一种液体火箭推进剂的控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及火箭推进剂输送的技术领域，尤其涉及一种液体火箭推进剂的控制装置。


背景技术：

2.液体火箭推进剂的控制装置是用于实现火箭的液体推进剂输送的装置。如图1所示，液体火箭推进剂的控制装置包括插座和插头，插座包括插座阀体1a、阀盖2、阀芯3、弹簧4、第一o形圈5、第二o形圈6、第三o形圈7，插头包括插头阀体1b、阀盖2、阀芯3、弹簧4、第一o形圈5、第二o形圈6。
3.在初始状态下，液体火箭推进剂的控制装置安装于火箭发动机三级、四级舱段之间，随火箭上行。液体火箭推进剂的控制装置插座的法兰固定于四级发动机上，插头的法兰固定于三级发动机上。液体火箭推进剂的控制装置插头与插座安装时，插头的阀芯3的顶部和插座的阀芯3的顶部接触受力，插头的弹簧4和插座的弹簧4均受压缩，使各自阀芯3外径与第二o形圈6内径脱离，使液体火箭推进剂的控制装置管路连通，介质(液体推进剂)可从插座左侧入口流入，从插头右侧出口流出，见图2。四级、三级发动机管路分别对应连接液体火箭推进剂的控制装置入口和出口端，从而实现液体推进剂的输送。阀芯3外径与第二o形圈6内径脱离后，第二o形圈6处于自由无压缩状态。
4.如图3所示，液体火箭推进剂的控制装置插头与插座分离时，在弹簧力和介质力的作用下，阀芯3外径必须挤入第二o形圈6内径，才能形成密封。挤入过程，实际是o形圈发生变形的过程，不仅需要一定的时间，而且如果因润滑及环境等因素处于不利时，经常会造成动作卡滞，使阀芯3不能顺利挤入第二o形圈6直至复位，从而影响液体火箭推进剂的控制装置的工作性能。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供了一种液体火箭推进剂的控制装置，其将阀芯密封面直接作用到阀体的小圆弧密封面上，从连通到截断管路，瞬间即可实现，并且安全可靠。
6.本实用新型的技术方案是：这种液体火箭推进剂的控制装置，包括插座和插头，插座包括插座阀体(1)、阀盖(2)、阀芯(3)、弹簧(4)，插头包括插头阀体(7)、阀盖(2)、阀芯(3)、弹簧(4)；
7.插座阀体(1)包括第一前部(11)和第一后部(12)，第一前部(11)
8.的内径小于第一后部(12)的内径，插座的阀芯(3)包括顶部(31)、中部(32)、筒部(33)，顶部的外径小于中部的外径，中部的外径小于筒部的外径，中部的外径大于第一前部的内径且小于第一后部的外径，顶部在第一前部内，中部和筒部在第一后部内，筒部的内侧壁安装弹簧(4)，在弹簧作用下阀芯中部前端面贴合插座阀体，筒部的外侧壁在插座阀体内运动且靠近顶部处开孔，该孔与第一后部相通；
9.插头阀体(7)包括第二前部(71)和第二后部(72)，第二前部(71)
10.的内径小于第二后部(72)的内径，插头的阀芯(3)包括顶部(31)、中部(32)、筒部(33)，顶部的外径小于中部的外径，中部的外径小于筒部的外径，中部的外径大于第一前部的内径且小于第一后部的外径，顶部在第一前部内，中部和筒部在第一后部内，筒部的内侧壁安装弹簧(4)，在弹簧作用下阀芯中部前端面贴合插头阀体，筒部的外侧壁在插头阀体内运动且靠近顶部处开孔，该孔与第二后部相通；
11.插座插头在安装状态时，插座的第一前部插入插头的第二前部，插头和插座的阀芯的顶部接触受力，插头和插座的弹簧压缩，插座的阀芯中部离开插座阀体，插头的阀芯中部离开插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路连通；
12.插座插头在分离状态时，在弹簧力和介质力的作用下，插座的阀芯中部贴合插座阀体，插头的阀芯中部贴合插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路关闭。
13.本实用新型的插座插头在安装状态时，插座的第一前部插入插头的第二前部，插头和插座的阀芯的顶部接触受力，插头和插座的弹簧压缩，插座的阀芯中部离开插座阀体，插头的阀芯中部离开插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路连通；插座插头在分离状态时，在弹簧力和介质力的作用下，插座的阀芯中部贴合插座阀体，插头的阀芯中部贴合插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路关闭；因为是通过阀芯中部的端面与阀体密封或分离来实现，将阀芯密封面直接作用到阀体的小圆弧密封面上，这样就能够避免分离时因插头、插座的阀芯挤入o形圈困难而发生动作卡滞不能密封的问题，从连通到截断管路，瞬间即可实现，并且安全可靠。
附图说明
14.图1是现有技术的液体火箭推进剂的控制装置的插座插头的示意图。
15.图2是现有技术的液体火箭推进剂的控制装置的插座插头安装状态的示意图。
16.图3是现有技术的液体火箭推进剂的控制装置的插座插头分离状态的示意图。
17.图4是根据本实用新型的液体火箭推进剂的控制装置的插座插头的示意图。
18.图5是根据本实用新型的液体火箭推进剂的控制装置的插座插头安装状态的示意图。
19.图6是根据本实用新型的液体火箭推进剂的控制装置的插座插头分离状态的示意图。
