一种基于波纹管结构的温控阀的制作方法

本发明涉及热控制技术领域，特别适用于受阳面变化采取不同控温策略的单相流体回路和两相流体回路。

背景技术：

航天器对热控制系统的要求随各自任务的特点和空间热环境的复杂变化呈现出多样化的趋势，并在精确度、可靠性、鲁棒性和灵敏度方面提出了更高的要求。流体回路系统作为航天器主动热控技术中的一种重要方式，利用机械泵驱动液体强制对流循环来进行热量控制。由于其换热能力强、便于结构布局、易于组织内部换热、安全可靠等特点,在国内外的许多航天器上都得到了广泛的应用。其中温控阀作为流体回路的关键件在航天器热控中扮演重要角色。

目前国际航天器上运用的有混流阀和分流阀两种三通阀。混流阀将两条不同温度的支路混合，主要目标是调节出口处工质的温度。分流阀将入口处工质按开度不同比例调节两条出路的流量，两条出路经历不同的换热工况后温度发生变化，再次混合后达到期望温度。

温控阀按控制机理分为被动式温控阀和主动式温控阀。被动式温控阀主要指以石蜡为感温包的自力式温控阀，国内研究集中于地面控温系统，运用于航天器热控制领域鲜有报道。nasa将石蜡式温控阀应用于月球车的两相环路热管，且石蜡自身的迟滞性导致系统温度的震荡未得到根本解决。常规被动式温控阀难以适应复杂的空间热环境，灵活性和机动响应性难以满足要求，特别是面对卫星大功耗平台散热、局部单机温度过高等问题。主动式温控阀主要是电机驱动的温控阀，目前存在结构复杂，体积庞大的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于波纹管结构的温控阀，属于一种主动式温控阀，应用于航天器上，结构简单，满足航天器上各种不同的控温需求。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于波纹管结构的温控阀，包括波纹管、直线步进电机、滑阀，所述波纹管的一端和直线步进电机连接，另一端和滑阀连接，能够保证在温控阀体积固定的情况下实现电机杆和滑阀的运动和动密封，所述直线步进电机将电磁场下转子的旋转转化为电机杆的直线运动，所述滑阀能够保证温控阀两个出口实现全开关，适应不同流速下改变流量的需要。

所述波纹管的一端和直线步进电机以螺纹的方式连接，另一端和滑阀以卡簧固定的方式连接，卡簧产生的摩擦力能够防止滑阀旋转，稳定流体回路的流量。

外置驱动器产生的脉冲数决定电机杆的位移步数。

所述直线步进电机一端连接着驱动模块，另一端的外围通过螺钉和电机支架连接，内部以螺纹的方式和所述波纹管连接。

所述电机支架通过螺钉和阀体连接，阀体两侧共设置有三个进出口，所述滑阀设置在阀体内部。

所述滑阀另一端依次为蒙板和后盖，两者通过橡胶圈紧密压实防止内部液体流出，同时后盖通过螺钉和阀体连接。

电机杆的行程能够保证滑阀轴向充分运动，两个出口流量实现全开闭，并且伸长电机杆不会抵坏后盖，收缩电机杆不会压裂卡簧。

与现有技术相比，本发明具有下述有益效果：

(1)满足航天器姿态变动和外热流变化情况下不同的控温需求；

(2)满足局部单机过热情况下散热和局部位置供热的控温需求；

(3)结构简单，加工可行，成本较低，可实现手动控制和智能控制之间的切换。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a-a剖面图；

图3为图1的主视图；

图4为图3的左视图；

图5为图3的仰视图。

图中：1.直线步进电机，2.电机支架，3.阀体，4.后盖，5.蒙板，6.滑阀，7.波纹管，8.橡胶圈，9.卡簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。实施例中没有详细说明的技术手段，均可以采用现有技术或者常规技术实现。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图1～图5所示，本发明一实施例的结构示意图。

本实施例的包络长方体尺寸为218mm*23mm*23mm，电机支架2、阀体3、后盖4、蒙板5和滑阀6均使用不锈钢制成。

直线步进电机1一端连接着驱动模块，另一端的外围通过四个螺钉和电机支架2连接，内部以螺纹的方式和波纹管7连接。电机支架2通过四个螺钉和阀体3连接，阀体3两侧共有三个进出口。阀体3内部含有滑阀6，滑阀6的一端和波纹管7通过卡簧9固定。滑阀6另一侧依次是蒙板5和后盖4，两者通过橡胶圈8紧密压实防止内部液体流出，同时后盖4通过四个螺钉和阀体3连接。电机杆的行程能够保证滑阀6轴向充分运动两个出口流量实现全开闭，并且伸长电机杆不会抵坏后盖4，收缩电机杆不会压裂卡簧9。卡簧9产生的摩擦力能够防止滑阀旋转，稳定流体回路的流量。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，

本技术：
的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种基于波纹管结构的温控阀，属于热控制技术领域，包括波纹管、直线步进电机、滑阀，所述波纹管的一端和直线步进电机连接，另一端和滑阀连接，能够保证在温控阀体积固定的情况下实现电机杆和滑阀的运动和动密封，所述直线步进电机将电磁场下转子的旋转转化为电机杆的直线运动，所述滑阀能够保证温控阀两个出口实现全开关，适应不同流速下改变流量的需要。本发明应用于航天器上，结构简单，满足航天器上各种不同的控温需求。

技术研发人员：施哲栋;徐涛;张济民;顾燕萍;王江;张高雄;王涛
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：2017.07.28
技术公布日：2018.01.19