本發(fā)明涉及航天發(fā)動機，尤其涉及一種可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管及航天發(fā)動機系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、可調(diào)汽蝕管是航天、航空技術(shù)領(lǐng)域常用的調(diào)節(jié)器，通過控制調(diào)節(jié)錐的行程來調(diào)節(jié)喉部節(jié)流面積，用來調(diào)節(jié)發(fā)動機所需的介質(zhì)流量大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)動機產(chǎn)生的推力以滿足變工況或變推力的需求?？烧{(diào)汽蝕管通常由電機等驅(qū)動裝置驅(qū)動調(diào)節(jié)錐運動，在一定流量范圍內(nèi)滿足系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求，具有調(diào)節(jié)精度高、結(jié)構(gòu)簡單可靠的優(yōu)點。

2、在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

3、現(xiàn)有的航天、航空發(fā)動機系統(tǒng)中，通常使用可調(diào)汽蝕管對系統(tǒng)工況進(jìn)行標(biāo)定和調(diào)節(jié)，但常用的可調(diào)汽蝕管為常開結(jié)構(gòu)，不能實現(xiàn)關(guān)閉功能，為此，需要在系統(tǒng)中再串聯(lián)一個截止閥實現(xiàn)系統(tǒng)的啟閉功能，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，不利于系統(tǒng)的優(yōu)化。因此，如何優(yōu)化可調(diào)汽蝕管，從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管及航天發(fā)動機系統(tǒng)，用以簡化航空航天發(fā)動機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使得無需再為可調(diào)汽蝕管額外配置截止閥。

2、為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明實施例提供一種可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，包括內(nèi)部設(shè)置有腔體的可調(diào)汽蝕管閥體、同軸設(shè)置于可調(diào)汽蝕管閥體內(nèi)的圓柱狀的節(jié)流錐、連接于節(jié)流錐上端的驅(qū)動機構(gòu)、以及連接于節(jié)流錐外側(cè)的圓盤狀的閥芯，閥芯的底面與節(jié)流錐的軸線相垂直；可調(diào)汽蝕管閥體的側(cè)方還固定連接有進(jìn)口端，進(jìn)口端通過貫通孔與可調(diào)汽蝕管閥體內(nèi)部的腔體連通；節(jié)流錐的下端朝向可調(diào)汽蝕管閥體的出口端，且節(jié)流錐的下端設(shè)置有圓錐結(jié)構(gòu)，可調(diào)汽蝕管閥體的出口端內(nèi)側(cè)設(shè)置有節(jié)流臺，節(jié)流臺的最小口徑大于圓錐結(jié)構(gòu)的最大外徑；可調(diào)汽蝕管閥體內(nèi)還固定連接有閥座，閥座的頂面與節(jié)流錐的軸線相垂直，閥座的中部開設(shè)有通孔，閥芯的外徑大于通孔的孔徑；在沿可調(diào)汽蝕管閥體的軸線的方向上，閥座位于節(jié)流臺和貫通孔之間；節(jié)流錐能沿可調(diào)汽蝕管閥體的軸向方向移動。

3、進(jìn)一步的，可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管還包括連接于節(jié)流錐外側(cè)的閥芯支撐臺，閥芯支撐臺底部開設(shè)有環(huán)形槽，閥芯套設(shè)于環(huán)形槽之內(nèi)，且閥芯套設(shè)于節(jié)流錐外側(cè)；閥芯的頂面與環(huán)形槽的槽底之間，還設(shè)置有緩沖彈簧。

4、進(jìn)一步的，閥芯支撐臺與節(jié)流錐形成一體式結(jié)構(gòu)。

5、進(jìn)一步的，閥芯與節(jié)流錐之間還設(shè)置有導(dǎo)向密封圈。

6、進(jìn)一步的，閥芯底面上設(shè)置有密封墊安裝槽，密封墊安裝槽內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的密封墊；閥座的頂面上還設(shè)置有向上方凸起的環(huán)形的凸臺，且凸臺位于密封墊的下方；密封墊的底面為平面，密封墊為金屬材質(zhì)、或非金屬材質(zhì)。

7、進(jìn)一步的，閥座的頂面上還設(shè)置有向上方凸起的環(huán)形的錐形臺，閥芯底面上開設(shè)有與錐形臺相匹配的錐形槽，閥座與閥芯均為金屬材質(zhì)。

8、進(jìn)一步的，緩沖彈簧為圓柱彈簧、或蝶形彈簧。

9、進(jìn)一步的，閥芯支撐臺上還開設(shè)有透氣孔，透氣孔貫穿閥芯支撐臺的上表面與環(huán)形槽的槽底。

10、進(jìn)一步的，可調(diào)汽蝕管閥體的頂端還連接有端蓋，端蓋中部開設(shè)有節(jié)流錐通孔，節(jié)流錐通孔套設(shè)于節(jié)流錐外側(cè)；端蓋與節(jié)流錐之間還設(shè)置有第一密封圈，端蓋與可調(diào)汽蝕管閥體之間還設(shè)置有第二密封圈。

11、另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種航天發(fā)動機系統(tǒng)，航天發(fā)動機系統(tǒng)的管路中串接有如前所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管。

