[发明专利]卫星姿控发动机用阀门氦气特性试验的增压系统及方法

说明书

本发明涉及一种卫星姿控发动机用阀门氦气特性试验的增压系统及增压方法，为了解决氦气在低压下快速增压的技术问题，本发明的增压系统包括一级增压泵、第一级驱动气管路、二级增压泵、第二级驱动气管路及旁路辅助增压管路；一级增压泵适用于低压力输入工况工作；第一级驱动气管路用于一级增压泵的驱动；二级增压泵适用于高压力输入工况工作；二级增压泵串联设置在一级增压泵的输出端；辅助增压管路包括第一辅助增压管路及第二辅助增压管路；第一辅助增压管路与一级增压泵并联设置；第二辅助增压管路的输入端与一级增压泵的输出端连接，输出端与二级增压泵的输出端连接。本发明增压系统及方法能够提高瓶装氦气的使用率及增压效率。

技术领域

本发明是一种应用于卫星姿控发动机介质供应系统中阀门氦气特性试验的增压系统及增压方法。

背景技术

卫星姿控发动机普遍采用冷气作动力，为了提高比冲，一般选用氦气作为介质，然而较之压缩空气和氮气，氦气的分子量很小，对阀门的动作特性、密封性都有着较严苛的要求，因此，必须进行氦气特性试验，验证阀门的性能。

随着氦气在航天器组件的气体特性和密封性等试验领域中广泛使用，对试验指标的要求也逐渐提高，目前试验压力已提高到45MPa。由于使用的氦气均为瓶装氦气，规格为14MPa/40L，因此，必须使用增压装置将低压氦气增压至高压，以满足试验要求。采用传统增压方法增压时，每当瓶装氦气的压力降至4MPa以下，系统的增压速率就大幅度下降，严重影响了试验的效率，需要更换氦气瓶，这样造成了氦气的浪费。

发明内容

为了解决氦气在低压下增压速率慢的技术问题，本发明提供一种卫星姿控发动机用阀门氦气特性试验的增压系统及增压方法。

本发明的技术解决方案是：

本发明的一种卫星姿控发动机用阀门氦气特性试验的增压系统，包括一级增压泵M1及第一级驱动气管路；所述第一级驱动气管路用于一级增压泵M1的驱动；其特殊之处在于：

所述一级增压泵M1适用于低压力输入工况工作；

还包括二级增压泵M2、第二级驱动气管路及旁路辅助增压管路；

所述二级增压泵M2适用于高压力输入工况工作；所述二级增压泵M2串联设置在一级增压泵M1的输出端；所述第二级驱动气管路用于驱动二级增压泵M2；

所述辅助增压管路包括第一辅助增压管路及第二辅助增压管路；

所述第一辅助增压管路与一级增压泵M1并联设置；所述第二辅助增压管路的输入端与一级增压泵M1的输出端连接，输出端与二级增压泵M2的输出端连接。

进一步地，还包括第一主动超压反馈保护回路，其包括第一气控阀门K3和第一高压气控开关K5，所述第一气控阀门K3为常闭式阀门，所述第一气控阀门K3与第一级驱动气管路串联，用于控制一级增压泵M1的驱动；

所述第一高压气控开关K5包括入口、出口及控制口，其控制口与一级增压泵M1的输出端连通，其出口与第一气控阀门K3的控制口连通，其入口输入低压控制气体。

进一步地，还包括第二主动超压反馈保护回路，其包括第二气控阀门K10和第二高压气控开关K12，所述第二气控阀门K10为常闭式阀门，所述第二气控阀门K10与第二级驱动气管路串联，用于控制二级增压泵M2的驱动；

所述第二高压气控开关K12包括入口、出口及控制口，所述第二高压气控开关K12的控制口与二级增压泵M2的输出端连通，所述第二高压气控开关K12的出口与第二气控阀门K10的控制口连通；所述第二高压气控开关K12的入口输入控制气体。

进一步地，第一辅助增压管路包括从输入端至输出端依次设置的压力表P3、两位两通气控截止阀K14、单向阀D2及压力表P4；

所述第二辅助增压管路的输入端与第一填充管压力表P4之后的管路连通；