一种高温高压耐冲刷热燃气单向阀的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种高温高压耐冲刷热燃气单向阀，包括：阀芯膜片、阀芯支架、阀芯膜片隔热层、上游壳体、下游壳体、上游隔热层、阀芯隔热层、下游隔热层、密封圈；所述上游壳体和下游壳体之间通过螺钉刚性连接，形成一个中空结构，接口处安装有密封圈；所述上游壳体内表面粘结有上游隔热层；所述下游壳体内表面粘结有下游隔热层；所述阀芯支架垂直固定在所述中空结构内壁，所述阀芯支架上具有通气孔，燃气通过所述通气孔在中空结构内流动；所述阀芯膜片位于所述阀芯支架背向燃气流向方向表面；所述阀芯膜片隔热层位于所述阀芯膜片的表面。本发明结构简单，能够满足抗冲刷热燃气环境下单向阀的技术要求，提高了固体燃烧剂燃气系统的性能。
【专利说明】一种高温高压耐冲刷热燃气单向阀
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及固体燃烧剂燃气【技术领域】，具体涉及一种应用于固体燃烧剂燃气管控的高温高压有冲刷的热燃气单向阀。
【背景技术】
[0003]热燃气单向阀是一种应用于热燃气管控的关键装置，其性能直接决定系统的成败。单向阀属于普通常见装置，在各种工业中广泛应用，通常用于气体或者液体的传输，在单向阀两端通过压差，或者外部驱动，实现介质的单向输运，同时实现介质的反向隔离。
[0004]而热燃气单向阀是针对气体燃烧产物而特别设计的，广泛应用于航空航天等有特殊需求的行业，来实现对固体燃烧剂产物的能量管控。特别是目前，固体燃气发生器在航空航天【技术领域】的广泛使用，其形式、结构和功能发生了多样变化，对燃气管路系统要求也越来越高，需要热燃气系统能够实现热燃气的有效管控，复杂的热燃气管路需要设置专用的热燃气单向阀装置。目前常见的单向阀装置基本为全金属结构较多，受金属材料性能和介质性能影响，压强和温度普遍不高。采用固体燃烧剂作为介质的燃气系统，能够实现超过20MPa的压强，燃气温度达到900°C以上，具有更高的能量，能够满足更广泛的性能需求，由于采用的是固体燃烧剂，随之带来了对单向阀的特殊要求，要求能够耐高温、耐高压、耐高温固体燃烧产物的冲刷。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是现有高温高压耐冲刷热燃气单向阀无法满足耐高温、耐高压的要求，为解决所述问题，本发明提供一种高温高压耐冲刷热燃气单向阀。
[0006]本发明提供的高温高压耐冲刷热燃气单向阀包括:
阀芯膜片、阀芯支架、阀芯膜片隔热层、上游壳体、下游壳体、上游隔热层、阀芯隔热层、下游隔热层、密封圈；所述上游壳体和下游壳体之间通过螺钉刚性连接，形成一个中空结构，接口处安装有密封圈；所述上游壳体内表面粘结有上游隔热层；所述下游壳体内表面粘结有下游隔热层；所述阀芯支架固定在所述中空结构内壁，且垂直于所述中空结构的轴线，所述阀芯支架上具有通气孔，燃气通过所述通气孔在中空结构内流动；所述阀芯膜片位于所述阀芯支架背向燃气流向方向表面；所述阀芯膜片隔热层位于所述阀芯膜片的表面。
[0007]进一步，所述阀芯支架、阀芯膜片、阀芯膜片隔热层沿着燃气流向排列。
[0008]进一步，所述上游壳体、下游壳体的材料为lCrl8Ni9Ti。
[0009]进一步，所述阀芯膜片的材料为Al，厚度为0.3^0.5mm。
[0010]进一步，所述阀芯支架上布有7个通气孔，每个通气孔的直径为3mm。 [0011]进一步，所述上游隔热层、阀芯隔热层、下游隔热层的材料为酚醛树脂。
[0012]进一步，还包括:位于所述上游壳体和\或下游壳体靠近阀芯膜片隔热层的表面上的阀芯隔热层。[0013]本发明的优点包括:通过阀芯支架实现单向阀的反流向支撑；通过阀芯膜片隔热层、阀芯隔热层和下游隔热层实现阀芯在反流向热燃气下的结构和性能稳定；通过阀芯膜片的流向方向压强差打开单向阀，实现燃气按照流向流动；通过上游隔热层、阀芯隔热层和下游隔热层8实现固体燃气发生剂热燃气的结构和性能稳定；上游壳体和下游壳体通过螺纹连接，通过密封圈实现高压强的密封；通过上游壳体和下游壳体实现高压强的结构和性能稳定。