一种备份冗余减压供气回路的制作方法
【专利摘要】一种备份冗余减压供气回路，包括气源进口、供气口、放气口、过滤器、第一手阀、第二手阀、第三手阀、第四手阀、主减压阀、备份减压阀、两位两通常开电磁阀、两位两通常闭电磁阀、第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一压力变送器、第二压力变送器、安全阀，本实用新型备份冗余减压供气回路提高了供气设备的供气可靠性，增强了对设备的远程控制能力，实现了设备的备份冗余自动切换功能，从而提高了整个供气系统的可靠度。
【专利说明】一种备份冗余减压供气回路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种涉及供气设备的控制系统。
【背景技术】
[0002]传统动力系统中，供气设备主要是针对喷射装置及发动机的不同时序要求，提供不同介质、流量的高中低压各类气体。由于喷射装置的用气设备对所需气体的压力精度、介质流量与持续稳定性要求较高，同时上位任务系统对供气设备远程操作化、无人值守自动化控制要求也不断提高，因此目前普遍应用于各喷射装置中的供气管路设计结构，已不能满足喷射装置对供气设备可靠性的需求。
[0003]因此急需一种能够提高供气系统可靠性的控制系统。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种备份冗余减压供气回路用于解决上述技术问题。
[0005]一种备份冗余减压供气回路，包括气源进口、供气口、放气口、过滤器、第一手阀、第二手阀、第三手阀、第四手阀、主减压阀、备份减压阀、两位两通常开电磁阀、两位两通常闭电磁阀、第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一压力变送器、第二压力变送器、安全阀；
[0006]气源进口通过过滤器接入第一手阀的进气口，第一手阀的出气口与第二手阀的进气口之间经供气管连接，第一手阀的出气口连接主减压阀的进气口，第二手阀的进气口连接备份减压阀的进气口，第二手阀的出气口连接放气口，主减压阀的出气口连接两位两通常开电磁阀的进气口，两位两通常开电磁阀的出气口通过供气管连接第四手阀的出气口，第四手阀的进气口经供气管连接两位两通常闭电磁阀的出气口，两位两通常闭电磁阀的进气口经供气管连接备份减压阀的出气口，备份减压阀的出气口连接第三手阀的进气口，第三手阀的出气口连接放气口。
[0007]所述第一手阀向第二手阀连结的供气管上依次连接安装有第二压力变送器、第二压力表，在主减压阀和两位两通常开电磁阀之间的供气管上安装有第一压力表，两位两通常开电磁阀与第四手阀之间的供气管上依次连接安装有安全阀和第一压力变送器，安全阀和第一压力变送器之间的供气管经另一供气管接供气口，备份减压阀与第三手阀之间的供气管上连接有第三压力表。
[0008]上述连接关系中形成了两条气流通路分别为:主供气通路、备份供气通路；
[0009]主供气通路为:气源进口一过滤器一第一手阀一第一气路节点一主减压阀一第三气路节点一两位两通常开电磁阀一第四气路节点一供气口 ；
[0010]备份供气通路为:气源进口一过滤器一第一手阀一第一气路节点一第二气路节点一备份减压阀一第五气路节点一两位两通常闭电磁阀一第四手阀一第四气路节点一供气口 ；
[0011]本实用新型备份冗余减压供气回路提高了供气设备的供气可靠性，增强了对设备的远程控制能力，实现了设备的备份冗余自动切换功能，从而提高了整个供气系统的可靠度。
[0012]下面结合附图对本实用新型的备份冗余减压供气回路作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为备份冗余减压供气回路原理图；
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，备份冗余减压供气回路包括过气源进口 IQ、供气口 GQ、放气口 CQ、过滤器G、第一手阀JF_1、第二手阀JF_2、第三手阀BJF1、第四手阀BJG1、主减压阀JQ1、备份减压阀BJQ1、两位两通常开电磁阀DG1、两位两通常闭电磁阀BDG1、第一压力表P1、第二压力表P_l、第三压力表PB1、第一压力变送器BP1、第二压力变送器BP_1、安全阀AFl ；
