一種冗余供氣回路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為了解決高壓交流電源抗干擾問題及因為雙向電動截止閥發(fā)生內(nèi)部泄漏造成異常脫落的故障，提高冷氦連接器脫落的可靠性，提供了一種供冷氦連接器配氣的冗余供氣回路，包括第一雙向電動截止閥、第二雙向電動截止閥和兩個單向閥，其中，向冷氦連接器提供的氣體首先進(jìn)入第一雙向電動截止閥，第一雙向電動截止閥的常開出口連接第二雙向電動截止閥，第二雙向電動截止閥的常開出口連接冷氦連接器的鎖緊腔，第一雙向電動截止閥的常閉出口和第二雙向電動截止閥的常閉出口分別連接一個單向閥，上述兩個單向閥的另一端分別連接到冷氦連接器的脫落腔。本發(fā)明實現(xiàn)了三級貯箱及氦氣瓶低溫高壓氦氣的輸送，發(fā)射前能夠可靠地與箭體插座分離。
【專利說明】一種冗余供氣回路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供氣回路，更具體地，涉及一種冷氦連接器配氣箱的可靠供氣回路。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代火箭及宇航技術(shù)中.大量使用的氣體有氮和氦氣。
[0003]它們的主要應(yīng)用是:
[0004]1.作為能源(操縱液氫低溫閥門，則應(yīng)使用氦氣);
[0005]2.作為吹除置換用氣體,對液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)吹除、置換(置換液氧系統(tǒng)應(yīng)使用氦氣或氫氣);
[0006]3.對火箭、飛行器上推進(jìn)劑貯箱增壓，對地面推進(jìn)劑貯罐增壓，以保證推進(jìn)劑系統(tǒng)正常工作(對液氧貯箱增壓應(yīng)使用氦或氧氣)；
[0007]4.用于火箭發(fā)動機(jī)系統(tǒng)吹除(按要求用氨氣或氦氣)。
[0008]火箭、宇航飛行器在飛行過程中的用氣，貯存在火箭上的鈦臺金球形氣瓶中。地面設(shè)備及火箭起飛前的用氣，直接由地面供氣系統(tǒng)提供。氣源和供氣系統(tǒng)是火箭，宇航地面設(shè)備中的一個重要組成部分。
[0009]對處于液氫溫度下工作的某些氣動閥件，則應(yīng)用氦氣操縱。對于液氫一液氧火箭發(fā)動機(jī)，在某些晴況下，則必須用氦氣吹除。
[0010]火箭在發(fā)射之前需要被豎直地安置于地面的插座中。插座的供氣系統(tǒng)是支持火箭活動的重要組成部分。該插座一方面起到對箭身的固定作用，另一方面起到為火箭提供各種補(bǔ)給和監(jiān)測的功能。插座正常工作的重要因素之一是入口保持穩(wěn)定的壓力，所以要求供氣系統(tǒng)中的整個回路能夠提供極其可靠的工作和保障。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)中，供氣系統(tǒng)的供氣回路為一個電磁閥完成的單點(diǎn)供氣回路，這種結(jié)構(gòu)不夠完善。葛欣在《運(yùn)載火箭平臺供氣系統(tǒng)冗余設(shè)計試驗》(《導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)》，2006年第3期，總第283期，56-61頁，)一文中分析了減壓器、穩(wěn)壓器的故障模式，提供了若干種平臺供氣的冗余方案及對應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)。但是，現(xiàn)有技術(shù)中尚無針對三級貯箱及氦氣瓶低溫高壓氦氣的輸送的冗余供氣回路，尤其是針對冷氦連接器配氣箱的可靠供氣回路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，解決高壓交流電源抗干擾問題及因為雙向電動截止閥發(fā)生內(nèi)部泄漏造成異常脫落的故障，提高冷氦連接器脫落的可靠性，本發(fā)明提供了一種冗余供氣回路。
[0013]本發(fā)明提供的一種供冷氦連接器配氣的冗余供氣回路，包括第一雙向電動截止閥、第二雙向電動截止閥和兩個單向閥，其中，向冷氦連接器提供的氣體首先進(jìn)入第一雙向電動截止閥，第一雙向電動截止閥的常開出口連接第二雙向電動截止閥，第二雙向電動截止閥的常開出口連接冷氦連接器的鎖緊腔，第一雙向電動截止閥的常閉出口和第二雙向電動截止閥的常閉出口分別連接一個單向閥，上述兩個單向閥的另一端分別連接到冷氦連接器的脫落腔。
[0014]進(jìn)一步地，所述冗余供氣回路還包括自適應(yīng)開關(guān)閥及節(jié)流閥，在與雙向電動截止閥的常閉出口相連的單向閥和冷氦連接器的脫落腔之間設(shè)置一支路管路，所述自適應(yīng)開關(guān)閥及節(jié)流閥被設(shè)置該支路管路的兩側(cè)。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)中僅采用一個雙向電磁閥的基礎(chǔ)上，進(jìn)行冗余設(shè)計，熱備份一個雙向電磁閥，并增加自適應(yīng)開關(guān)閥作為電磁閥內(nèi)部發(fā)生泄漏時的補(bǔ)救措施。該供氣回路應(yīng)用于某型號運(yùn)載火箭三級動力系統(tǒng)，實現(xiàn)三級貯箱及氦氣瓶低溫高壓氦氣的輸送，發(fā)射前能夠可靠地與箭體插座分離。
