[实用新型]气体推进器内/外缸自动关闭阀

说明书

技术领域

本发明涉及分离式膨胀缸气体推进器系统，具体是一种气体推进器内/外缸自动关闭阀。 

背景技术

分离式膨胀缸气体推进器系统通常由贮压器、推进器内缸/外缸和内缸/外缸自动关闭阀等组成。推进器内缸通过贮压器固定在地面不动，而推进器外缸则装在被推进物体(如滑车试验台)上，可带动并跟随被推进物体一起运动。推进器系统的气体工作压力是根据需要事先设定的，即确保在推进器有效驱动行程内将被推进物体加速至给定速度。当推进器结束驱动工作，即推进器外缸与内缸分离的瞬时，推进器内缸/外缸端口必须由各自的阀门关闭，否则会由于大量高压气体的突然释放而引发声曝。 

这种分离式膨胀气缸方案国内还未采用过，与国内其它推进器(如火药推进器)相比，其推力的可控性和重复性，以及使用的安全性均有明显的优势。据文献查询，美国Vought公司在其全机落震试验设备中采用了这一技术(AIAA Paper No.74-343)。然而，Vought公司文献对于推进系统中的关键机构，即内缸旋塞阀(Plug Valve)和外缸片状阀(Flap Valve)，仅有关于其防止推进器内部高压气体在内外缸分离时外泄引发声曝的功能描述，从文献中无法看出这两个阀的具体结构。 

虽然在网上可以查询到各种各样的“Plug Valve”(旋塞阀)，均在旋塞阀(PlugValve)的阀体外面有一个手动或电动把手。由于分离式膨胀缸气体推进器的内缸外表面不能允许有任何突起物，否则无法实现推进器内外缸之间的密封和相对滑动，所以目前所用的旋塞阀均不适用于分离式膨胀缸气体推进器的内缸。 

在“Flap Valve”(片状阀)样本中，美国Agri Drain提出了一种水流单向阀。这种水流单向阀的结构特征类似于中国传统的推拉式风箱的单向阀门。该水流单向阀用于分离式膨胀缸气体推进器的内缸时，阀门起始偏转速度过慢。 

发明内容

为克服现有技术中存在的或者无法实现推进器内外缸之间的密封和相对滑动，或者阀门起始偏转速度过慢的问题，本发明提出了一种气体推进器内/外缸自动关闭阀。 

本发明包括推进器内缸关闭阀和推进器外缸关闭阀。 

推进器内缸阀包括蝶形阀门、内缸阀阀体、操纵拉杆、操纵活塞、活塞缸、预压弹簧、活塞缸排气导管和排气口。预压弹簧位于操纵活塞缸的小内径腔体。操纵活塞位于操纵活塞缸的大内径腔体，并将操纵活塞缸隔离成内通腔和外通腔。外通腔一侧与预压弹簧相连，内通腔一侧则通过操纵拉杆与蝶形阀门相连。内通腔与缸体内部相通，外通腔通过活塞缸排气导管、排气口和排气螺钉与缸体外部相通。 

内缸阀阀体上的蝶形阀门的安装轴孔为偏心孔，其轴线位于内缸阀阀体水平中心线以下。蝶形阀门的外形尺寸同内缸阀阀体端部开口的外形尺寸；蝶形阀门与内缸阀阀体连接的轴孔位置与蝶形阀门的安装轴孔位置对应，蝶形阀门通过偏心转轴与内缸阀阀体连接。操纵活塞缸的内孔的孔径分别同操纵活塞和预压弹簧的外径；操纵活塞缸一端有排气孔，并通过活塞缸排气导管与排气口连通。排气螺钉穿过推进器内缸壳体装在排气口上的安装孔内。当操纵活塞向一端移至活塞缸外通腔最大位置时，蝶形阀门处于与内缸轴线平行的完全开启状态。当操纵活塞向另一端移至活塞缸外通腔最小位置时，蝶形阀门则处于与内缸轴线垂直的完全关闭状态。 

所述的内缸阀阀体一端两侧外表面有两个定位销安装孔，用于偏心转轴的定位，该孔的轴线与内缸阀阀体两侧平面壁上对称分布的蝶形阀门安装轴孔的轴线相垂直，并且相贯通；在内缸阀阀体另一端外表面有与内缸缸体连接的外螺纹。 

所述的蝶形阀门的两端边为圆弧状；在蝶形阀门两侧边中部有凸出的连接耳片；该连接耳片上均有与内缸阀阀体连接的轴孔。 

所述的内缸缸体与操纵活塞缸的排气口对应的位置，有两个贯通壳体的排气螺钉的安装孔。 

所述的操纵活塞缸的上部和下部均为凸弧面，并且上部弧面的曲率大于下部弧面的曲率；在操纵活塞缸下部凸弧面的两端，分别有安装活塞缸的螺纹盲孔，并该安装孔的轴线与下部凸弧面法线方向平行；下部凸弧面的曲率半径与推进器内缸内圆的曲率半径一致。