[0015]气源进口 IQ通过过滤器G接入第一手阀JF-1的进气口，第一手阀JF-1的出气口与第二手阀JF-2的进气口之间经供气管连接，第一手阀JF-1的出气口连接主减压阀JQl的进气口，第二手阀JF-2的进气口连接备份减压阀BJQl的进气口，第二手阀JF-2的出气口连接放气口 CQ，主减压阀JQl的出气口连接两位两通常开电磁阀DGl的进气口，两位两通常开电磁阀DGl的出气口通过供气管连接第四手阀BJGl的出气口，第四手阀BJGl的进气口经供气管连接两位两通常闭电磁阀BDGl的出气口，两位两通常闭电磁阀BDGl的进气口经供气管连接备份减压阀BJQl的出气口，备份减压阀BJQl的出气口连接第三手阀BJFl的进气口，第三手阀BJFl的出气口连接放气口 CQ;
[0016]在第一手阀JF-1向第二手阀JF-2连结的供气管上依次连接安装有第二压力变送器BP_1、第二压力表P_l，在主减压阀JQl和两位两通常开电磁阀DGl之间的供气管上安装有第一压力表P1，两位两通常开电磁阀DGl与第四手阀BJGl之间的供气管上依次连接安装有安全阀AFl和第一压力变送器BP1，安全阀AFl和第一压力变送器BPl之间的供气管经另一供气管接供气口 GQ，备份减压阀BJQl与第三手阀BJFl之间的供气管上连接有第三压力表 PB1。
[0017]上述连接关系中形成了两条气流通路分别为:主供气通路、备份供气通路；
[0018]主供气通路为:气源进口 IQ—过滤器G—第一手阀JF-1—第一气路节点I一主减压阀JQl—第三气路节点3—两位两通常开电磁阀DGl—第四气路节点4一供气口 GQ ；
[0019]备份供气通路为:气源进口 IQ—过滤器G—第一手阀JF-1—第一气路节点I一第二气路节点2—备份减压阀BJQl—第五气路节点5—两位两通常闭电磁阀BDGl—第四手阀BJGl—第四气路节点4一供气口 GQ ；
[0020]此结构中的第四手阀BJGl主要功能是满足主减压阀JQl和备份减压阀BJQl在由高压调低压的操作过程中(调压过程中第四手阀BJGl关闭)，防止相互间串气，待减压阀调压完成后需要将第四手阀BJGl打开，形成备份减压阀BJQl作为主减压阀JQl的热备份功能。供气路中的安全阀AFl是为防止主减压阀JQl工作失效时，超压过大产生危险而设置的保护措施，各压力表是为方便手动调压操作减压阀而设置的，各压力变送器用于采集压力信号，是为远控或自动控制采集判读数据而配套使用(配合控制系统完成自动控制功能)。
[0021]上述结构的核心组件是主减压阀JQl和备份减压阀BJQ1，当供气设备需要正常供气时将由主减压阀JQl减压工作，当主减压阀JQl出现压力飘升、内漏或震动等故障时，可手动、电动或设备自诊断功能，停止主减压阀JQl的减压工作，由备份减压阀BJQl代替主减压阀JQl进行减压工作，从而确保供气设备的正常工作，提高减压工作可靠性。
[0022]实际应用中，此备份冗余减压供气回路工作及备份冗余切换方式如下所述:供气设备正常工作时，由气源进口 IQ供给的高压气体经过滤器G和已打开的第一手阀JF_1，到达主减压阀JQl和备份减压阀BJQl的入口处，主减压阀JQl和备份减压阀BJQl按任务需求分别进行减压阀调压操作，将高压气体减压至要求的低压值。经主减压阀JQl减压后的低压气体通过两位两通常开电磁阀DGl后，直接向喷射装置的用气设备供气；经备份减压阀BJQl减压后的低压气体到达两位两通常闭电磁阀BDGl的入口处后被截止。当主减压阀JQl出现减压气体飘升、内漏及振动等故障后，可以通过手动或远控方式向两位两通常开电磁阀DGl通电，两位两通常开电磁阀DGl通电后形成关闭状态，即切断由主减压阀JQl减压后的低压气体向喷射装置的用气设备供气，同时手动或远控向两位两通常闭电磁阀BDGl通电，两位两通常闭电磁阀BDGl通电后阀门打开，即由备份减压阀BJQl减压后的低压气体经两位两通常闭电磁阀BDGl和已打开的第四手阀BJG1，直接向喷射装置的用气设备供气，实现主、备份减压阀的热切换，确保喷射装置的用气设备的用气需求。
