无级调节阀、液体火箭的制作方法

本发明涉及液体火箭流量阀技术领域，具体涉及一种可无级调节阀、液体火箭。

背景技术：

在液体火箭液压系统中，可重复使用低温液氧甲烷发动机的推力调节功能需要通过系统介质管路中的调节阀来实现。调节阀通过控制节流元件的节流面积，改变过流介质的流量和压力，从而调节进入下游系统的介质流量和混合比，从而实现控制发动机推力的功能。

现有的液体火箭发射系统中调节阀的调节值呈点状不连续分布，进而导致调节范围有限，考虑到发动机推力调节范围大，以及提高发动机自身调节能力，以方便发动机地面试车状态和飞行过程中推力的调整，需要调节阀具有较大的调节范围.

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中火箭发射系统中流量调节阀调节范围小的缺陷，从而提供一种无级调节阀。

为了解决上述问题，本发明提供了一种无级调节阀，包括主壳体以及设置在所述主壳体上的进液口以及出液口，还包括：阀杯，设置在所述主壳体内，具有与所述进液口相连的杯口以及成型在杯壁上的过流孔，所述过流孔与所述出液口相通；移位结构，活动设置在所述阀杯的杯壁外表面；驱动装置，与所述移位结构连接，驱动所述移位结构在所述阀杯上做线性往复运动，用以改变所述过流孔的过流面积。

进一步地，所述主壳体为中空圆柱体，所述阀杯同轴设置在所述主壳体内。

进一步地，所述主壳体具有相对设置在其两端的左端盖和右端盖，其中所述进液口设置在所述左端盖上，所述出液口设置在所述右端盖上。

本发明中的无级调节阀还包括支撑环，夹设在所述右端盖与所述主壳体之间，所述阀杯的杯底端设置在所述支撑环内。

进一步地，所述杯口处向外成型有裙边，所述主壳体上成型有与所述裙边对应设置的挡边，所述裙边夹设在所述左端盖与所述挡边之间。

本发明中的无级调节阀还包括：次壳体，管体结构，成型在所述主壳体的外表面上，且与所述主壳体在相交处设置有联通口。

进一步地，所述驱动装置包括：齿轮轴，同轴设置在所述次壳体内，其上成型有齿轮轴段，所述齿轮轴段通过所述联通口与所述移位结构连接；联轴器，设置在所述齿轮轴的一轴端处，电机通过所述联轴器驱动所述齿轮轴转动。

进一步地，所述驱动装置还包括：第一密封圈，设置在所述齿轮轴与所述联通口相接处，用以防止所述主壳体内的液体外泄；第二密封圈，与所述第一密封圈并排设置在所述齿轮轴上。

进一步地，所述次壳体上设置有泄流孔，所述泄流孔处于所述第一密封圈与所述第二密封圈之间。

本发明中的无级调节阀还包括：堵盖，设置在所述次壳体的一端口处，用以密封所述次壳体；弹簧，设置在所述堵盖与所述齿轮轴的一轴端之间，用以为所述齿轮轴提供预压力。

一种液体火箭，包括：上述权利要求中任一所述的无级调节阀。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的无级调节阀，包括主壳体以及设置在所述主壳体上的进液口以及出液口，还包括：阀杯，设置在所述主壳体内，具有与所述进液口相连的杯口以及成型在杯壁上的过流孔，所述过流孔与所述出液口相通；移位结构，活动设置在所述阀杯的杯壁外表面；驱动装置，与所述移位结构连接，驱动所述移位结构在所述阀杯上做线性往复运动，用以改变所述过流孔的过流面积。

与现有技术相比，本发明中设置驱动装置，驱动移位结构做线性移动，在移位结构运动到不同位置时，对过流孔的覆盖面积不同，进而可以改变过流孔处的过流面积，实现对流量的调节作用，且因移位结构做线性移动，其位置具有连续性，可以实现对过流孔任一位置的覆盖，进而可实现对调节阀流量的无级调节作用，扩大了调节阀的调节范围。

2.本发明提供的无级调节阀中主壳体为中空圆柱体，所述阀杯同轴设置在所述主壳体内，阀杯与主壳体同轴设置，阀杯的内部可用作液体流入的流道，阀杯和主壳体的间隙用作液体流出的流道，流道的行程结构简单，且阀杯与主壳体同轴共线设置，安装基准清晰，方便安装。

