[发明专利]一种气动组合阀

说明书

本发明专利公开了一种气动组合阀，其中调整柱可调的安装于第一活塞，且位于第二活塞上部并可具有间隙I，实现了使用一套气动执行机构来控制燃料管路和氧化剂管路的连通和关闭，减少空间占用，减轻发动机的重量，并可通过安装时对调整柱进行调节来调节间隙I的大小，从而实现燃料管路和氧化剂管路开启时间差的调节，阀体中间隙II的存在阻断了燃料管路和氧化剂管路之间的传热通道，避免了燃料和氧化剂两种介质之间的互相影响。

技术领域

本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种用于火箭发动机的气动组合阀。

背景技术

近年来，我国航天事业发展迅速，火箭相关领域所涉及的各项技术均实现了突飞猛进。航天设备的主要动力来源是火箭，而火箭发动机则是火箭上最核心，技术含量最高的部件。火箭发动机就是利用冲量原理，自带推进剂、不依赖外界空气，将推进剂贮箱或运载工具内的推进剂变成高速射流，由于牛顿第三运动定律而产生推力；

根据推进剂的物态不同，火箭发动机一般可分为使用液态推进剂的液态火箭发动机、使用固体推进剂的固体火箭发动机或固液推进剂混用的固液混合火箭发动机等。液体火箭发动机通过泵或者高压气体使氧化剂和燃料分别进入燃烧室，两种推进剂成分在燃烧室混合并燃烧；

目前，在火箭发动机的推进剂供应系统中，在燃料和氧化剂供应管路上分别安装有气动阀门，用于开启和关闭管路；

如图1所示，为现有技术中的一种用于控制推进剂管路的气动阀门，用控制气体从控制口进入，推动活塞4运动，带动与活塞4相连的阀芯2运动，使阀体1上入口和出口之间的通道打开；当控制气撤除后，阀芯2在弹簧3的作用下被顶到阀体1上，使入口和出口之间的通道关闭；

但是，在现有技术的火箭发动机中，燃料和氧化剂管路各需要一个气动阀门，各需要一套气动执行机构，各需要一套供气/排气管路，占用空间较大，重量较大，不利于火箭发动机的轻量化设计和系统简化，同时增加了控制系统的复杂程度和生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动组合阀，所述气动组合阀能够代替两个阀门，能够使用一套气动执行机构同时控制发动机的燃料和氧化剂供应管路的连通和关闭，减少空间占用，减轻发动机的重量，同时，可以有效控制燃料和氧化剂供应的时间差，有效降低控制系统的复杂程度和生产成本，同时避免了燃料和氧化剂两种温差悬殊的介质之间的相互影响；

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气动组合阀，包括阀体1、第一阀芯2、第二阀芯3、第二弹簧4、第二活塞5、调整柱7、上腔体8、第一活塞9、第一弹簧11、第一密封圈12、第二密封圈6、第三密封圈10；

所述第一密封圈12设置在第一活塞9与阀体1之间；

所述第二密封圈6设置在第二活塞5与阀体1之间；

所述第三密封圈10设置在第一活塞9与上腔体8之间；

所述第一阀芯2用于控制第一管路的连通与关闭；

所述第二阀芯3用于控制第二管路的连通与关闭；

所述调整柱7安装于所述第一活塞9，且所述调整柱7位于所述第二活塞5的上部；

进一步的，所述调整柱7安装于所述第一活塞9，且所述调整柱7与所述第二活塞5的顶部存在间隙I；在安装所述调整柱7时进行调节，改变所述间隙I的大小，控制所述第一阀芯2和所述第二阀芯3开启的时间差；

进一步的，所述阀体1中，在所述第一管路和第二管路之间，存在间隙II；

进一步的，所述第一活塞9的动密封面直径，与第一阀芯2和阀体1的密封面直径相同，均为D1；所述第二活塞5的动密封面直径，与第二阀芯3和阀体1的密封面直径相同，均为D2；

进一步的，所述第一管路的压力P1，所述第一活塞9的动密封面直径D1，所述第二管路压力P2，所述第二活塞5的动密封面直径D2，控制气的压力P3，所述第一活塞9与上腔体8之间的动密封面直径D3，必须满足以下公式：

进一步的，所述第一和第二管路为燃料管路及/或氧化剂管路；