20.图7是根据本实用新型的液体火箭推进剂的控制装置的阀芯结构示意图。
具体实施方式
21.如图4
‑
6所示，这种液体火箭推进剂的控制装置，包括插座和插头，插座包括插座阀体1、阀盖2、阀芯3、弹簧4，插头包括插头阀体7、阀盖2、阀芯3、弹簧4；
22.插座阀体1包括第一前部11和第一后部12，第一前部11的内径小于第一后部12的内径，插座的阀芯3包括顶部31、中部32、筒部
23.33，顶部的外径小于中部的外径，中部的外径小于筒部的外径，中部的外径大于第一前部的内径且小于第一后部的外径，顶部在第一前部内，中部和筒部在第一后部内，筒部的内侧壁安装弹簧4，在弹簧作用下阀芯中部前端面贴合插座阀体，筒部的外侧壁在插座阀
体内运动且靠近顶部处开孔，该孔与第一后部相通；
24.插头阀体7包括第二前部71和第二后部72，第二前部71的内径小于第二后部72的内径，插头的阀芯3包括顶部31、中部32、筒部
25.33，顶部的外径小于中部的外径，中部的外径小于筒部的外径，中部的外径大于第一前部的内径且小于第一后部的外径，顶部在第一前部内，中部和筒部在第一后部内，筒部的内侧壁安装弹簧4，在弹簧作用下阀芯中部前端面贴合插头阀体，筒部的外侧壁在插头阀体内运动且靠近顶部处开孔，该孔与第二后部相通；
26.插座插头在安装状态时，插座的第一前部插入插头的第二前部，插头和插座的阀芯的顶部接触受力，插头和插座的弹簧压缩，插座的阀芯中部离开插座阀体，插头的阀芯中部离开插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路连通；
27.插座插头在分离状态时，在弹簧力和介质力的作用下，插座的阀芯中部贴合插座阀体，插头的阀芯中部贴合插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路关闭。
28.本实用新型的插座插头在安装状态时，插座的第一前部插入插头的第二前部，插头和插座的阀芯的顶部接触受力，插头和插座的弹簧压缩，插座的阀芯中部离开插座阀体，插头的阀芯中部离开插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路连通；插座插头在分离状态时，在弹簧力和介质力的作用下，插座的阀芯中部贴合插座阀体，插头的阀芯中部贴合插头阀体，从而使液体火箭推进剂的控制装置管路关闭；因为是通过阀芯中部的端面与阀体密封或分离来实现，将阀芯密封面直接作用到阀体的小圆弧密封面上，这样就能够避免分离时因插头、插座的阀芯挤入o形圈困难而发生动作卡滞不能密封的问题，从连通到截断管路，瞬间即可实现，并且安全可靠。
29.优选地，所述插座阀体在第一前部处设有第一向后凸缘11a，在弹簧作用下阀芯中部前端面贴合第一向后凸缘；所述插头阀体在第二前部处设有第二向后凸缘71a，在弹簧作用下阀芯中部前端面贴合第二向后凸缘。这样设计就将阀芯中部的端面与阀体的接触改为第一向后凸缘、第二向后凸缘与阀体的小圆弧密封面接触，从而使密封或贴合更加快速可靠。
30.优选地，所述阀芯的中部开有凹槽，凹槽内镶嵌非金属密封圈32a，其通过滚边固定于凹槽内，在弹簧作用下阀芯中部的非金属密封圈贴合第一向后凸缘、第二向后凸缘。阀芯的基体为金属材质，如果直接与同样金属材质的向后凸缘接触，磨损比较严重且可能导致密封不严，而采用非金属密封圈与金属材质的向后凸缘接触，则能够有缓冲，减轻磨损，密封更加可靠。
31.优选地，在所述阀体与阀盖接触处设置第一o形圈5。这样使阀体与阀盖密封效果好。
32.优选地，在插座阀体的第一前部与插头阀体的第一前部接触处设置第二o形圈6。这样使插座阀体与插头阀体密封效果好。
33.优选地，如图7所示，所述阀芯的筒部下侧壁厚大于上侧壁厚，筒部外侧壁的下侧贴合阀体后部内侧壁。这样设计是为了保证火箭推进剂通道的确定性。
34.本实用新型的工作原理为：
35.液体火箭推进剂的控制装置在初始状态下，安装于火箭发动机三级、四级舱段之间，随火箭上行。液体火箭推进剂的控制装置插座的法兰固定于四级发动机上，插头的法兰
固定于三级发动机上。液体火箭推进剂的控制装置安装后，插头、插座处于开启状态，阀芯密封面与阀体的小圆弧密封面脱离，介质从插座左侧入口进入，流经插座、插头腔体内部，从插头右侧出口流出，见图5。四级、三级发动机管路分别对应连接液体火箭推进剂的控制装置入口和出口端，从而实现液体推进剂的输送。
36.当三、四级分离时，插座、插头逐渐脱离，两阀芯在弹簧力和介质力的共同作用下，阀芯密封面与阀体的小圆弧密封面迅速贴合，实现插座与插头的快速关闭，截断管路内介质流出，见图6。
37.当火箭三、四级发动机分离时，不仅需要输送推进剂的管路快速切断，而且需要管路两端快速密封，液体火箭推进剂的控制装置的作用就在于此，安装时连通管路输送推进剂，分离后可切断管路并且两端快速实现密封。
38.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
39.1.改变现有技术中的液体火箭推进剂的控制装置结构，减少因密封件受阻导致的断开滞后，提升快断速度。
40.2.使液体火箭推进剂的控制装置工作性能可靠，使火箭处于无风险运行状态。
41.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。