3.本发明提供的无级调节阀中主壳体具有相对设置在其两端的左端盖和右端盖，其中所述进液口设置在所述左端盖上，所述出液口设置在所述右端盖上，左右端盖的设置，可通过拆卸左右端盖方便主壳体内部阀杯等结构的安装。

4.本发明提供的无级调节阀中包括有支撑环，夹设在所述右端盖与所述主壳体之间，所述阀杯的杯底端设置在所述支撑环内，增强了阀杯的支撑强度，同时支撑环的设置可保证阀杯安装的稳定性和准确性，以确保与阀杯配合的移位结构可成功在阀杯上做线性往复运动。

5.本发明提供的无级调节阀中所述驱动装置还包括：第一密封圈，设置在所述齿轮轴与所述联通口相接处，用以防止所述主壳体内的液体外泄；第二密封圈，与所述第一密封圈并排设置在所述齿轮轴上，两个密封圈的设置加强对流量阀的密封效果。

6.本发明提供的无级调节阀中的次壳体上设置有泄流孔，泄流孔处于第一密封圈与第二密封圈之间，在第一密封圈未能完全密封时，部分流体会流入到第一密封圈和第二密封圈之间，为了防止上述部分流体长时间透过第二密封圈，设置泄流孔将其导出，进一步加强了调节阀的密封效果。

7.本发明提供的无级调节阀中包括堵盖，设置在所述次壳体的一端口处，用以密封所述次壳体；弹簧，设置在所述堵盖与所述齿轮轴的一轴端之间，用以为所述齿轮轴提供预压力，弹簧的设置同时也可对齿轮轴在转动过程中起到缓冲减震的作用，使整个驱动装置的运行更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的无级调节阀的主壳体剖视图；

图2为本发明实施例中提供的无级调节阀的次壳体剖视图。

附图标记说明：

1－主壳体；11－进液口；12－出液口；13－左端盖；14－右端盖；15－挡边；

2－驱动装置；21－齿轮轴；22－联轴器；23－第一密封圈；24－第二密封圈；

3－移位结构；

4－阀杯；41－杯口；42－过流孔；

5－次壳体；51－泄流孔；

6－支撑环；

7－堵盖；

8－弹簧；

a－滚珠轴承；b－锁紧螺母；c－压垫。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1和图2所示，为本实施例提供的一种无级调节阀包括主壳体1以及设置在所述主壳体1上的进液口11以及出液口12，还包括：阀杯4，设置在所述主壳体1内，具有与所述进液口11相连的杯口41以及成型在杯壁上的过流孔42，本实施例中的过流孔42为开设在杯壁上的方形孔，所述过流孔42与所述出液口12相通；移位结构3，活动设置在所述阀杯4的杯壁外表面；驱动装置2，与所述移位结构3连接，驱动所述移位结构3在所述阀杯4上做线性往复运动，用以改变所述过流孔42的过流面积。

本实施例中设置驱动装置2，驱动移位结构3做线性移动，在移位结构3运动到不同位置时，对过流孔42的覆盖面积不同，进而可以改变过流孔42处的过流面积，实现对流量的调节作用，且因移位结构3做线性移动，其位置具有连续性，可以实现对过流孔42任一位置的覆盖，进而可实现对调节阀流量的无级调节作用，扩大了调节阀的调节范围。

本实施例中的主壳体1为中空圆柱体，阀杯4为圆柱杯状，其与主壳体1同轴套接在所述主壳体1内。阀杯4的内部可用作液体流入的流道，阀杯4和主壳体1的间隙用作液体流出的流道，流道的行程结构简单，且阀杯4与主壳体1同轴共线设置，安装基准清晰，方便安装。

本实施例中主壳体1具有相对设置在其两端的左端盖13和右端盖14，其中进液口11设置在左端盖13上，出液口12设置在右端盖14上。左端盖13和右端盖14的设置，可通过拆卸左端盖13或右端盖14方便主壳体1内部阀杯4等结构的安装。本实施例中，主壳体1的两端向外形成有翻边结构，左端盖13和右端盖14为法兰盘结构分别与上述翻边贴合配对安装，并通过螺钉将两者锁付在主壳体1上，具体的，进液口11和出液口12分别开设在左端盖13和右端盖14的中心位置。

