[实用新型]一种用于火箭发动机吹除的阀结构和火箭

说明书

本实用新型提供一种用于火箭发动机吹除的阀结构和火箭，其中，阀结构包括：壳体、套筒和阀盖；壳体与套筒固定连接形成第一空腔；壳体设置有连通第一空腔和箭上吹除系统的箭上吹除入口；第一空腔内设置有第一阀芯；第一阀芯与套筒之间设置有第一弹性元件；套筒与阀盖固定连接形成第二空腔，阀盖设置有连通第二空腔和地面吹除系统的地面吹除入口；套筒设置有连通第一空腔和第二空腔的第一吹除孔；第二空腔内设置有第二阀芯，第二阀芯与第二空腔间隙配合，第二阀芯与套筒之间设置有第二弹性元件；壳体还设置有连通第一空腔和火箭发动机的吹除出口。该阀结构简化了发动机吹除系统的结构。

技术领域

本实用新型涉及火箭领域，具体涉及一种用于火箭发动机吹除的阀结构。

背景技术

航天运载器(如火箭)飞行前，需要为其发动机加注低温推进剂。在加注低温推进剂前后，需要对发动机进行吹除，防止空气中的水汽进入发动机内部出现结冰问题。由于火箭自带的吹除气瓶不能维持对发动机的长时间吹除，在火箭发射前需要先将地面供气系统连接发动机吹除系统，对其进行吹除。待火箭临发射前，再切换为箭上气瓶对发动机进行吹除。地面吹除系统和箭上系统设置有单向阀，以防止吹除时互相串气。通常，需要设置三台单向阀才能完成双推进剂的吹除。如此，不仅单向阀数量繁多，其发动机结构、布局等也更加复杂，难以满足商业航天使用需求。

为简化吹除系统或发动机系统结构以实现地面吹除和箭上吹除功能切换，设计一种用于火箭发动机吹除的阀结构显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于火箭发动机吹除的阀结构。

本实用新型提供一种用于火箭发动机吹除的阀结构，包括：壳体、套筒和阀盖；所述壳体与所述套筒固定连接形成第一空腔；所述壳体设置有连通所述第一空腔和箭上吹除系统的箭上吹除入口，用于将箭上吹除系统的气体导入所述第一空腔；所述第一空腔内设置有第一阀芯，所述第一阀芯与所述第一空腔间隙配合；所述第一阀芯与所述套筒之间设置有第一弹性元件，所述第一阀芯在所述第一弹性元件的弹性作用下抵住所述箭上吹除入口，以对所述箭上吹除入口形成密封；所述套筒与所述阀盖固定连接形成第二空腔，所述阀盖设置有连通所述第二空腔和地面吹除系统的地面吹除入口，用于将地面吹除系统的气体导入所述第二空腔；所述套筒设置有连通所述第一空腔和所述第二空腔的第一吹除孔；所述第二空腔内设置有第二阀芯，所述第二阀芯与所述第二空腔间隙配合，所述第二阀芯与所述套筒之间设置有第二弹性元件，所述第二阀芯在所述第二弹性元件的弹性作用下抵住所述地面吹除入口，以对所述地面吹除入口形成密封；所述壳体还设置有连通所述第一空腔和火箭发动机的吹除出口，用于将所述第一空腔内气体导出至火箭发动机；箭上吹除系统向所述箭上吹除入口通气时，气体作用于所述第一阀芯，使其向远离所述箭上吹除入口的方向运动，以打开所述箭上吹除入口，气体进入所述第一空腔并从所述吹除出口流出至火箭发动机，以对火箭发动机进行吹除；地面吹除系统向所述地面吹除入口通气时，气体作用于所述第二阀芯，使其向远离所述地面吹除入口的方向运动，以打开所述地面吹除入口，气体进入所述第二空腔，从所述第一吹除孔进入所述第一空腔并从所述吹除出口流出至火箭发动机，以对火箭发动机进行吹除。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一阀芯在其周向设置有斜切面；所述第一阀芯的圆周面贴合所述壳体内壁，并可相对其滑动，以对所述第一阀芯进行周向限位；所述第一阀芯的斜切面与所述壳体内壁形成扁形间隙，在所述第一阀芯远离所述箭上吹除入口时供气体在所述第一空腔内流通。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一阀芯与所述箭上吹除入口处的所述壳体的相对面设置有第一非金属密封面，用于所述第一阀芯抵住所述箭上吹除入口时两者之间的密封。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一阀芯与所述第一吹除孔处的所述套筒相对面设置有第二非金属密封面，用于所述第一阀芯抵住所述第一吹除孔时两者之间的密封。