[0023]上述主、备减压阀的切换功能，也可以通过控制软件自动完成，若主减压阀JQl在正常供气过程中出现故障，第一压力变送器BPl采集数据将超出预先设定的正常工作压力值范围，此时控制软件将主动向两位两通常开电磁阀DGl通电切断主减压阀JQl供气，之后将两位两通常闭电磁阀BDGl通电，打开备份减压阀BJQl供气路向喷射装置的用气设备供气，并保持状态至任务结束，实现供气设备主、备份减压阀的自动切换功能。
[0024]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种备份冗余减压供气回路，包括气源进口(IQ)、供气口(GQ)、放气口(CQ)，其特征在于，还包括过滤器(G)、第一手阀(JF_1)、第二手阀(JF_2)、第三手阀(BJF1)、第四手阀(BJGI)、主减压阀(JQI)、备份减压阀(BJQI )、两位两通常开电磁阀(DGI )、两位两通常闭电磁阀(BDG1)、第一压力表(P1)、第二压力表(P_l)、第三压力表(PB1)、第一压力变送器(BP1)、第二压力变送器(BP_1)、安全阀(AFl)； 气源进口(IQ)通过过滤器(G)接入第一手阀(JF-1)的进气口，第一手阀(JF-1)的出气口与第二手阀(JF-2)的进气口之间经供气管连接，第一手阀(JF-1)的出气口连接主减压阀(JQl)的进气口，第二手阀(JF-2)的进气口连接备份减压阀(BJQl)的进气口，第二手阀(JF-2 )的出气口连接放气口( CQ)，主减压阀(JQl)的出气口连接两位两通常开电磁阀(DGl)的进气口，两位两通常开电磁阀(DGl)的出气口通过供气管连接第四手阀(BJGl)的出气口，第四手阀(BJGI)的进气口经供气管连接两位两通常闭电磁阀(BDGI)的出气口，两位两通常闭电磁阀(BDGl)的进气口经供气管连接备份减压阀(BJQl)的出气口，备份减压阀(BJQl)的出气口连接第三手阀(BJFl)的进气口，第三手阀(BJFl)的出气口连接放气口(CQ)。
2.根据权利要求1所述的备份冗余减压供气回路，其特征在于，在所述第一手阀(JF-1)向第二手阀(JF-2)连结的供气管上依次连接安装有第二压力变送器(BP_1)、第二压力表(P_l)，在主减压阀(JQl)和两位两通常开电磁阀(DGl)之间的供气管上安装有第一压力表(P1)，两位两通常开电磁阀(DGl)与第四手阀(BJGl)之间的供气管上依次连接安装有安全阀(AFl)和第一压力变送器(BP1)，安全阀(AFl)和第一压力变送器(BPl)之间的供气管经另一供气管接供气口(GQ)，备份减压阀(BJQl)与第三手阀(BJFl)之间的供气管上连接有第三压力表(PB1)。
3.根据权利要求2所述的备份冗余减压供气回路，其特征在于包括主供气通路，所述主供气通路为:气源进口(IQ) —过滤器(G) —第一手阀(JF-1) —第一气路节点(I) 一主减压阀(JQl) —第三气路节点(3) —两位两通常开电磁阀(DGl) —第四气路节点(4)—供气口(GQ)。
4.根据权利要求3所述的备份冗余减压供气回路，其特征在于包括备份供气通路，所述备份供气通路为:气源进口(IQ) —过滤器(G) —第一手阀(JF-1) —第一气路节点(I)一第二气路节点(2) —备份减压阀(BJQl) —第五气路节点(5) —两位两通常闭电磁阀(BDGl) —第四手阀(BJGl) —第四气路节点(4) 一供气口(GQ)。
【文档编号】F17D3/01GK203771031SQ201420135844
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】刘健, 文小平, 秦岭, 赵海, 崔浏, 王立, 张波, 程帆 申请人:北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院