一种节流通道面积无级调节结构及粉末燃料供给系统的制作方法

本发明涉及粉末发动机，具体涉及一种节流通道面积无级调节结构及粉末燃料供给系统。

背景技术：

1、粉末供给系统节流通道面积无级调节是实现粉末燃料流量连续调节的前提和基础，是粉末发动机进行推力调节的关键。

2、在对粉末颗粒进行气力输送时，由于颗粒的惯性较大，随流性较差，需要尽可能的减小节流面积调节机构对气固两相流流动的影响，否则容易造成粉末颗粒沉积，进而影响阀门的正常工作，导致流量调节难以实现。

3、目前，常见的开度调节阀的工作介质通常为气体或者液体，其内部流道通常会有一定的拐角，调节部件对管路内的流动影响较大，不适用于调节粉末流量。现阶段，另一种常用的实现粉末流量调节方式是在粉末供给系统出口设置多条节流通道面积不同的支路来实现粉末流量调节，该方式也同样存在分支处粉末容易堆积的问题，且无法实现粉末流量的无级调节，调节方式较为复杂。

4、为解决目前粉末燃料的流量调节问题，必须对粉末供给系统的节流通道面积调节机构进行设计，避免气固两相流在节流通道调节阀中沉积，实现粉末供给系统对粉末燃料的无级调节。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种节流通道面积无级调节结构及粉末燃料供给系统，解决现有技术中的粉末流量调节装置易导致分支处粉末容易堆积以及不能实现无极调控的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：一种节流通道面积无级调节结构，包括依次连接的第一圆转方流道、方形流道和第二圆转方流道；

3、所述的第一圆转方流道内贯通开设第一流道，方形流道内贯通开设第二流道，第二圆转方流道内贯通开设第三流道；

4、所述的第一流道、第二流道和第三流道连通；

5、所述的方形流道的外壁上还对称设置有第一开度调节装置和第二开度调节装置；

6、所述的第一开度调节装置包括连接在方形流道外壁上的电机和连接在电机上的针栓，所述的针栓通过设置在方形流道外壁上的通孔伸入第二流道；

7、所述的第二开度调节装置的结构与第一开度调节装置的结构相同；

8、所述的电机能够带动第一开度调节装置和第二开度调节装置的针栓相离或相向运动，针栓间的距离最小为零。

9、本发明还具有如下技术特征：

10、所述的第一圆转方流道内贯通开设的第一流道一端为圆形，另一端为正方形；第一流道的截面从圆形过渡到正方形；

11、所述的方形流道内贯通开设的第二流道总体呈长方体形，第二流道的宽度大于高度，第二流道的长度与方形流道的长度相同；

12、所述的第二圆转方流道内贯通开设的第三流道一端为圆形，另一端为正方形；第二流道的截面从圆形过渡到正方形；

13、第一流道正方形的一端与第二流道连通，第三流道正方形的一端与第二流道连通；

14、所述的针栓包括依次连接的连接段、密封段和配合段；

15、所述的连接段和密封段均为圆柱体形，连接段的直径小于密封段的直径；

16、所述的配合段包括依次连接的梯形段和长方形段，梯形段较长底边一侧与长方形段长度方向一侧相连；

17、所述的梯形段和长方形段的厚度与第二流道的高度相同；

18、所述的连接段与电机相连；

19、所述的梯形段斜边一侧与第二流道方向形成的收敛半角α满足30°<α

20、<60°；

21、所述的通孔内设置有台阶面，台阶面与密封段朝向配合段一侧的端面配合；

22、所述的密封段沿自身周向开设有密封槽，密封槽内安装有密封圈；

23、所述的第一圆转方流道、方形流道和第二圆转方流道之间通过法兰连接；

24、本发明还给出一种粉末燃料供给系统，包括燃料供给装置，所述的燃料供给装置上还安装有上述的节流通道面积无级调节结构；

25、所述的燃料供给装置包括连通的储箱和后封头，所述的储箱为一端开口的空心圆柱体形，后封头为两端开口的空心圆台形，后封头直径较大的一端与储箱开口的一端连接，后封头直径较小的一端与第一圆转方流道连通；

