一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门
本发明提供了一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，该阀门包括阀门壳体、阀门绝热层、阀芯杆、阀座、喷管、驱动装置和密封圈；驱动装置控制阀芯杆往复运动，阀芯杆与阀门壳体采用密封圈动密封，阀芯杆工作为迎气流方向，驱动装置具有吸收过载冲击能力；阀芯杆与阀座接触密封为阀门关闭，阀门不产生推力；阀芯杆与阀座分离为阀门打开，阀门产生推力；阀门关闭时驱动装置的驱动力小于燃烧室最大设计压强所等效的阀门气动力，驱动装置在过载条件下可以吸收冲击，且自身性能保持设计状态，由此在燃烧室超过最大工作压强时阀门不关闭，阀门打开，保持流通状态下，增加等效流通面积，维持燃烧室健康的压力，同时过载状态后，高温燃气阀门可以调控燃气流量，产生需求推力。
发明专利
CN202011051028.X
2020-09-29
CN112282967A
2021-01-29
F02K9/38(2006.01)
上海新力动力设备研究所
裴晨曦;蔡迪;潘科玮;段鑫;彭文博;陈晓龙;牛禄;蔡昌宗;刘晓丽
201109 上海市闵行区中春路1777号
中国航天科技专利中心
胡健男
上海;31
1.一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于包括：阀门壳体(1)、阀门绝热层(2)、阀芯杆(3)、阀座(4)、喷管(5)、驱动装置(6)和密封圈(7)； 壳体(1)上设有阀座安装口、喷管连接口、阀芯杆连接口和阀门腔体； 阀门绝热层(2)设置在阀门腔体内壁； 壳体(1)的阀座安装口设有阀座(4)；阀座(4)内设有燃气入口 固体火箭发动机燃烧室，通过燃气入口能够直接与阀门腔体连通； 喷管连接口内设置喷管(5)，喷管(5)一端与阀门腔体连通，另一端与外部连通； 壳体(1)的阀芯杆连接口设置阀芯杆(3)，阀芯杆(3)与阀门壳体(1)采用密封圈(7)实现动密封，阀芯杆(3)的一端位于阀门腔体内，阀芯杆(3)的另一端与驱动装置(6)连接； 驱动装置(6)控制阀芯杆(3)往复运动； 在驱动装置(6)的控制下，阀芯杆(3)与阀座(4)接触密封为高温燃气阀门关闭，高温燃气阀门不产生推力；阀芯杆(3)与阀座(4)分离为高温燃气阀门打开，高温燃气阀门通过喷管(5)产生推力。 2.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：阀门关闭时驱动装置的驱动力小于燃烧室最大设计压强所等效的阀门气动力，该气动力直接作用在阀芯杆上。 3.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：驱动装置(6)控制阀芯杆(3)工作在迎燃气气流方向，驱动装置具有无损吸收过载冲击能力。 4.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：阀门绝热层(2)为碳纤维模压制品，具备抗1500摄氏度以上固体高温燃气介质冲刷的能力和流动传热的能力。 5.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：驱动装置采用恒定功率驱动模式，并且具有无损吸收过载冲击能力。 6.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：阀芯杆(3)在燃烧室的最大极限压强下与阀座(4)分离，固体火箭发动机燃烧室等效流通面积增大，燃烧室的压强减小到平均压强附近。 7.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：阀座(4)内通道包括两段：分别为圆柱段和圆锥段，圆柱段作为燃气入口，圆锥段用作密封，可与阀芯杆(3)形成密封副； 阀座(4)小直径端与阀门腔体直接连接，大直径端与固体火箭发动机燃烧室连接。 8.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：阀门壳体(1)的阀芯杆连接口的侧壁上设有密封槽，密封圈(7)设置于密封槽中，阀芯杆(3)从密封圈(7)中部穿过。 9.根据权利要求1所述的一种兼具安全阀功能的高温燃气阀门，其特征在于：阀芯杆(3)与阀门壳体(1)采用密封圈(7)实现动密封，是指：阀芯杆(3)在运动时，密封圈(7)的位置固定，阀芯杆(3)在阀芯杆连接口内相对相对密封圈(7)往复运动过程中，实现阀芯杆(3)与阀门壳体(1)的持续密封。