[实用新型]一种阀门装置及火箭发动机

说明书

本实用新型提供了一种阀门装置及火箭发动机，包含作动筒、第一密封件、第二密封件、推力组件和阀主体；所述作动筒内侧具有供气体介质流通的第一通道和第二通道；所述第一密封件和所述第二密封件套接在所述推力组件的表面，所述第一密封件和所述第二密封件的外侧表面分别与所述作动筒内壁和所述阀主体内侧相互抵接，所述推力组件一端通过所述第一密封件设置在所述作动筒内，另一端用于推动所述阀主体运动，所述第二密封件位于所述阀主体的内；所述第一密封件用以实现对所述作动筒内壁的密封，所述第二密封件用以实现对所述阀主体靠近所述作动筒端的内壁密封。与现有技术相比，改善密封效果，减少液体介质的损失，节约成本。

技术领域

本实用新型涉及姿控动力系统阀门技术领域，尤其涉及一种阀门装置及火箭发动机。

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。

目前国内现役低温液体火箭发动机使用的液体推进剂除了液氢和液氧等之外，国内一些在研的液体火箭型号还采用了液态甲烷作为推进剂。阀门通常通过其内部活门运动实现阀门的开关，在运动过程中，活门可以与阀门内壁直接接触。为了密封严谨，在活门与阀门内壁之间通常需要加设动密封元件，例如，动密封元件可以通过使用金属波纹管或贵金属镀层密封圈实现。阀门通过使用高压氦气动作，阀门在动作到位之后需要通控制气保持状态。然而，大尺寸金属波纹管成型困难，生产周期长，空间结构大，采购成本高，寿命低，可靠性差等。

亟需提供一种适用于低温环境、且具有状态保持功能的阀门结构。

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的阀门装置及火箭发动机。这种阀门装置可以改善密封效果，减少液体介质的损失，从而提高姿轨控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阀门装置，包含作动筒、第一密封件、第二密封件、推力组件和阀主体；其中，所述作动筒内侧具有供气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；所述第一密封件和所述第二密封件套接在所述推力组件的表面，所述第一密封件和所述第二密封件的外侧表面分别与所述作动筒内壁和所述阀主体内侧相互抵接，所述推力组件一端通过所述第一密封件设置在所述作动筒内，另一端用于推动所述阀主体运动，所述第二密封件位于所述阀主体的内侧，且靠近所述作动筒的一端；

所述第一密封件用以实现对所述作动筒内壁的密封，所述第二密封件用以实现对所述阀主体靠近所述作动筒端的内壁密封，以防止开关控制气泄漏；

开气流通过所述第一通道远离所述阀主体侧进入，以推动所述推力组件推动所述阀主体的活门向远离所述作动筒方向移动，以使所述阀主体上的介质入口和介质出口导通；

关气流通过所述第二通道作用于所述第一密封件和所述第二密封件之间，以推动所述推力组件及所述活门向靠近所述作动筒方向运动，以通过所述活门抵接所述阀主体靠近所述活门端使所述阀主体上的介质入口和介质出口关闭。

在同一个实施例中，所述作动筒的底部设置连通所述第一通道的进气口，另一端设有从外侧壁向外的凸起部，所述第二通道设置在所述作动筒的所述凸起部远离所述阀主体侧；所述凸起部靠近所述阀主体的一侧的外沿面设有环形开槽，所述环形开槽内设有密封圈。

在同一个实施例中，所述阀主体还包含弹簧、壳体和盖板，所述壳体上设有气体介质流通的第三通道，所述活门和所述弹簧均位于所述壳体的内部，所述盖板位于所述壳体且远离所述作动筒的一侧，所述盖板与所述壳体通过螺栓连接，所述活门一端设有用于配合所述推力组件的凹部，所述弹簧位于所述活门的远离所述凹部一端，所述弹簧两端分别与所述活门和所述盖板连接，所述弹簧用于推动所述活门向远离所述盖板一侧移动。