[发明专利]一种基于高压先导技术的微推进模块结构

说明书

本发明公开了一种基于高压先导技术的微推进模块结构，主阀体采用阀岛结构，将连接各阀的管路功能集成至主阀体中，通过采用功能复用技术减少阀门种类，将压力安全泄压阀与温度安全泄压阀功能统一构成泄压阀，将高压电磁阀与阀岛式阀体中的空腔结合构成电子减压系统，先导主阀既可以正向往高压气容充气，构成加注阀；也可以高压电磁阀的控制下进行反向放气，构成排放阀，从而满足大流量的排出需求；此外，通过与低压传感器一起可以构成一个闭环电子压力调节机构，从而系统中不用使用减压器，减少了部组件数量，提高了系统可靠性；大大减少了系统所需空间，有效提高容积比15％‑20％，能满足有较大总冲要求的微推进系统需求。

技术领域

本发明涉及一种基于高压先导技术的微推进模块结构，可用于有着高总冲、高可靠要求的微推进模块上，此外，还可以用于氢能源汽车的氢气加注排放控制模块上。

背景技术

立方体卫星或各种小卫星平台对推进系统有着严格的体积、功耗及总冲要求。现有的微推进模块结构比较复杂、集成度不高、需要的流体控制部组件较多，这些都增加了系统的复杂度、降低了可靠性。有些微推进系统对高压系统的安全性考虑不足。同时，也由于工作压力较低，通常总冲较低，不能满足有着较大总冲的应用场合。

申请号为CN201010238400.8的中国专利公开了一种适用于微纳卫星的丙烷液化气微推进装置，其技术方案要点是该发明包括加排阀、第一推进剂贮箱、第二推进剂贮箱、第一导热模块、第二导热模块、减压器、稳压罐、安全阀、推力器、压力传感器A、压力传感器B、过滤器和控制线路盒；本发明微推进装置使用丙烷为推进剂，无毒无污染。该发明的不足之处在于系统集成度不高，所需的流体部组件较多，较为复杂。

申请号为CN201410151931.1的中国专利公开了一种固体冷气微推进系统。该发明公开了一种固体冷气微推进系统。包括依次连接的储气室、电磁阀、微型电阻加热器，所述的储气室设置有压力传感器和多个氮气生成器，所述的微型电阻加热器由硅片和加热电阻构成，其中，硅片内设置通气槽和拉瓦尔形喷口，通气槽进气端与电磁阀连接，通气槽出气端与拉瓦尔形喷口连接，加热电阻设置在玻璃基底上，所述硅片与玻璃基底键合。本发明以固体氮气生成器取代高压储气罐储存氮气，大大减少了整个系统的体积和质量；在氮气从喷口喷出之前经过微型电阻加热器加热，达到一定的温度后再喷出，增加了氮气喷出后所产生的推力，提高了整个微推进系统的推进效率，且推力小，精度高。该发明的不足之处在于其推进剂贮存方法是常压，单位体积产生的气体不多，因此容积比冲较低，不能满足高比冲的应用要求。

申请号为CN201010238396.5的中国专利公开了一种采用三圆柱推进剂贮箱的氮气冷气微推进装置，包括第一推进剂贮箱、第二推进剂贮箱、第三推进剂贮箱、高压充气阀、高压传感器、高压自锁阀、高压减压器、低压减压器、过滤器、推力器与控制线路盒；上述部件均安装在安装隔板上；用于微小卫星进行姿态控制以及轨道维持与控制；该发明微推进装置使用氮气为推进剂。该发明的不足一是集成度不足，系统比较复杂；二是流体部组件种类、数量较多，降低了系统的可靠性；三是没有考虑故障模式下的高压推进剂排出。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提出一种基于高压先导技术的微推进模块结构，利用复用技术、组合功能减少了阀门种类，提高了系统的可靠性及有效容积比冲。

本发明的技术解决方案是：

一种基于高压先导技术的微推进模块结构，包括阀岛式阀体、先导主阀、高压手动截止阀、冷气推力器、高压传感器、泄压阀、高压电磁阀、加注阀、低压传感器和控制电路，