12、上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

13、本技術(shù)方案中，在航天發(fā)動機系統(tǒng)的可調(diào)汽蝕管調(diào)節(jié)錐上集成了閥芯結(jié)構(gòu)，在閥體上集成了閥座結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動機構(gòu)的快速作動，可實現(xiàn)關(guān)閉時閥芯閥座密封面迅速接觸，實現(xiàn)可調(diào)汽蝕管的可靠關(guān)閉密封功能。因此，本技術(shù)方案中可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，既能夠?qū)崿F(xiàn)啟閉和調(diào)節(jié)功能，又保持了可調(diào)汽蝕管結(jié)構(gòu)簡單可靠、調(diào)節(jié)精度高的優(yōu)點，從而在管路上省去了一個截止閥，避免了系統(tǒng)上同時使用兩個或多個閥門實現(xiàn)調(diào)節(jié)和啟閉功能的問題，簡化了結(jié)構(gòu)，滿足發(fā)動機系統(tǒng)持續(xù)優(yōu)化的需求。

技術(shù)特征：

1.一種可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，包括內(nèi)部設(shè)置有腔體(12)的可調(diào)汽蝕管閥體(1)、同軸設(shè)置于所述可調(diào)汽蝕管閥體(1)內(nèi)的圓柱狀的節(jié)流錐(2)、連接于所述節(jié)流錐(2)上端的驅(qū)動機構(gòu)(11)、以及連接于所述節(jié)流錐(2)外側(cè)的圓盤狀的閥芯(4)，所述閥芯(4)的底面與所述節(jié)流錐(2)的軸線相垂直；

2.如權(quán)利要求1所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，還包括連接于所述節(jié)流錐(2)外側(cè)的閥芯支撐臺(15)，所述閥芯支撐臺(15)底部開設(shè)有環(huán)形槽，所述閥芯(4)套設(shè)于所述環(huán)形槽之內(nèi)，且所述閥芯(4)套設(shè)于所述節(jié)流錐(2)外側(cè)；所述閥芯(4)的頂面與所述環(huán)形槽的槽底之間，還設(shè)置有緩沖彈簧(8)。

3.如權(quán)利要求2所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述閥芯支撐臺(15)與所述節(jié)流錐(2)形成一體式結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求2所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述閥芯(4)與所述節(jié)流錐(2)之間還設(shè)置有導(dǎo)向密封圈(7)。

5.如權(quán)利要求2所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述閥芯(4)底面上設(shè)置有密封墊安裝槽，所述密封墊安裝槽內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的密封墊(6)；所述閥座(3)的頂面上還設(shè)置有向上方凸起的環(huán)形的凸臺，且所述凸臺位于所述密封墊(6)的下方；所述密封墊(6)的底面為平面，所述密封墊(6)為金屬材質(zhì)、或非金屬材質(zhì)。

6.如權(quán)利要求2所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述閥座(3)的頂面上還設(shè)置有向上方凸起的環(huán)形的錐形臺，所述閥芯(4)底面上開設(shè)有與所述錐形臺相匹配的錐形槽，所述閥座(3)與所述閥芯(4)均為金屬材質(zhì)。

7.如權(quán)利要求2所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述緩沖彈簧(8)為圓柱彈簧、或蝶形彈簧。

8.如權(quán)利要求2所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述閥芯支撐臺(15)上還開設(shè)有透氣孔，所述透氣孔貫穿所述閥芯支撐臺(15)的上表面與所述環(huán)形槽的槽底。

9.如權(quán)利要求1所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管，其特征在于，所述可調(diào)汽蝕管閥體(1)的頂端還連接有端蓋(5)，所述端蓋(5)中部開設(shè)有節(jié)流錐通孔，所述節(jié)流錐通孔套設(shè)于所述節(jié)流錐(2)外側(cè)；所述端蓋(5)與所述節(jié)流錐(2)之間還設(shè)置有第一密封圈(10)，所述端蓋(5)與所述可調(diào)汽蝕管閥體(1)之間還設(shè)置有第二密封圈(9)。

10.一種航天發(fā)動機系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實施例提供一種可關(guān)閉的可調(diào)汽蝕管及航天發(fā)動機系統(tǒng)，包括可調(diào)汽蝕管閥體、節(jié)流錐、節(jié)流錐上端的驅(qū)動機構(gòu)、以及節(jié)流錐外側(cè)的圓盤狀的閥芯；側(cè)方的進(jìn)口端通過貫通孔與可調(diào)汽蝕管閥體的腔體連通；節(jié)流錐的下端朝向可調(diào)汽蝕管閥體的出口端，且節(jié)流錐的下端設(shè)置有圓錐結(jié)構(gòu)，可調(diào)汽蝕管閥體的出口端內(nèi)設(shè)置有節(jié)流臺，節(jié)流臺的最小口徑大于圓錐結(jié)構(gòu)的最大外徑；可調(diào)汽蝕管閥體內(nèi)還固定連接有閥座，閥座的頂面與節(jié)流錐的軸線相垂直，閥座的中部開設(shè)有通孔，閥芯的外徑大于通孔的孔徑；閥座位于節(jié)流臺和貫通孔之間。本技術(shù)方案在可調(diào)汽蝕管上集成了閥芯和閥座組成的關(guān)閉結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了可調(diào)汽蝕管的可靠關(guān)閉密封，并簡化了航天發(fā)動機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：白少卿,宋會玲,康永來
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京天兵科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28