【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及常闭阀，具体涉及一种内置先导式常闭电爆阀。
技术介绍
1、常闭电爆阀是弹箭星推进系统上重要的阀门组件之一，在推进系统中起到对流体进行控制的作用。使用时利用安装在常闭电爆阀上的电爆管通电起爆产生的高压燃气作为驱动能源，切破常闭电爆阀阀芯上的密封部位实现介质流通，具有动作可靠、密封性好、尺寸小、质量轻、响应速度快，以及仅需小脉冲电源就能作动等特点，因此被广泛应用于弹箭星推进系统上实现一次性工作。
2、现有常闭电爆阀存在以下问题：
3、1)现有的常闭电爆阀设计中，其动作、切破密封部位及运动件楔紧限位所需能量，全部由电爆管通电起爆产生的高压燃气提供，随密封介质的压力及所需流通面积的增大，为使工作前的密封介质能够可靠隔离和密封，阀芯上密封部位壁厚通常较大，导致切破密封部位所需电爆管能量也较大。而受电爆管能量限制，常闭电爆阀只能在一定压力范围和流通面积范围内工作，若采用更大能量的电爆管，爆破压力虽然会升高，但是为保证电爆阀的稳定性，就需要同时增加常闭电爆阀结构质量和体积，进而导致常闭电爆阀的质量和体积也较大。
4、2)现有常闭电爆阀的切刀与活塞多采用分体式反向非卸荷或卸荷结构，若切刀楔紧不牢或卸荷不完全，容易产生切刀回退阻挡流道，影响流体流通的问题。
5、3)现有常闭电爆阀采用单阀芯，不具备反向承压及密封能力。
6、以上问题导致常闭电爆阀的应用范围受到很大限制，且不利于推进系统的可靠工作。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：
3、一种内置先导式常闭电爆阀，其特殊之处在于：包括壳体、电爆组件、活塞、切刀、第一阀芯以及第二阀芯；所述壳体内沿其中心轴线依次设置第一容腔、第二容腔，第一容腔靠近第二容腔的侧壁设置环形凸台；所述第二容腔的侧壁沿周向设置两个安装通孔；所述电爆组件设置在壳体的一端端部，且其起爆端位于第一容腔内；所述活塞设置在第一容腔中，包括第一柱形段和第二柱形段，第一柱形段的外径与第一容腔的内径相匹配，外端部对应所述电爆组件的起爆端，第二柱形段的外径与所述环形凸台的内径相匹配；所述切刀设置在第二容腔中，包括小端和大端，小端的直径小于第二容腔的直径，且端部与活塞相抵接，小端的侧壁设置第一凹槽，第一凹槽的底部设置第二凹槽；大端与第二容腔的直径相匹配，壳体的另一端设置限位结构，用于对运动后的切刀进行轴向限位；所述第一阀芯、第二阀芯分别设置在两个安装通孔中，其外端分别用于连通上下游管道；所述第一阀芯包括主体部和先导部，主体部靠近内端面设置有第一薄弱部，第一薄弱部的壁厚小于主体部的壁厚；主体部内沿轴线设置介质流道，其内端面设置连通孔，先导部设置在主体部的内端面上，其对应所述连通孔的位置有与之连通的内盲孔，先导部的外径小于第一薄弱部的外径；所述第一薄弱部和先导部分别设置在切刀的第一凹槽和第二凹槽中，第一薄弱部靠近电爆组件的一侧与第一凹槽侧壁之间的距离l满足以下关系：
4、l≥m+φb+n
5、其中，m为先导部上的内盲孔壁厚，φb为连通孔的直径，n为先导部靠近电爆组件的一侧与第二凹槽侧壁之间的距离。
6、进一步地，所述切刀的小端侧壁还设置第三凹槽；
7、所述第二阀芯的内端端面密封设置，其靠近内端设置第二薄弱部，第二薄弱部设置于第三凹槽中；第二薄弱部靠近电爆组件的一侧与第三凹槽侧壁之间的距离k满足以下关系：
8、k≥l。
9、进一步地，所述第二凹槽与先导部的径向尺寸相匹配，即此时n趋近于0，可以忽略不计，第一薄弱部靠近电爆组件的一侧与第一凹槽侧壁之间的距离l满足以下关系：
10、l≥m+φb。
11、进一步地，所述连通孔的直径φb与介质流道的直径φa满足以下关系：
12、φb＜1/2φa。
13、进一步地，所述第二容腔的侧壁设置第一台阶；
14、所述切刀的大端侧壁设置与第一台阶适配的第二台阶，第二台阶的大端侧壁设置第一密封槽，第一密封槽内设置密封圈。
15、进一步地，所述限位结构为设置在壳体另一端的端盖，端盖内侧沿轴线设置第三容腔，第三容腔靠近切刀的一端侧壁设置有第一锥面，第一锥面的大端靠近切刀；
16、所述切刀的大端端部设置第二锥面，第二锥面的小端靠近端盖，用于与第一锥面匹配，便于运动后的切刀楔入第三容腔内。
17、进一步地，所述切刀的大端端面设置第四凹槽。
18、进一步地，所述活塞的第一柱形段侧壁设置第二密封槽，第二密封槽内设置密封圈；
19、所述活塞第一柱形段靠近第二柱形段的侧壁设置第三锥面。
20、进一步地，所述第一容腔的直径小于第二容腔直径。
21、进一步地，所述第一阀芯和第二阀芯沿壳体径向同轴设置；
22、所述安装通孔设置为台阶孔，所述第一阀芯的主体部侧壁和第二阀芯的侧壁分别对应设置限位台阶。
23、本专利技术的有益效果：
24、1.本专利技术内置先导式常闭电爆阀采用内置先导结构，电爆组件仅为切破先导部的薄壁结构和活塞楔紧提供能量，先导部切破后介质充填常闭电爆阀过流腔，介质压力作用于切刀一端端面，产生不平衡力，为阀芯切破和切刀楔紧限位提供驱动力，因此所需电爆组件能量低，可消除因密封介质压力高、通径大等所需电爆能量高对常闭电爆阀尺寸的限制，大大拓展常闭电爆阀的应用范围和领域；切刀与活塞为分体设置，且切刀设置为非卸荷结构，切刀在运动结束楔紧后，在系统工作过程中切刀一端端面持续受到介质压力作用，切刀两端产生不平衡力使切刀可靠定位，防止切刀回退导致流道被遮挡。
25、2.本专利技术通过设置第一阀芯、第二阀芯，实现常闭电爆阀正反双向承压密封，保证常闭电爆阀能够双向承受高压，特别适用于一次性工作的弹箭星推进系统的高压力流体介质控制。
26、3.本专利技术动作后壳体和切刀的密封采用“金属-金属”的双锥面楔紧式密封，楔紧可靠。
27、4.本专利技术内置先导式常闭电爆阀用于控制介质流动，特别适用于高压大流量流体的可靠截止密封与低流阻流通控制，如弹箭星推进系统的流体输送控制等。
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1.一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
2.根据权利要求1所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
3.根据权利要求1所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
4.根据权利要求1所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
5.根据权利要求1-4任一所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
6.根据权利要求5所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
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10.根据权利要求2所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
2.根据权利要求1所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
3.根据权利要求1所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
4.根据权利要求1所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
5.根据权利要求1-4任一所述一种内置先导式常闭电爆阀，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：靳泓睿，胡攀，王可立，谭屏，刘华，耿启超，夏欢，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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