为了保证阀杯4安装的稳定性，本实施中还设置了支撑环6，夹设在所述右端盖14与所述主壳体1之间，所述阀杯4的杯底端设置在所述支撑环6内，支撑环6的中间孔的形状适配于阀杯4的杯口截面形状，其中主壳体1安装支撑环6处向内径方向形成有限位边，支撑环6贴合限位边的竖直面安装，并通过右端盖14锁付时产生的压紧力，实现对支撑环6的固定作用。

上述阐述中通过支撑环6实现了对阀杯4一端的固定安装，其另一端杯口41处向外成型有裙边，主壳体1上成型有与裙边对应设置的挡边15，裙边夹设在左端盖13与挡边15之间，并共同左端盖13锁付时产生的压紧力实现对阀杯4杯口端的固定。

本实施例中在阀杯4的杯口41处和左端盖13之间设置有压垫c，起到缓冲保护杯口41，以及密封两者结合处的作用，压垫c为弹性橡胶垫圈。

本实施例中还包括：次壳体5，管体结构，成型在所述主壳体1的外表面上，且与所述主壳体1在相交处设置有联通口，次壳体5作用之一于驱动装置2起到防尘保护，另一作用可作为驱动装置2的安装基座使用。

其中驱动装置2包括：齿轮轴21，同轴设置在所述次壳体5内，其上成型有齿轮轴段，其中次壳体5内部安装有成对滚珠轴承a，齿轮轴21穿接在滚珠轴承a内，以安装在主壳体1内部，另，齿轮轴段通过所述联通口与移位结构3连接，本实施例中的移位结构3为套筒结构，其外表面形成有齿条结构，齿轮轴段上的轮齿与齿条配合作用，以驱动移位结构运动；联轴器22，设置在所述齿轮轴21的一轴端处，电机通过所述联轴器22驱动所述齿轮轴21转动。

在另一些实施方式中，根据过流孔42的形状尺寸，移位结构3也可为遮挡片或遮挡块等结构，上面形成有供驱动使用的拨爪结构。

为了保证调节阀具有良好的密封性，防止介质泄露，驱动装置2还包括：第一密封圈23，设置在齿轮轴21与所述联通口相接处，用以防止主壳体1内的液体外泄；第二密封圈24，与所述第一密封圈23并排设置在所述齿轮轴21上，在第一密封圈23密封效果不好的同时，第二密封圈24起到备用密封的作用。本实施例中的第一密封圈23和第二密封圈24为橡胶密封件。

为了进一步增强密封性能，次壳体5上设置有泄流孔51，所述泄流孔51处于所述第一密封圈23与所述第二密封圈24之间，在第一密封圈23未能完全密封时，部分流体会流入到第一密封圈23和第二密封圈24之间，为了防止上述部分流体长时间透过第二密封圈24，设置泄流孔51将其导出，进一步加强了调节阀的密封效果。

本实施例中还包括：堵盖7，设置在所述次壳体5的一端口处，远离上述联轴器22的安装端，起到密封次壳体5的作用；弹簧8，设置在所述堵盖7与所述齿轮轴21的一轴端之间，用以为齿轮轴21提供预压力，同时也可对齿轮轴21起到减震作用。

本实施例中在为了实现滚珠轴承a在轴向上的固定，分别设置有挡环9和锁紧螺母b，两者均紧贴滚珠轴承a设置。

本无级调节阀的工作过程如下：

外界介质通过进液口11后通过杯口41流入阀杯4，在将阀杯4逐渐充满后经过流孔42流入到阀杯4与主壳体1间的间隙中，最后经出液口12流出到外界，当需要改变调节阀的流量时，控制电机转动，电机轴通过联轴器22带动齿轮轴21转动，带动移位结构3移动，移位结构3遮挡过流孔42，改变过流面积，从而实现对调节阀流量的调节作用。

实施例2

本实施例提供了一种液体火箭，包括上述实施例1中所述的无级调节阀，且具有其全部的技术优点，在此不再一一赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。