一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀制造技术

本发明专利技术公开了一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀，由阀体、上端盖、连接端盖、电机轴套、旋转轴、阀芯及阀芯托架组成。电机与上端盖固连，电机输出轴与电机轴套固连，电机轴套与旋转轴、阀芯之间配合连接，实现定位与传动；阀芯与阀芯托架连接。输气管绝热件安装在阀芯托架两端与连接端盖固连；阀体与连接端盖螺纹连接，阀体与上端盖通过螺栓固连；连接端盖与燃气管路连接。高温燃气调节阀通过改变阀的旋转角度实现流通面积的改变，从而实现固体推进剂发动机的推力调节、固体燃气发生器的流量调节或固体火箭冲压发动机一次燃气发生器的燃气流量调节；且安全可靠。高温燃气调节阀结构简单、安装操作方便、热防护效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体火箭发动机推力调节及固冲发动机流量调节技术，具体地说,涉及一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀。
技术介绍
在固体发动机变推力技术及固体火箭冲压发动机燃气流量调节技术中，燃气调节阀设计方案都不失为是一种较好的方案，并且也有较多方案进行了试验验证。现有公开的技术文献中,专利技术专利201310345207.8中公开了一种电动锥阀式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置,以及专利201310380537.0中提出了一种锥阀式燃气流量调节装置。这两项调节装置专利中主要区别在阀门的驱动装置上，调节装置主体是锥阀。采用锥阀进行流量调节时对锥的型面要求非常高，是一种线接触方式控制，并且在高温环境下由于烧蚀的影响也会影响流量调节精度。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀。这种在高燃温条件下使用的球型调节阀，通过改变阀的旋转角度实现流通面积的改变，从而实现固体推进剂发动机的推力调节、固体燃气发生器的流量调节或固体火箭冲压发动机一次燃气发生器的燃气流量调节。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括旋转轴、阀芯、阀芯托架、电机轴套、隔热件、阀体绝热件、阀体、连接端盖、输气管绝热件、上端盖，所述阀芯为圆球型，阀芯中心轴向开有通孔，阀芯上部纵向设有矩形凹槽,且矩形凹槽中心线与轴向通孔中心轴线垂直，阀芯位于阀芯托架内，阀芯与阀芯托架安装在阀体绝热件上，输气管绝热件位于阀芯托架两端分别与连接端盖连接，输气管绝热件轴向有台阶孔与连接端盖轴向孔相连通，阀芯与阀芯托架配合实现流通面积的控制；所述旋转轴下端有矩形凸块与阀芯上的矩形凹槽配合连接，旋转轴上端径向开有矩形槽与电机轴套下端的矩形凸块配合连接，隔热件位于
电机轴套与旋转轴之间，隔热件用于隔断由阀芯向电机轴套的热传导；所述电机轴套上端中心盲孔内侧壁开有键槽，电机轴套与电机输出轴通过键连接，电机轴套外侧壁上部周向设有密封槽，密封槽内置有电机轴套密封圈，电机轴套侧壁下边缘周向有凸台，下端部设有矩形凸块，电机轴套与旋转轴为间隙配合，旋转轴与阀芯为间隙配合，实现定位与传动；所述阀体与连接端盖螺纹连接，阀体与连接端盖之间设有密封槽，密封槽内置有连接端盖密封圈；阀体与上端盖通过螺栓连接，阀体与上端盖之间设有密封槽，密封槽内置有端盖密封圈；上端盖与电机固连，连接端盖与燃气管路连接，轴承位于电机轴套凸台上，保证轴套的旋转和同轴度，电机轴套与隔热件、阀体绝热件之间设有隔热件密封圈。