[发明专利]一种电控式低温保险阀

说明书

一种电控式低温保险阀，涉及运载火箭增压输送系统设计领域；包括主阀、气体贮箱、贮箱压力传感器、综合控制器、进气电磁阀、2个排气电磁阀；其中，主阀水平放置；气体贮箱设置在主阀的下方，且气体贮箱与主阀连通；贮箱压力传感器设置在气体贮箱的外壁处，实现对气体贮箱压力的测量；综合控制器与贮箱压力传感器连通；进气电磁阀和2个排气电磁阀均与综合控制器连通，通过综合控制器实现对进气电磁阀和2个排气电磁阀的开关控制；进气电磁阀与主阀连通；2个排气电磁阀串联后与主阀连通；本发明通过电控部分与机械部分设置不同的开启压力，实现贮箱压力的冗余控制。

技术领域

本发明涉及一种运载火箭增压输送系统设计领域，特别是一种电控式低温保险阀。

背景技术

保险阀作为运载火箭增压输送系统的重要单机，起到保证贮箱承压安全的作用，同时辅助维持发动机涡轮泵入口压力。各在役运载火箭增压输送系统所使用的保险阀都是机械结构，是飞行有动作的Ⅱ类单点故障产品。

现役运载火箭增压输送系统所用保险阀都为先导式结构，即由主阀和指挥阀组成，通过指挥阀启闭调节主阀背压腔压力，从而实现主阀启闭。多年使用中发现指挥阀导向配合副、敏感元件为结构薄弱环节。导向配合间隙较小，易受多余物污染引起卡滞故障；敏感元件分为膜片、焊接波纹管两种，膜片疲劳寿命较低，影响阀门工作寿命；焊接波纹管生产工艺复杂，周期长，造价高，影响产品交付进度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种电控式低温保险阀，通过电控部分与机械部分设置不同的开启压力，实现贮箱压力的冗余控制。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种电控式低温保险阀，包括主阀、气体贮箱、贮箱压力传感器、综合控制器、进气电磁阀、2个排气电磁阀；其中，主阀水平放置；气体贮箱设置在主阀的下方，且气体贮箱与主阀连通；气体贮箱通过排气入口向主阀排气；贮箱压力传感器设置在气体贮箱的外壁处，实现对气体贮箱压力的测量；综合控制器与贮箱压力传感器连通；进气电磁阀和2个排气电磁阀均与综合控制器连通，通过综合控制器实现对进气电磁阀和2个排气电磁阀的开关控制；进气电磁阀与主阀连通；2个排气电磁阀串联后与主阀连通。

在上述的一种电控式低温保险阀，所述的主阀包括外壳、波纹管、回位弹簧和活阀；其中，外壳为水平放置的中空壳体结构；外壳的轴向一端设置有排气出口，实现气流的排出；外壳的轴向另一端密封；波纹管同轴水平固定安装在外壳内部；活阀水平固定安装在外壳的轴线处；且波纹管、活阀的大头端和外壳轴向密封端的内壁围成背压腔；回位弹簧套装在活阀的壁杆外壁处，实现推动活阀沿水平轴向运动。

在上述的一种电控式低温保险阀，所述外壳在底端外壁处设置有第一出气口；外壳在轴向密封端分别设置有进气口和第二出气口。

在上述的一种电控式低温保险阀，所述进气电磁阀的一端与第一出气口连通；进气电磁阀的另一端与进气口连通；2个串联的排气电磁阀一端与第二出气口连通；2个串联的排气电磁阀的另一端设置有开口，将排出的气体排放至大气中。

在上述的一种电控式低温保险阀，保险阀的工作过程为：

正常工作状态下，背压腔内部压力与气体贮箱的压力相同；活阀处于关闭状态；

当气体贮箱的压力升高，气体贮箱的压力大于背压腔内部压力时，活阀在外部气压推动下沿轴向波纹管方向移动，活阀打开；气体贮箱的气体通过入口流入外壳，并通过排气出口流出；当气体贮箱的压力升高到第一阈值压力时，贮箱压力传感器发送信号至综合控制器；综合控制器控制进气电磁阀打开；将气体贮箱的气体依次通过第一出气口、进气电磁阀和进气口输出至背压腔内；增大背压腔的压力直至与气体贮箱的压力相同，活阀在回位弹簧的复位弹力作用下，重新闭合；