[发明专利]一种气动开启阀

说明书

一种气动开启阀，属于流体机械领域；所述气动开启阀包含有阀体，关闭活塞，套筒，顶杆，开启活塞，活塞腔等零件；所述关闭活塞安装在所述套筒内，所述套筒安装在所述阀体内；所述顶杆安装在所述套筒的中心孔内，一端与所述关闭活塞接触；所述活塞腔连接在所述阀体上；所述开启活塞安装在所述活塞腔内，与所述顶杆接触；所述关闭活塞在所述阀体的入口介质的压力作用下会被压紧在所述套筒内，将所述阀体的入口和出口隔绝开；当所述活塞腔的进气口接入启动气时，所述开启活塞在气压作用下，推动所述顶杆，将所述关闭活塞顶出所述套筒，使所述阀体的入口和出口之间的空腔开启。使用活塞来关闭和开启，降低了成本，提高了可靠性。

技术领域

本发明涉及一种气动开启阀，用于火箭发动机上的燃料供应系统。

背景技术

在发动机的燃料供应系统上，普遍使用一种流路控制阀门，其作用是在发动机开始工作前可靠的封闭储箱中的燃料，当发动机开始工作时，迅速将管路开启，保证燃料正常从储箱给燃烧室供应。现有产品主要有气爆阀和电爆阀两种，类似设计详见专利号ZL200920089352.3，和申请号201810714318.4的专利；如图5所示，其结构是在阀体7中，连接入口B和出口C之间的通道上，采用整块金属膜片6以及密封圈14来封闭流道，使出口C和入口B之间不能联通，需要开启阀门时就用火药爆炸或高压气体为动力推动切刀3来切破金属膜片6，使出入口之间的通道打开。用切刀来切破膜片会存在产生碎片的风险；为了保证金属膜片被完全切破，就需要比较大的驱动力来驱动切刀，使用火药或高压气体作为阀门动作的动力，存在成本偏高和有安全隐患的缺点。

发明内容

本发明提供一种气动开启阀，通过设计一种新的关闭和开启结构，解决现有的电爆阀，气爆阀的高成本，质量不稳定以及产生多余物的缺陷，降低了成本，提高了可靠性；

本发明的技术解决方案为：

本发明所述的一种气动开启阀，包括阀体（1）、套筒（2）、直线轴承（3）、关闭活塞（4）、顶杆（5）、活塞腔（7）和开启活塞（8）；其中阀体（1）包括入口A、出口B和第一空腔D，出口B位于阀体（1）的中心孔的上侧，第一空腔D位于阀体（1）的中心孔的右侧，入口A位于第一空腔D的右侧，第一空腔D与入口A相连通，且入口A的直径小于第一空腔D的直径；套筒（2）安装在阀体（1）的中心孔内，套筒（2）与阀体（1）之间用两个第一密封圈（12）进行密封；套筒（2）包括第二空腔E和第三空腔F，其中第二空腔E位于套筒（2）的最右侧，其与阀体（1）的第一空腔D连通，且第二空腔E的直径小于第一空腔D的直径，套筒（2）的中部设计有第三空腔F，且第三空腔F的直径小于第二空腔E的直径，第三空腔F与阀体（1）的出口B连通；活塞腔（7）位于阀体（1）的左侧，其与套筒（2）的径向外侧通过过盈配合相连，活塞腔（7）包括进气口C和第四空腔G，其中第四空腔G位于活塞腔（7）的右侧，进气口C位于第四空腔G的左侧，且进气口C的直径小于第四空腔G的直径；关闭活塞（4）置于套筒（2）的第二空腔E中，其与套筒（2）通过第二密封圈（13）进行密封，关闭活塞（4）的直径与套筒（2）的第二空腔E右侧直径相同，关闭活塞（4）可以在第二空腔E内移动；顶杆（5）位于套筒（2）的中心，顶杆（5）与套筒（2）之间通过第三密封圈（14）进行密封，顶杆（5）位于关闭活塞（4）的左侧，为了降低顶杆（5）左右运动时的摩擦力，在顶杆（5）和套筒（2）之间安装有直线运动轴承（3）；开启活塞（8）位于活塞腔（7）的第四空腔G中，并与活塞腔（7）通过第四密封圈（15）进行密封，开启活塞（8）能够在第四空腔G内移动，开启活塞（8）与顶杆（5）的左侧接触；所述气动开启阀在未开启时，开启活塞（8）位于活塞腔（7）的第四空腔G的最左侧，关闭活塞（4）位于套筒（2）的第二空腔E的最左侧，所述顶杆（5）左侧不仅与开启活塞（8）相接触，其右侧同时与关闭活塞（4）相接触；

所述阀体（1）的第一空腔D的轴向长度要大于关闭活塞（4）的直径，以确保顶杆（5）推动关闭活塞（4）在顶出套筒（2）之后可完整落入第一空腔D中；

所述阀体（1）的第一空腔D与套筒（2）的第二空腔E之间要满足以下关系：第一空腔D的直径大于第二空腔E的直径加上关闭活塞4的厚度；