一种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀及姿控发动机的制作方法

本实用新型涉及液体火箭姿轨控动力系统领域，特别涉及一种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀及姿控发动机。

背景技术：

随着航天产业的快速发展，涉及火箭的各项技术也实现了突飞猛进。目前，膜片阀作为液体姿轨控动力系统的隔离组件，广泛应用于各类航天器的姿轨控动力系统中。例如：为减轻结构的重量和体积，国内外液体姿轨控动力系统通常在贮箱前设置膜片阀。系统未工作时，膜片阀将上游的气体和下游的推进剂及其蒸汽进一步隔离，系统工作时，膜片阀在上游气体压力作用下破裂，以打开气体进入贮箱气腔的通道。

现有姿轨控动力系统膜片阀多采用无支撑板的单膜片结构，双向破裂压力基本相同。由于推进剂长期贮存或多贮箱并联使用时存在较高反向压力，造成膜片阀反向承受较高压力的能力不足，影响膜片阀的可靠性。在采用其他隔离阀方案时，通常比膜片阀重量沉，体积大，不利于系统轻质小型化。

因此，提供一种设计合理，结构稳定，轻质简单，安全可靠的单向破裂膜片阀是目前所要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀及姿控发动机，具有设计合理，结构稳定，轻质简单，安全可靠等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀，包括阀体，膜片和支撑件；所述阀体具有沿第一方向的流道，所述膜片设置在所述流道内，且边沿与所述流道的内壁连接，以隔离所述膜片两侧的介质；所述支撑件具有贯穿其两个主表面的开孔，所述支撑件紧贴地设置在所述膜片的一侧，且边沿与所述流道内壁连接，以在所述膜片侧的下游介质对所述膜片施加反向压力时提供支撑。

优选的，沿介质流动的所述第一方向的所述流道依次包括第一流道部分，相对于第一流道部分尺寸增加的第二部分和相对于所述第二部分尺寸增加的第三部分，所述膜片设置在所述第二部分的一端，且边沿紧贴所述第二部分向所述第三部分过渡的第一端面，所述支撑件设置在所述第一流道部分的一端，且边沿紧贴地设置在所述第一流道部分向所述第二部分过渡的第二端面，所述支撑件的边沿与所述第二部分内壁抵接。

优选的，所述膜片远离所述支撑件的下表面设有用于固定所述膜片的压环，所述压环的径向外侧靠近所述膜片端设有下沉部，所述密封件套设在所述下沉部。

优选的，所述压环从所述膜片的一侧将所述膜片压接到所述第一端面上，且通过所述膜片将所述支撑件压接到所述第二端面上。

优选的，所述压环远离所述膜片的下端用于与连接管螺纹连接，且连接管的另一端用于与所述贮箱焊接，其中连接管的外径与所述流道的外径相同。

优选的，所述支撑件的厚度与所述第二部分在所述第一方向上的尺寸相同。

优选的，所述支撑件为外周具有外延部的环形支撑板，所述外延部环绕所述开孔。

优选的，所述支撑板的所述外延部与所述支撑板一体成型。

优选的，所述膜片和所述阀体的内壁焊接连接。

本实用新型还提供一种姿控发动机，包含以上任意一项用于姿控发动机的单向破裂膜片阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀包括阀体，膜片和支撑件；所述阀体具有沿第一方向的流道，所述膜片设置在所述流道内，且边沿与所述流道的内壁连接，以隔离所述膜片两侧的介质；所述支撑件具有贯穿其两个主表面的开孔，方便上游介质进入下游，设计合理，所述支撑件紧贴地设置在所述膜片的一侧，且边沿与所述流道内壁连接，以在所述膜片侧的下游介质对所述膜片施加反向压力时提供支撑，由于所述支撑件与膜片相互紧贴，下游介质对所述膜片施加反向压力时，所述支撑件对膜片起到支撑作用，避免膜片因反向压力过大而造成损毁，保证膜片稳定，整个结构具有设计合理，结构稳定，轻质简单，安全可靠等优点。

附图说明

附图1为本实用新型单向破裂膜片阀的截面示意图；

附图2为本实用新型阀体的立体图；

附图3为本实用新型阀体的截面示意图；

附图4为本实用新型支撑件的俯视图；

附图5为本实用新型压环和密封件的立体图；

附图6为本实用新型压环的主视图。

附图标记说明：

1阀体2膜片

3支撑件4开孔

5第一流道部分6第二部分

7第三部分8压环

9下沉部10台阶

11连接管12密封件

13外延部14贮箱

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本实用新型所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本

技术实现要素：
的实施例后，当可由本实用新型内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型内容的精神与范围。

本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本实用新型，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

本技术方案提供：如图1，图2和图4所示，一种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀，包括阀体1，膜片2和支撑件3；阀体1具有沿第一方向的流道，膜片2设置在流道内，且边沿与流道的内壁连接，以隔离膜片2两侧的介质；支撑件3具有贯穿其两个主表面的开孔4，支撑件3紧贴地设置在膜片2的一侧，且边沿与流道内壁连接，以在膜片2侧的下游介质对膜片2施加反向压力时提供支撑。

