高温高残渣燃气阀密封副导流结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型的高温高残渣燃气阀密封副导流结构，包括密封座、与所述密封座接触形成密封副的阀芯；密封座由燃气通道的入口，密封副的圆锥形密封面，以及起残渣导流作用的锥面组合而成。本实用新型的高温高残渣燃气阀密封副导流结构可满足总体对总重量的基本要求，保证燃气阀开关的可靠性和结构安全性，解决了燃气阀密封副耐高温、耐烧蚀和残渣导排的要求，高温高残渣燃气阀密封副导流结构能够满足燃气阀工作时密封要求，可靠性高。
【专利说明】高温高残渣燃气阀密封副导流结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及固体火箭发动机领域，具体涉及一种高温高残渣燃气阀密封副导流结构。
【背景技术】
[0002]燃气阀是直接力固体火箭发动机姿轨控系统的关键组成部分，主要用于航天器的轨道机动、姿态控制等，代表了推力矢量控制的一个主要技术发展方向。它的性能对航天器的可靠性、轨道与姿态的控制和机动的准确性等有直接影响。
[0003]常见的阀门通常用于较低温度(< 200°C)和压强(< 2MPa)的气体或液体，无法适应高温高压环境。燃气阀内的工作气体为固体推进剂产生的燃气，其具有高温高残渣的特性，系统通过燃气阀的打开和关闭控制燃气的方向，产生所需的侧向推力。阀门工作环境恶劣，推进剂中的固体残渣有可能卡住阀门的闭合面，高温燃气的冲刷可能导致闭合面烧蚀或变形，这些情况均可能导致阀门无法正常打开或关闭。燃气阀总体设计目首先应该满足航天器的总体设计要求，然后再适当考虑燃气阀的品质指标要求。
[0004]目前，用于航天器的燃气阀密封副通常为锥面密封或平面密封，其通常结构复杂，体积大，耐冲刷能力差，尤其是对残渣极为敏感。实际的工作气体环境决定了燃气阀的密封副需要具有耐高温、抗冲刷、能使残渣顺利排出而不会沉积的结构。
[0005]因此，业界需要改进的高温高残渣燃气阀密封副导流结构。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是解决现有用于航天器姿轨控系统的燃气阀密封副结构复杂、体积大，抗冲刷能力差，且对残渣敏感，易卡死等问题。
[0007]为了解决本实用新型的上述技术问题，本实用新型提供的解决方案是提供高温高残渣燃气阀密封副导流结构，包括密封座、与所述密封座接触形成密封副的阀芯；密封座由燃气通道的入口，密封副的圆锥形密封面，以及起残渣导流作用的锥面组合而成，所述燃气通道的入口，圆锥形密封面，以及起残渣导流作用的锥面依次排列。
[0008]进一步，所述阀芯的端部采用球面结构，阀芯向下运动时，与密封座锥面接触，实现线密封，同时球面对燃气来流起到分流作用，与密封座的台阶式锥面行程残渣导排结构。
[0009]一些实施例中，所述密封座可采用整体式锥面或改变球面半径。
[0010]本实用新型与现有技术相比，其显著优点:
[0011]在所给质量和体积范围内，满足总体对总重量的基本要求，保证燃气阀开关的可靠性和结构安全性，解决了燃气阀密封副耐高温、耐烧蚀和残渣导排的要求，高温高残渣燃气阀密封副导流结构能够满足燃气阀工作时密封要求，可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0013]图1是高温高残渣燃气阀密封副导流结构结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。
[0015]如图1所示，本实用新型的高温高残渣燃气阀密封副导流结构，包括:密封座I ;位于所述密封座上方，向下运动时与所述密封座I接触形成密封副的阀芯2。
[0016]为了保证在燃气阀高温高残渣气流环境下的密封和残渣导排要求，所述燃气阀的密封座I采用耐高温合金，高温合金特性具有耐高温抗烧蚀特性，在烧蚀过程中不产生残渣，且具有一定强度，可承受阀芯2开关时的冲击力；本实用新型阀芯2材料为耐高温合金，端部采用球面结构，阀芯2向下运动时，与密封座I锥面接触，实现线密封，同时球面对燃气来流起到分流作用，与密封座I的台阶式锥面行程残渣导排结构。
[0017]在本实用新型的其他实施例中，燃气阀密封副还可以有其它变形，例如:密封座I取消台阶式锥面，与密封锥面形成整体式锥面，或改变密封面锥面角度，或改变球面半径
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[0018]本实用新型虽然已较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，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、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种高温高残渣燃气阀密封副导流结构，其特征在于，包括密封座、与所述密封座接触形成密封副的阀芯； 所述密封座由燃气通道的入口，密封副的圆锥形密封面，以及起残渣导流作用的锥面组合而成，所述燃气通道的入口、圆锥形密封面、以及起残渣导流作用的锥面依次排列。
2.根据权利要求1所述的高温高残渣燃气阀密封副导流结构，其特征在于，所述阀芯的端部采用球面结构。
3.根据权利要求1所述的高温高残渣燃气阀密封副导流结构，其特征在于，所述密封座采用台阶式锥面。
4.根据权利要求1所述的高温高残渣燃气阀密封副导流结构，其特征在于，所述密封座采用整体式锥面。
【文档编号】F16K1/42GK203797002SQ201320805646
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】刘晓丽, 张亮, 罗骄, 陈铮, 李寅, 涂鹏, 孙娜 申请人:上海新力动力设备研究所