[0016]冗余供氣回路經(jīng)過脫落電磁閥控制電壓試驗，單機(jī)試驗，連接器脫落返回信號試驗，系統(tǒng)匹配試驗等各種試驗，結(jié)果滿足總體及設(shè)計指標(biāo)的要求，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的冗余供氣回路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的一個實施例。
[0019]參考圖1，給出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的供冷氦連接器配氣的冗余供氣回路中，各個元器件的連接原理圖。圖1中的實線代表供氣管路。該冗余供氣回路10包括雙向電動截止閥1、雙向電動截止閥2，以及單向閥3和單向閥4，其中，向冷氦連接器提供的氣體首先進(jìn)入雙向電動截止閥1，雙向電動截止閥I的常開出口連接雙向電動截止閥2，雙向電動截止閥2的常開出口連接冷氦連接器的鎖緊腔9，雙向電動截止閥I的常閉出口連接單向閥4，雙向電動截止閥2的常閉出口連接單向閥5，上述兩個單向閥4和5的另一端分別連接到冷氦連接器7的脫落腔8。
[0020]為了使冷氦連接器7的脫落腔8放氣，實現(xiàn)二次脫落，所述冗余供氣回路10還包括自適應(yīng)開關(guān)閥5及節(jié)流閥6，在與雙向電動截止閥2的常閉出口相連的單向閥3和冷氦連接器7的脫落腔8之間設(shè)置一支路管路11，所述自適應(yīng)開關(guān)閥5及節(jié)流閥6被設(shè)置該支路管路11的兩側(cè)。
[0021]現(xiàn)詳述本發(fā)明的供氣回路10的工作機(jī)理:
[0022]1.正常情況:兩個雙向電動截止閥I和2同時正常工作，同時將冷氦連接器7鎖緊腔9的鎖緊氣放出、并將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，完成冷氦連接器7的正常脫落；
[0023]2.發(fā)生第I種異常情況:當(dāng)雙向電動截止閥I發(fā)生鎖緊腔9的鎖緊氣放氣、不能將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，進(jìn)而發(fā)生冷氦連接器7不能正常脫落的故障時，雙向電動截止閥2鎖緊腔9的鎖緊氣放氣，及時地將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，保證冷氦連接器7的可靠脫落；
[0024]3.發(fā)生第2種異常情況:當(dāng)雙向電動截止閥2發(fā)生鎖緊腔9的鎖緊氣放氣、不能將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，進(jìn)而發(fā)生冷氦連接器7不能正常脫落的故障時，雙向電動截止電閥I鎖緊腔9的鎖緊氣放氣，及時地將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，保證冷氦連接器7的可靠脫落；
[0025]4.當(dāng)雙向電動截止閥I通電后沒有動作，雙向電動截止閥2的動作正常時，鎖緊腔9的鎖緊氣放出，并將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，完成冷氦連接器7的正常脫落；(或者雙向電動截止閥2通電后沒有動作，雙向電動截止閥I的動作正常時，鎖緊腔9的鎖緊氣放出，并將脫落氣切換到冷氦連接器7的脫落腔8，完成冷氦連接器7的正常脫落)。
[0026]5.當(dāng)雙向電動截止閥I和2內(nèi)部發(fā)生泄漏的故障情況(常開腔的鎖緊氣泄漏到常閉腔中)時，自適應(yīng)開關(guān)閥5就產(chǎn)生動作，使泄漏的氣體從自適應(yīng)開關(guān)閥5排出，從而起到泄漏的氣體不直接漏到冷氦連接器7的脫落腔8中的效果。
[0027]以上的各實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種供冷氦連接器配氣的冗余供氣回路，包括第一雙向電動截止閥、第二雙向電動截止閥和兩個單向閥，其中，向冷氦連接器提供的氣體首先進(jìn)入第一雙向電動截止閥，第一雙向電動截止閥的常開出口連接第二雙向電動截止閥，第二雙向電動截止閥的常開出口連接冷氦連接器的鎖緊腔，第一雙向電動截止閥的常閉出口和第二雙向電動截止閥的常閉出口分別連接一個單向閥，上述兩個單向閥的另一端分別連接到冷氦連接器的脫落腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余供氣回路，所述冗余供氣回路還包括自適應(yīng)開關(guān)閥及節(jié)流閥，在與雙向電動截止閥的常閉出口相連的單向閥和冷氦連接器的脫落腔之間設(shè)置一支路管路，所述自適應(yīng)開關(guān)閥及節(jié)流閥被設(shè)置該支路管路的兩側(cè)。
【文檔編號】F17D1/02GK103438353SQ201310263926
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】顧?quán)l(xiāng), 秦嶺, 張亞民, 王立, 張波, 羅強(qiáng), 謝建明, 劉聰聰, 代春濤, 章潔平 申請人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院