阀，可作为液体火箭发动机、飞行器推进动力系统、地面试验系统的高压大流量介质通断控制阀，用于控制液体介质的通断排放及发动机起动关机。

背景技术

在某型号推进系统发动机研制中，系统提出了大口径的电动推进剂排放控制阀门研制需求，要求该阀门在不工作时保持关闭密封，工作时通过电动控制能快速打开排放出液口，使贮箱内的剩余推进剂快速排放至发动机系统外部，确保飞行器返回时动力系统安全。然而现有的电磁控制阀门通径小、作动电机结构重、功耗大、作动力小，难以满足系统大流量快速排放及高可靠长寿命动作需求。

发明内容

为了解决现有的电磁控制阀门难以满足大流量快速排放及高可靠动作需求的技术问题，本发明提供了一种大口径电磁先导气控活塞齿条传动球阀。

本发明的技术解决方案为：

大口径电磁先导气控活塞齿条传动球阀，其特殊之处在于：包括气动活塞齿条齿轴传动机构、电磁副阀和主阀；

气动活塞齿条齿轴传动机构包括设置在阀体内的转动齿轴、轴承、上活塞齿条、上活塞弹簧、下活塞齿条和下活塞弹簧；转动齿轴横向设置，通过轴承支承在阀体内，转动齿轴的输出端与主阀配合，用于驱动主阀动作；上活塞齿条设置在转动齿轴上方，上活塞弹簧设置在上活塞齿条上方；下活塞齿条设置在转动齿轴下方，下活塞弹簧设置在下活塞齿条下方；上活塞齿条和下活塞齿条均与转动齿轴啮合；上活塞齿条与阀体之间、下活塞齿条与阀体之间均设置有第一O形橡胶密封圈，在转动齿轴输出端的光轴与阀体之间设置有第二O形橡胶密封圈，上活塞齿条、下活塞齿条、第一O形橡胶密封圈、第二O形橡胶密封圈以及阀体之间形成活塞气腔；

电磁副阀采用两位三通阀结构，用于实现向所述活塞气腔内充气建压，从而推动上活塞齿条和下活塞齿条分别向转动齿轴两侧运动，以及实现所述活塞气腔的排气泄压，从而使得上活塞齿条和下活塞齿条分别向转动齿轴中心运动；

主阀为球阀结构，包括转动球，转动球与所述转动齿轴的输出端配合，由转动齿轴带动其动作，从而实现主阀出液口通道的打开和关闭。

进一步地，主阀包括设置在阀体内的所述转动球、球阀阀座以及设置在阀体上的进液口和出液口；转动球与球阀阀座配合使用，装配时转动球的中心位于转动齿轴的中心轴线上，且在该位置状态下要保证转动球与球阀阀座可靠切合密封；

转动球上设置有T字形的介质流通通道，所述T字形的介质流通通道由三个相连通的介质口构成；其中，介质口A与介质口B位于同一直线上，介质口C与介质口A、B的连线垂直；当介质口A、介质口B与阀体上的进液口及出液口连通时，主阀的出液口通路打开。

进一步地，电磁副阀包括副阀体、副阀芯、进气阀座、排气阀座、电磁线圈、副弹簧；副阀体与阀体集成于一体并连通；排气阀座、副阀芯和进气阀座从上至下依次设置在副阀体内，排气阀座上设置有贯穿副阀体上部的排气口，进气阀座上设置有贯穿副阀体下部的进气口；副弹簧设置在副阀体与副阀芯之间，副弹簧的一端与副阀体相连/接触，另一端与副阀芯相连/接触；电磁线圈设置在副阀芯外，位于副阀体内；通过副阀芯的上下运动，可使得进气口或排气口与所述活塞气腔连通。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、本发明中：