阅读说明：本技术 一种高压卸荷式火药燃气作动阀 (High-pressure unloading type gunpowder gas actuated valve ) 是由 赵双龙 王运卯 董万峰 胡攀 谭屏 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高压卸荷式火药燃气作动阀,旨在解决现有技术中的电爆阀只能在一定压力范围内、切屑不能及时处理、生产成本高、楔紧定位不牢靠的问题。本发明包括电爆管、基体、盲管、切刀组件；基体的左端安装有电爆管,基体的右端沿周向方向对称安装有两个盲管,基体的内部安装切刀组件；切刀组件包括从左至右依次连接的大径驱动段、小径切割段、小径卸荷段；大径驱动段的外壁与基体内壁间设有燃气挡火密封圈；小径切割段的左部设置有过流孔；右部设置有两个相互对称的凹槽；小径卸荷段与基体间设有卸荷密封圈；盲管的封闭端穿过基体后与凹槽配合；基体内位于切刀组件的右侧还依次设置有可容纳小径切割段的空腔及供切刀组件与基体楔紧的空腔。(The invention relates to a high-pressure unloading type gunpowder gas actuated valve, aiming at solving the problems that an electric explosion valve in the prior art can only be in a certain pressure range, cuttings can not be processed in time, the production cost is high, and wedging positioning is not firm. The invention comprises an electric detonator, a matrix, a blind pipe and a cutter assembly; the left end of the base body is provided with an electric explosion tube, the right end of the base body is symmetrically provided with two blind tubes along the circumferential direction, and a cutter assembly is arranged in the base body; the cutter assembly comprises a large-diameter driving section, a small-diameter cutting section and a small-diameter unloading section which are sequentially connected from left to right; a gas fire-blocking sealing ring is arranged between the outer wall of the large-diameter driving section and the inner wall of the base body; the left part of the small-diameter cutting section is provided with an overflowing hole; the right part is provided with two mutually symmetrical grooves; an unloading sealing ring is arranged between the small-diameter unloading section and the base body; the closed end of the blind pipe penetrates through the base body and then is matched with the groove; the right side of the cutter component in the base body is also provided with a cavity capable of containing the small-diameter cutting section and a cavity for wedging the cutter component and the base body.)

一种高压卸荷式火药燃气作动阀

技术领域

本发明涉及火药燃气作动阀，具体涉及一种高压卸荷式火药燃气作动阀。

背景技术

高压卸荷式火药燃气作动阀是弹箭星推进系统上重要的自动器组件之一，在系统中起到对流体控制的作用。该阀是利用火药燃烧***产生的高压燃气来动作，利用金属对金属楔紧式密封结构来保证密封，具有动作可靠、密封性好、尺寸小、质量轻、响应速度快以及自身带有只要很小脉冲电源就能作动等特点，因此广泛应用于一次性工作的弹箭星推进系统上。

现有电爆阀存在以下问题：

1)在现有的电爆阀中，多采用非卸荷结构，导致其运动的可靠性与工作压力密封相关，导致电爆阀只能在一定压力范围内工作，工作压力低导致切刀运动过位及结构破坏；工作压力高导致切刀不能运动到位，流道不能畅通。

2)现有电爆阀的锥面楔紧定位的过程中会产生大量的切屑，切屑进入流道将会影响其他产品正常工作。

3)现有电爆阀多采用单盲管结构，运动件及非金属密封件与环境接触，而运动件及非金属密封件多未采用耐真空设计，不能适用真空环境，即使采用耐真空设计，也存在生产成本高，质量控制困难问题。

4)现有电爆阀动作后多采用单锥面定位结构，存在楔紧定位不牢问题。

以上问题已经严重影响系统的工作可靠性及电爆阀的应用范围。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的电爆阀只能在一定压力范围内、切屑不能及时处理、生产成本高、楔紧定位不牢靠的问题，而提供了一种高压卸荷式火药燃气作动阀。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明的一种高压卸荷式火药燃气作动阀，其特殊之处在于：包括电爆管、基体、盲管、切刀组件；

所述基体的左端安装有电爆管，基体的右端沿周向方向对称安装有两个盲管，基体的内部安装切刀组件；切刀组件在电爆管的作用下向右运动；

所述切刀组件包括从左至右依次连接的大径驱动段、小径切割段、小径卸荷段；

所述大径驱动段的外壁与基体内壁间设有燃气挡火密封圈；

所述小径切割段的左部设置有过流孔；右部设置有两个相互对称的凹槽；

所述小径卸荷段的外壁与基体内壁间设有卸荷密封圈；

所述盲管的封闭端穿过基体后与所述凹槽配合；

所述基体内位于切刀组件的右侧还依次设置有可容纳小径切割段的空腔及供切刀组件与基体楔紧的空腔。

当切刀组件向右运动到位之后，两个盲管的封闭端被切割掉，过流孔刚好连接两个盲管，使其相通。

进一步地，为了提高楔紧定位的可靠性，所述基体的内壁设置有分别位于盲管两侧的第一锥面和第二锥面；

所述大径驱动段的外壁上设置有与第一锥面配合楔紧的第三锥面；

所述小径卸荷段的外壁上设置有与第二锥面配合楔紧的第四锥面。

进一步地，所述第一锥面和第三锥面的楔紧范围为0.3mm-0.5mm；

所述第二锥面和第四锥面的楔紧范围为0.3mm-0.6mm。

进一步地，所述第一锥面和第三锥面的锥度为30°；

所述第二锥面和第四锥面的锥度为20°。

进一步地，为了及时收集切屑，同时避免切屑进入基体其他部位，所述第三锥面上设置有环状容屑槽。

进一步地，为了提高切割效率，所述盲管的封闭端壁厚为0.4～0.6mm。

进一步地，所述盲管采用金属材料制作，且盲管与基体间焊接。防止介质外漏。

进一步地，所述过流孔为腰形孔。

本发明的有益效果是：

1.本发明的切刀组件右端为小径卸荷段，小径卸荷段的外壁与基体内壁间设有卸荷密封圈，当电爆管通电***后，产生高温高压燃气，在高压燃气驱动下，切刀组件向右运动，使得第一空腔和第二空腔的气压增高，会阻碍切刀组件的运动，卸荷密封圈的设置使得切刀组件向右运动更通畅，提高了火药燃气作动阀的可靠性。

