[实用新型]一种液体火箭发动机用气动控制阀结构及火箭发动机

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结构及火箭发动机。气动控制阀结构包含壳体、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第二通道，阀芯位于壳体的内部，阀芯的尾部通过弹性件与位于壳体一侧的所述阀盖连接，阀芯的端部用于与第一通道和第二通道过渡的内壁配合以关闭位于第一通道上的第一介质入口，壳体还设置有用于控制阀芯运动的控制通道，且沿阀芯周向表面设置有连通控制通道的锥形面，高压气体经控制通道进入壳体，作用在锥形面的表面，以通过推动阀芯向靠近阀盖一侧运动，控制第一介质入口打开，进而实现液体介质从第一通道向第二通道的流通，具有方便操作，安全可靠等优点。

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结构及火箭发动机。

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，特别是在打开初始时刻，由于阀门应用到低温液体火箭发动机上，阀门在启动时，经常出现阀芯与壳体粘连在一起，往往通过增加介质流量以使得粘接在一起的阀芯与壳体分开，进而保证介质在壳体通道内流通，但是增加的介质流量由于流速快，会对壳体内部造成冲击，使得壳体内部零件不够稳定，甚至出现破损，进而会影响整个阀门的安全使用。

亟需提供一种适用于低温环境，方便操作，安全可靠的控制阀是目前所要解决的问题。

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结构及火箭发动机。这种阀门结构适用于低温环境，方便操作，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结构，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，

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，

所述壳体还设置有用于控制所述阀芯运动的控制通道，且沿所述阀芯周向表面设置有连通所述控制通道的锥形面，所述锥形面大端一侧靠近所述阀芯的尾部，所述锥形面小端一侧靠近所述阀芯的头部，高压气体经所述控制通道进入所述壳体，作用在所述锥形面的表面，以通过推动所述阀芯向靠近所述阀盖一侧运动，控制所述第一介质入口打开，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。

在同一实施例中，所述控制通道的通道孔延伸方向与所述第二通道的通道孔延伸方向相同。

在同一实施例中，所述锥形面小端直径为A，所述锥形面大端直径为B，且0.3≤A/B≤0.5。

在同一实施例中，所述阀芯与所述锥形面过渡弧度为C，0.7π≤C≤0.8π。

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，所述导向柱在远离所述第二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。