[实用新型]一种液体火箭发动机用气动控制阀及火箭发动机

说明书

本实用新型提供了一种液体火箭发动机用气动控制阀及火箭发动机，包含壳体、阀芯、阀盖、密封件和弹性件，壳体内侧具有供气体或者液体介质流通且贯穿其两端的第一通道和与第一通道延伸方向不同的第二通道、第三通道和第四通道；阀芯位于所述壳体的内部，所述阀芯的尾部通过所述弹性件与位于所述壳体一侧的所述阀盖连接，所述阀芯的端部与所述第一通道和所述第二通道过渡的内壁配合以关闭位于所述第一通道上的第一介质入口，所述密封件用以对所述阀芯与所述壳体内壁进行密封，且所述密封件的内侧套设在所述阀芯的周向表面，且与所述阀芯紧贴，所述密封件的外侧表面与壳体内壁抵接。与现有技术相比，密封紧密，可以减少能量消耗，安全可靠的控制阀。

技术领域

本实用新型涉及动力系统阀门技术领域，尤其涉及一种液体火箭发动机用气动控制阀及火箭发动机。

背景技术

随着航天产业的快速发展，火箭领域所涉及的各项技术也实现了突飞猛进。阀门是实现液体火箭发动机启动和关机的重要部件。低温液体火箭发动机的介质为超低温推进剂，介质温区通常在20K～120K 左右，压力在10MPa以上。阀门操作气通常为压力20MPa左右的高压气。

气动控制阀是液体火箭发动机推进剂供应系统的重要部件，阀门能够按照指令打开和关闭，特别是在打开和切断燃料初始时刻，由于阀门应用到低温液体火箭发动机上，低温介质经过阀门后，使得阀门内部的温度底于外部温度，经常遇到阀门出口处的水汽流入阀门内时因遇冷而结冰，造成阀门通道堵塞，进而影响燃料供给，进一步影响发动机的安全使用。

亟需提供一种适用于低温环境，保证阀门干燥，避免水汽在阀门通道结冰，安全可靠的控制阀。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液体火箭发动机用气动控制阀及火箭发动机。这种阀门结构适用于低温环境，保证阀门干燥，避免水汽在阀门通道结冰，安全可靠，从而提高液体火箭发动机工作可靠性及效率。

本实用新型的一个方面提供了一种液体火箭发动机用气动控制阀，包含壳体、阀芯、阀盖、密封件和弹性件，所述壳体内侧具有供气体或者液体介质流通且贯穿其两端的第一通道和与所述第一通道延伸方向不同的第二通道和第三通道，所述壳体还设置有用于控制阀芯运动的控制通道；

所述阀芯位于所述壳体的内部，所述阀芯的尾部通过所述弹性件与位于所述壳体一侧的所述阀盖连接，所述阀芯的端部用于与所述第一通道和所述第二通道过渡的内壁配合以关闭位于所述第一通道上的第一介质入口，所述密封件用以对所述阀芯与所述壳体内壁进行密封；

所述控制通道通过控制气，推动所述阀芯向阀盖侧运动，以打开所述第一介质入口，进而实现液体介质从所述第一通道向所述第二通道的流通以及通过所述第三通道向气动控制阀内侧的吹除。

在同一实施例中，所述第一通道包含彼此连通的第一内通道和第二内通道，所述第一内通道和所述第二内通道的过渡部位形成用于限定所述阀芯向第一介质入口一侧移动的第一台阶。

在同一实施例中，所述阀芯具有内部通道，所述内部通道包括向外侧形成的第二台阶，在压缩状态下，所述弹性件两端分别与所述第二台阶与所述阀盖彼此靠近端的端面抵接，以向所述阀芯施加朝向介质入口侧的弹性力。

在同一实施例中，所述密封件包含沿所述阀芯轴向方向间隔设置的第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈在所述第二内通道内分别位于所述第一台阶的两侧，以实现所述阀芯与所述壳体之间的密封。

在同一实施例中，所述阀芯内部设有通道体，所述阀盖包含导向柱、导向杆和底座，所述导向杆两端分别连接所述导向柱和所述底座，所述导向柱、导向杆用于在所述通道体内部对所述阀芯的运动进行导向。

在同一实施例中，所述导向柱在靠近所述第三通道的下半部分的表面与所述阀芯的下侧内壁贴紧，所述导向柱在靠近所述第二通道的上半部分的表面与所述阀芯的上侧内壁间隙配合。