2.本发明在切刀组件和基体内壁上设置了两组相互配合的锥面楔紧结构，使得切刀组件和基体楔紧更稳固，定位更牢靠。

3.本发明在基体两侧沿其周向对称设置有两个盲管，使得整个作动阀能够双向长期带载承压，高低温环境及真空环境适应性更高。

4.本发明在第三锥面上设置有环状容屑槽，确保撞击过程中产生的切屑不进入流道内部，楔紧可靠。

附图说明

图1是本发明一种高压卸荷式火药燃气作动阀动作前的结构示意图；

图2是一种高压卸荷式火药燃气作动阀动作后的结构示意图；

图3是图2中A的放大图。

图中，1-基体，11-第一锥面，12-第二锥面，2-电爆管，3-盲管，4-切刀组件，41-大径驱动段，411-第三锥面，412-第四锥面，413-环状容屑槽，42-小径切割段，421-过流孔，422-凹槽，43-小径卸荷段，

5-燃气挡火密封圈，6-卸荷密封圈，7-第一空腔，8-第二空腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种高压卸荷式火药燃气作动阀作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种高压卸荷式火药燃气作动阀，结合图1、图2所示，包括基体1、电爆管2、盲管3、切刀组件4；基体1的左端安装电爆管2，基体1的右端沿其周向对称安装有两个盲管3，基体1的内部安装切刀组件4；切刀组件4在电爆管2的作用下向右运动；

切刀组件4包括从左至右依次连接的大径驱动段41、小径切割段42、小径卸荷段43；大径驱动段41的外壁与基体1内壁间设有燃气挡火密封圈5；小径切割段42的左部设置有过流孔421；过流孔421为腰形孔；右部设置有两个相互对称的凹槽422；小径卸荷段43的外壁与基体1内壁间设有卸荷密封圈6；盲管3的封闭端穿过基体1的外壁后与凹槽422配合；盲管3和基体1间焊接，防止介质外漏。盲管3采用金属材料制成的分体式双向隔离结构，且盲管3与基体1间焊接，保证产品能够双向承受高压。盲管3上与凹槽422配合的部分壁厚为0.5mm。

基体1内位于切刀组件4的右侧还依次设置有可容纳小径切割段的第一空腔7及供切刀组件与基体楔紧的第二空腔8。

由此，在电爆管2通电***时产生高温高压燃气，高温高压燃气被燃气挡火密封圈有效密封，无法进入基体1内部；在高压燃气驱动下，切刀组件4向右运动，小径切割段42上的凹槽422切断两个盲管3的薄壁结构(即封闭端)，过流孔421连通两个盲管3，介质流道开启，工作介质作用在卸荷密封圈6和燃气挡火密封圈5之间的作用面积上。同时，由于切刀组件4向右运动时，第一空腔7和第二空腔8内的气压将会升高，气压升高将阻碍切刀组件4向右运动，该卸荷密封圈6的设置可进行泄压使得切刀组件4的运动更顺畅、更可靠。

优选的，基体1的内壁设置有分别位于盲管3两侧的第一锥面11和第二锥面12；大径驱动段41的外壁上设置有与第一锥面11配合楔紧的第三锥面411；小径卸荷段43的外壁上设置有与第二锥面12配合楔紧的第四锥面412。第一锥面11和第三锥面411的楔紧范围为0.3mm-0.5mm；第二锥面12和第四锥面412的楔紧范围为0.3mm-0.6mm。第一锥面11和第三锥面411的锥度为30°；第二锥面12和第四锥面412的锥度为20°。

由此，切刀组件在向右运动中，第一锥面11和第三锥面411撞击楔紧移动0.3mm-0.5mm的距离后，第二锥面12和第四锥面412接触，并运动0.3mm-0.6mm距离，此时切刀组件和基体可靠锁紧并密封；锁紧的同时过流孔刚好正对两个盲管，使其连通，因此两组锥面楔紧，还起到了定位的作用。

优选的，如图3所示，第三锥面411上设置有环状容屑槽413，确保撞击过程中产生的屑不进入流道内部，楔紧可靠。

由此，当第一锥面11和第三锥面411撞击楔紧移动0.3mm-0.5mm的过程中，由于高速撞击和过盈配合，将不可避免产生切屑，通过环状容屑槽413的设置使产生的切屑不进入流道内部。

本发明一种高压卸荷式火药燃气作动阀中主要部件的作用分别如下：

卸荷密封圈：主要用于使第一空腔7和第二空腔8内的气压降低，进而使切刀组件向右运动更顺畅；

两个盲管：主要作用是在电爆前，基体两侧可以长期带载，且为全金属结构，无非金属密封，高低温环境及真空环境适应性高。

环状容屑槽413：主要用于容纳当第一锥面11和第三锥面411撞击楔紧过程中产生的切屑，使其不会进入流道。

第一锥面11、第三锥面411、第二锥面12、第四锥面412：第一锥面11和第三锥面411为一组相互配合的锥面，第二锥面12和第四锥面412为一组相互配合的锥面，两组锥面使得切刀组件和基体1的楔紧更可靠，还增加了密封效果，同时也起到定位效果，使得过流孔正好连通两盲管。