电机轴套、隔热件、旋转轴与阀芯同轴。所述阀体绝热件和所述隔热件分别采用高硅氧酚醛材料。所述阀芯与所述旋转轴分别采用钨合金材料。有益效果本专利技术提出的一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀,由阀体、上端盖、连接端盖、电机轴套、旋转轴、阀芯及阀芯托架组成。电机与上端盖固连，电机输出轴与电机轴套连接，电机轴套与旋转轴、阀芯之间间隙配合连接，实现定位与传动；阀芯与阀芯托架连接实现流通面积的控制。输气管绝热件安装在阀芯托架两端与连接端盖固连；阀体与连接端盖螺纹连接，阀体与上端盖通过螺栓固连，且通过上端盖密封圈实现密封；连接端盖与燃气管路连接，轴承安装在电机轴套凸台上，保证轴套的旋转和同轴度。本专利技术高温燃气调节阀通过改变阀的旋转角度实现流通面积的改变，从而实现固体推进剂发动机的推力调节、固体燃气发生器的流量调节或固体火箭冲压发动机一次燃气发生器的燃气流量调节；实现连续多工况的快速调节安全可靠。高温燃气调节阀结构简单、安装操作方便、热防护效果好。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀作进一步详细说明。图1为本专利技术高温燃气调节阀结构示意图。图2为电机轴套、旋转轴与阀芯连接部位示意图。图3为附图2中截面剖视图。图4为电机轴套结构示意图。图5为旋转轴结构示意图。图6为阀芯结构示意图。图7为冷流试验压强调节响应曲线图。图8为热流试验压强调节响应曲线图。图中1.阀体 2.连接端盖密封圈 3.连接端盖 4.输气管绝热件 5.阀芯托架 6.上端盖7.上端盖密封圈 8.电机轴套密封圈 9.电机轴套 10.轴承 11.隔热件密封圈12.隔热件 13.旋转轴 14.阀芯 15.阀体绝热件具体实施方式本实施例是一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀。参阅图1～图6，本实施例用于火箭发动机的高温燃气调节阀，由阀体1、连接端盖密封圈2、连接端盖3、输气管绝热件4、阀芯托架5、上端盖6、上端盖密封圈7、电机轴套密封圈8、电机轴套9、轴承10、隔热件密封圈11、隔热件12、旋转轴13、阀芯14及阀体绝热件15组成。阀体1承载并作为内部部件的安装基体；阀体1与连接端盖3通过螺纹连接，阀体1与连接端盖3之间设有密封槽，密封槽内置有连接端盖密封圈2，实现阀体1与连接端盖3之间密封；连接端盖3与燃气管路通过螺纹进行连接,在连接端盖3上设计有六方结构便于安装的装卡。阀体1与上端盖6通过螺栓连接，阀体1上端部开有密封槽，密封槽内置有上端盖密封圈7，阀体1与上端盖6之间通过上端盖密封圈7实现密封；电机固定安装在上端盖6的顶部。本实施例中阀体1与连接端盖3、上端盖6均采用1Cr18Ni9Ti材料加工。本实施例中,阀芯14为圆球型，阀芯14中心轴向开有通孔，为燃气通道,阀芯14上部纵向设有矩形凹槽,且矩形凹槽中心线与轴向通孔中心轴线垂直；阀芯14安装在阀芯托架5内，阀芯14与阀芯托架5安装在阀体绝热件15上，阀芯14与阀芯托架5配合实现流通面积的控制；输气管绝热件4固定在阀芯托架5两端分别与连接端盖3连接，输气管绝热件4轴向有台阶孔与连接端盖3