本发明所提供的单向阀结构简单，能够满足高温、高压强、抗冲刷热燃气环境下单向阀的技术要求，提高了固体燃烧剂燃气系统的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明所提供的高温高压耐冲刷热燃气单向阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明所提供的高温高压耐冲刷热燃气单向阀包括:阀芯膜片1、阀芯支架2、阀芯膜片隔热层3、上游壳体4、下游壳体5、上游隔热层6、阀芯隔热层7、下游隔热层8、密封圈9、流向10 ;所述上游壳体4和下游壳体5之间通过螺钉刚性连接，形成一个中空结构，接口处安装有密封圈9 ;所述上游壳体4内表面粘结有上游隔热层6 ;所述下游壳体5内表面粘结有下游隔热层8 ;所述阀芯支架2固定在所述中空结构内壁，且垂直于所述中空结构的轴线，所述阀芯支架2上具有通气孔，燃气通过所述通气孔在中空结构内流动；所述阀芯膜片I位于所述阀芯支架2背向燃气流向方向表面；所述阀芯膜片隔热层3位于所述阀芯膜片I的表面。所述燃气在所述中空结构内沿流向10流动。
[0016]阀芯支架2实现单向阀的反流向支撑；阀芯膜片隔热层3、阀芯隔热层7和下游隔热层8实现阀芯在反流向热燃气下的结构和性能稳定；阀芯膜片I的流向方向压强差打开单向阀，同时打开阀芯膜片隔热 层3，实现燃气按照流向10流动；上游隔热层6、阀芯隔热层7和下游隔热层8实现固体燃气发生剂热燃气的结构和性能稳定；上游壳体4和下游壳体5通过螺纹连接，通过密封圈9实现高压强的密封；通过上游壳体4和下游壳体5实现高压强的结构和性能稳定。
[0017]本发明通过选择阀芯膜片的材料和厚度，以及合理布局阀芯支架上的通气孔，实现了低正向打开压强差，高反向破坏压强差的技术效果，并且降低了固相颗粒成分质量分数；通过选择壳体厚度，提高了单向阀可承受的压强；并且通过合理选择绝热材料提高了单向阀的工作温度。
[0018]在本实施例中，阀芯膜片的厚度为0.3^0.5_，材料为Al，在所述阀芯支架上布有7个通气孔，每个通气孔的直径为3mm，上游壳体和下游壳体的最小厚度为3mm，上游隔热层、阀芯隔热层、下游隔热层的材料为酚醛树脂，高温高压耐冲刷热燃气单向阀达到的技术指标如下:
a正向打开压强差< 2MPa ; b反向破坏压强差> 30MPa ； c承受工作压强40MPa ； d工作温度≥900 0C ； e然其中固相颗粒成分质量分数<5%。[0019]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，包括:阀芯膜片(I)、阀芯支架(2)、阀芯膜片隔热层(3)、上游壳体(4)、下游壳体(5)、上游隔热层(6)、下游隔热层(8)、密封圈(9);所述上游壳体(4)和下游壳体(5)之间通过螺钉刚性连接，形成一个中空结构，接口处安装有密封圈(9);所述上游壳体(4)内表面粘结有上游隔热层(6);所述下游壳体(5)内表面粘结有下游隔热层(8);所述阀芯支架(2)固定在所述中空结构内壁，且垂直于所述中空结构的轴线，所述阀芯支架(2)上具有通气孔，燃气通过所述通气孔在中空结构内流动；所述阀芯膜片(I)位于所述阀芯支架(2)背向燃气流向方向表面；所述阀芯膜片隔热层(3)位于所述阀芯膜片(I)的表面。
2.依据权利要求1所述的高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，所述阀芯支架(2)、阀芯膜片(I)、阀芯膜片隔热层(3)沿着燃气流向排列。
3.依据权利要求1所述的高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，所述上游壳体(4)、下游壳体(5)的材料为lCrl8Ni9Ti。
4.依据权利要求1所述的高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，所述阀芯膜片(1)的材料为Al，厚度为0.3?0.5mm。
5.依据权利要求1所述的高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，所述阀芯支架(2)上布有7个通气孔，每个通气孔的直径为3mm。
6.依据权利要求1所述的高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，还包括:位于所述上游壳体和\或下游壳体靠近阀芯膜片隔热层(3)的表面上的阀芯隔热层(7)。
7.依据权利要求6所述的高温高压耐冲刷热燃气单向阀，其特征在于，所述上游隔热层(6)、阀芯隔热层(7)、下游隔热层(8)的材料为酚醛树脂。
【文档编号】F16K15/14GK103867761SQ201210539466
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】杨敬贤, 张鲁, 罗骄, 俞鑫, 沈铁华, 牛禄 申请人:上海新力动力设备研究所