具体的说：该种用于姿控发动机的单向破裂膜片阀由阀体1，膜片2和支撑件3组成，阀体1具有沿第一方向的流道，膜片2设置在所述流道内，且边沿与流道的内壁连接，以隔离膜片2两侧的介质。支撑件3具有贯穿其两个主表面的开孔4，方便上游介质进入下游，设计合理。支撑件3紧贴地设置在膜片2的一侧，且边沿与流道内壁连接，以在膜片2侧的下游介质对膜片2施加反向压力时提供支撑。由于支撑件3与膜片2相互紧贴，下游介质对膜片2施加反向压力时，支撑件3对膜片2起到支撑作用，避免膜片2因反向压力过大而造成损毁，保证膜片2稳定，整个结构具有设计合理，结构稳定，轻质简单，安全可靠等优点。

在本实施方式中，如图1，图2和图3所示，为了方便固定支撑件3，同时避免膜片2因反向压力过大而造成损毁，在沿介质流动的第一方向介质流动的流道依次包括第一流道5部分，相对于第一流道5尺寸增加的第二部分6和相对于第二部分6尺寸增加的第三部分7(此处所指尺寸增加是指流道的横截面尺寸增加，例如，对于横截面为圆形的流道，尺寸增加是指流道内径增加)，即流道沿介质流动方向分为尺寸依次扩大的三个部分。膜片2设置在第二部分6的一端，且边沿紧贴第二部分6向第三部分7过渡的第一端面，支撑件3设置在第一流道部分5的一端，且边沿紧贴地设置在第一流道部分5向第二部分6过渡的第二端面，支撑件3的边沿与第二部分6内壁抵接。需要指出的是，为了方便固定支撑件3，将支撑件3的厚度与第二部分在第一方向上的尺寸相同。

在本实施方式中，膜片2和支撑板3采用金属材料，在实际应用时，也可以使用非金属材料。另外，在本实施方式中，如图1所示，为了使得膜片2和阀体1连接更加紧密，将膜片2和阀体1的内壁采用焊接连接方式。需要说明的是，膜片2和阀体1也可以采用螺纹连接，在此不对工艺进行一一阐述。特别需要指出的是，为了方便使用，可以根据实际情况，阀体1可以改变入口和出口接口形式或增加接管嘴，以便于不同安装结构使用。

在本实施方式中，如图1和图3所示，膜片2外形以圆形为例进行说明，而在实际应用过程中，膜片2还可以用圆拱形膜片或其他形状膜片代替，同样支撑板3也用圆拱形或其他相应形状支撑板代替，通常情况下，膜片2、支撑板3的形状可以与流道内壁匹配，以更好的发挥各自的隔离及支撑作用。为了避免赘余，在本实施方式中，不再一一举例说明。

需要指出的是，如图4所示，为了方便上游介质流入下游，在支撑板3的外侧设有外延部13，支撑件3为外周具有外延部13的环形支撑板3，外延部13环绕开孔4，以增加膜片2的密封性和支撑板3的强度。此外，为了使得外延部13与支撑板3的连接更加紧密，本实施方式汇中支撑板3与外延部13设计一体成型。例如，可以根据实际需要将支撑板3与外延部13可以采用焊接连接方式。

具体的说，如图1和图5所示，为了保证膜片2被固定牢固，避免发生位移移动，在膜片2远离支撑件3的下表面设有用于固定膜片的压环8。例如，压环8从膜片2的一侧将膜片2压接到第一端面上，且通过膜片2将支撑件3压接到第二端面上。在本实施方式汇中，为了增加膜片2与阀体1的密封，避免膜片2两侧介质泄漏，可以在膜片2下部设有密封件12。为了方便安装密封件12，压环8上可以设有用于设置密封件12的结构。例如：在压环8上径向外侧且靠近膜片2的端部设有下沉部9，将密封件12套设在下沉部9上，两者相互紧贴，保证密封件12固定更加牢固，避免其发生位移，确保密封效果。

本实施方式中，例如，第一流道部分、第二部分和第三部分的过渡端面(即前文所述的第一端面和第二端面)可以分别形成两个台阶，其中由压环8将膜片2压接到第二部分与第三部分的过渡端面上，且膜片2在收到压环8的反向压力后将支撑件3压到如图所示的台阶10上，可以使得膜片2和支撑件3被固定牢固，同时避免膜片2和支撑件3发生移动。需要提及的是，为了减轻重量，将密封件12采用圆形橡胶密封圈，此外，在实际应用中还可以是其他形式和材质的密封结构。

值得一提的是，如图1，图5和图6所示，为了方便固定压环8，压环8可以通过螺纹与阀体1的内壁连接。压环8的下端用于通过连接管11与贮箱14连接。例如：压环8远离膜片2的下端用于与连接管11螺纹连接，且连接管11的另一端用于与贮箱14焊接。为了保证连接管与阀体更好的连接，将连接管11的外径与流道的外径相同。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本实用新型还提供一种姿控发动机，包含以上用于姿控发动机的单向破裂膜片阀。

在本实施方式中，值得一提的是，连接方式包含螺纹连接，焊接，铆接等，在此不再具体说明。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。