轴向孔相连通；阀芯托架5用于实现阀芯14的密封和支撑以及转动过程中的润滑，阀芯托架5采用C/C复合材料。输气管绝热件4用于管路的抗高温防护，输气管绝热件4采用高硅氧酚醛材料加工。旋转轴13下端为矩形凸块与阀芯14的矩形凹槽配合连接，旋转轴13上端径向有矩形槽与电机轴套9下端的矩形凸块配合连接,电机轴套9与旋转轴13之间为间隙配合，实现定位与传动；阀芯14、旋转轴13采用钨合金材料加工。电机轴套9上端中心盲孔内侧壁加工有键槽,即图中标识A，电机轴套9与电机输出轴通过键连接；电机轴套9外侧壁上部周向设有密封槽，密封槽内置有电机轴套密封圈8，电机轴套9侧壁下边缘周向有凸台，电机轴套9下端部设有矩形凸块；电机轴套9与旋转轴13为间隙配合，旋转轴13与阀芯14为间隙配合，实现定位与传动。隔热件12安装在电机轴套9与旋转轴13之间,隔热件12用于隔断由阀芯14向电机轴套9的热传导，保证电机的正常运转工作，隔热件12采用高硅氧酚醛材料加工。阀芯14与阀芯托架5安装在阀体绝热件15上，阀体绝热件15用于隔离内部热量向阀体传导，保护阀体，阀体绝热件15采用高硅氧酚醛材料加工。本实施例中,电机轴套9、旋转轴13与阀芯14依靠矩形槽与矩形凸块配合传动；电机轴套9的密封槽即图中标识B为电机轴套密封圈8的安装槽，电机轴套9下端的矩形凸块即图中标识C与旋转轴13上端的矩形槽即中标识D为间隙配合，实现定位与传动。旋转轴13下端的矩形凸块即图中标识E与阀芯14上的矩形凹槽即图中标识F为间隙配合，实现定位与传动。本实施例在实现与高温燃气接触的通道中，全部采用耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀，其特征在于:包括旋转轴、阀芯、阀芯托架、电机轴套、隔热件、阀体绝热件、阀体、连接端盖、输气管绝热件、上端盖，所述阀芯为圆球型，阀芯中心轴向开有通孔，阀芯上部纵向设有矩形凹槽,且矩形凹槽中心线与轴向通孔中心轴线垂直，阀芯位于阀芯托架内，阀芯与阀芯托架安装在阀体绝热件上，输气管绝热件位于阀芯托架两端分别与连接端盖连接，输气管绝热件轴向有台阶孔与连接端盖轴向孔相连通，阀芯与阀芯托架配合实现流通面积的控制；所述旋转轴下端有矩形凸块与阀芯上的矩形凹槽配合连接，旋转轴上端径向开有矩形槽与电机轴套下端的矩形凸块配合连接，隔热件位于电机轴套与旋转轴之间，隔热件用于隔断由阀芯向电机轴套的热传导；所述电机轴套上端中心盲孔内侧壁开有键槽，电机轴套与电机输出轴通过键连接，电机轴套外侧壁上部周向设有密封槽，密封槽内置有电机轴套密封圈，电机轴套侧壁下边缘周向有凸台，下端部设有矩形凸块，电机轴套与旋转轴为间隙配合，旋转轴与阀芯为间隙配合，实现定位与传动；所述阀体与连接端盖螺纹连接，阀体与连接端盖之间设有密封槽，密封槽内置有连接端盖密封圈；阀体与上端盖通过螺栓连接，阀体与上端盖之间设有密封槽，密封槽内置有端盖密封圈；上端盖与电机固连，连接端盖与燃气管路连接，轴承位于电机轴套凸台上，保证轴套的旋转和同轴度，电机轴套与隔热件、阀体绝热件之间设有隔热件密封圈。...

【技术特征摘要】
1.一种用于火箭发动机的高温燃气调节阀，其特征在于:包括旋转轴、阀芯、阀芯托架、电机轴套、隔热件、阀体绝热件、阀体、连接端盖、输气管绝热件、上端盖，所述阀芯为圆球型，阀芯中心轴向开有通孔，阀芯上部纵向设有矩形凹槽,且矩形凹槽中心线与轴向通孔中心轴线垂直，阀芯位于阀芯托架内，阀芯与阀芯托架安装在阀体绝热件上，输气管绝热件位于阀芯托架两端分别与连接端盖连接，输气管绝热件轴向有台阶孔与连接端盖轴向孔相连通，阀芯与阀芯托架配合实现流通面积的控制；所述旋转轴下端有矩形凸块与阀芯上的矩形凹槽配合连接，旋转轴上端径向开有矩形槽与电机轴套下端的矩形凸块配合连接，隔热件位于电机轴套与旋转轴之间，隔热件用于隔断由阀芯向电机轴套的热传导；所述电机轴套上端中心盲孔内侧壁开有键槽，电机轴套与电机输出轴通过键连接，电机轴套外侧壁上部周向设有密封槽，密封槽内置有电机轴套密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏祥庚，李江，陈剑，何国强，刘佩进，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61