26、所述的燃料供给装置还包括高压气瓶，所述的高压气瓶通过减压阀与储箱封闭的一端连通；

27、所述的储箱内安装有活塞，活塞与储箱封闭的一端之间形成驱动腔，活塞与储箱和后封头之间形成流化腔；

28、所述的减压阀与储箱之间还连通有第一支路，减压阀与后封头之间还连通有第二支路；

29、所述的第一支路上安装有第一电磁阀，第二支路上安装有第二电磁阀；

30、所述的储箱和后封头通过法兰连接，后封头和第一圆转方流道通过法兰连接；

31、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

32、(ⅰ)本发明的节流通道面积无级调节结构通过对称布置的第一开度调节装置和第二开度调节装置结构实现了供粉系统节流通道面积的无级调节与关闭，保证最小节流通道位置始终处于流道中心位置，减小了调节结构对粉末流化输送的影响。

33、(ⅱ)本发明的粉末燃料供给系统不会出现多条支路情况下气固两相流在每条支路中流动的阻力不一样，对粉末流量的大小产生一定的影响的问题，可以方便的实现粉末流量的无级调节，调节比更大，并且粉末燃料不易在调节结构位置沉积，便于粉末供给试验的开展。

34、(ⅲ)本发明结构简单、科学合理，可以实现粉末流量的无级调节，调节比大，并且粉末燃料不易在调节结构位置沉积，适用于各类粉末发动机的供粉系统中。

技术特征：

1.一种节流通道面积无级调节结构，其特征在于，包括依次连接的第一圆转方流道(1)、方形流道(2)和第二圆转方流道(3)；

2.如权利要求1所述的节流通道面积无级调节结构，其特征在于，所述的第一圆转方流道(1)内贯通开设的第一流道(4)一端为圆形，另一端为正方形，第一流道(4)的截面从圆形过渡到正方形；

3.如权利要求2所述的节流通道面积无级调节结构，其特征在于，所述的针栓(7-2)包括依次连接的连接段(7-2-1)、密封段(7-2-2)和配合段(7-2-3)；

4.如权利要求3所述的节流通道面积无级调节结构，其特征在于，所述的梯形段(7-2-4)斜边一侧与第二流道(5)方向形成的收敛半角α满足30°<α<60°。

5.如权利要求3所述的节流通道面积无级调节结构，其特征在于：所述的通孔(9)内设置有台阶面，台阶面与密封段(7-2-2)朝向配合段(7-2-3)一侧的端面配合；

6.如权利要求1所述的节流通道面积无级调节结构，其特征在于，所述的第一圆转方流道(1)、方形流道(2)和第二圆转方流道(3)之间通过法兰连接。

7.一种粉末燃料供给系统，包括燃料供给装置，其特征在于，所述的燃料供给装置上还安装有如权利要求1-6任一一项所述的节流通道面积无级调节结构。

8.如权利要求7所述的粉末燃料供给系统，其特征在于，所述的燃料供给装置包括连通的储箱(10)和后封头(11)，所述的储箱(10)为一端开口的空心圆柱体形，后封头(11)为两端开口的空心圆台形，后封头(11)直径较大的一端与储箱(10)开口的一端连接，后封头(11)直径较小的一端与第一圆转方流道(1)连通；

9.如权利要求8所述的粉末燃料供给系统，其特征在于，所述的减压阀(13)与储箱(10)之间还连通有第一支路(17)，减压阀(13)与后封头(11)之间还连通有第二支路(18)；

10.如权利要求7所述的粉末燃料供给系统，其特征在于，所述的储箱(10)和后封头(11)通过法兰连接，后封头(11)和第一圆转方流道(1)通过法兰连接。

技术总结
本发明公开了一种节流通道面积无级调节结构及粉末燃料供给系统，包括依次连接的第一圆转方流道、方形流道和第二圆转方流道；方形流道的外壁上还对称设置有第一开度调节装置和第二开度调节装置；第一开度调节装置包括连接在方形流道外壁上的电机和连接在电机上的针栓；电机能够调节针栓间的距离，针栓间的距离最小为零。本发明还给出一种粉末燃料供给系统，包括燃料供给装置，还安装有上述的节流通道面积无级调节结构；本发明的节流通道面积无级调节结构通过对称布置的第一开度调节装置和第二开度调节装置结构实现了供粉系统节流通道面积的无级调节与关闭，保证最小节流通道位置始终处于流道中心位置，减小了调节结构对粉末流化输送的影响。

技术研发人员：杨建刚,马凯,张力锋,张正泽,巩伦昆,蒋鸣,赵凤起,杨燕京,胡少青
受保护的技术使用者：西安近代化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15