阅读说明：本技术 串联冗余式装置 (Series redundancy formula device ) 是由 许闯 柳珊 尤罡 胡施俊 黄俊杰 黄爱清 张宝建 于 2019-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高可靠串联冗余式装置,包括单阀组件、进口接头、滤网组件、节流孔板和出口接头。所述两件单阀组件用于控制推进剂的通断,依靠内部运动件的轴向运动实现阀门开启或关闭的功能；依靠内部非金属密封件压紧、贴合在金属座上实现单阀组件关闭时的可靠密封；两件单阀组件串联并焊接固定,进口接头用于连接上游管路,同时还用于放置滤网组件；滤网组件用于阻挡工作介质中的多余物进入阀门内腔；出口接头用于与下游发动机连接；节流孔板用于调节推进剂的流量。本发明利用本发明的结构设计、运动副设计、磁路设计和密封副设计,可满足密封可靠性高、动作次数多、使用寿命长、重量轻、响应快的要求。(The present invention provides a kind of highly reliable series redundancy formula devices, including single valve component, inlet union, net-filter assembly, restricting orifice and outlet connection.The two pieces single valve component is used to control the on-off of propellant, and the function of valve opening or closing is realized by the axial movement of internal motion part；It compressed by inner non-metallic sealing element, be fitted in the reliable sealing realized when single valve component is closed in metal pedestal；Two pieces single valve component is connected and is welded and fixed, and inlet union is also used to place net-filter assembly for connecting upstream；Net-filter assembly is for stopping the fifth wheel in working media to enter valve cavity；Outlet connection with downstream engine for connecting；Restricting orifice is used to adjust the flow of propellant.The present invention is designed using structure design of the invention, kinematic pair design, magnetic Circuit Design and sealing pair, can meet more high sealing reliability, action frequency, long service life, requirement light-weight, response is fast.)

串联冗余式装置

技术领域

本发明涉及空间站核心舱用高可靠串联冗余式装置，具体地，涉及一种串联冗余式装置。

背景技术

高可靠串联冗余式装置是921三期工程姿、轨控系统中一个重要的组成部分。

921三期工程总体对150N发动机指标要求相比二期有了很大的提高，与150N发动机配套的控制阀工作次数以及寿命要求也严苛很多，为满足总体对150N发动机电磁阀的新指标，根据发动机控制阀设计任务书要求，设计了串联冗余式簧片电磁阀，用于空间站核心舱推进分系统150N双元发动机的推进剂供应，实现发动机点火和关机。

根据空间站核心舱的要求，该阀门工作介质为甲基肼(MMH)和绿色四氧化二氮(MON-1)，累计工作任务次数(≥3×10⁵次)和寿命试验次数(≥1×10⁶次)非常多，且密封性要求非常高(内漏率≤1×10^-6Pa m³/s，(2.0MPa压力下氦质谱检漏)，外漏率≤1×10^-7Pam³/s，(2.0MPa压力下氦质谱检漏))。

高可靠串联冗余式装置与传统的推进剂控制阀不同的是，传统的推进剂控制阀工作次数和漏率不能达到如此严酷的要求，不能用于921三期工程150N发动机。

目前国内暂无高可靠串联冗余式装置，国外类似原理的设计方案暂无公开资料，也暂未发现同本发明类似技术的说明和报道，因此高可靠串联冗余式装置是一个新的设计领域。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种串联冗余式装置。

根据本发明提供的一种串联冗余式装置，包括进口接头、滤网组件、出口接头以及多个单阀组件，其中：

多个单阀组件串联连接，形成串联单阀组件；

所述进口接头接入串联单阀组件的进口端，所述出口接头接入串联单阀组件的出口端；

滤网组件设置在所述进口接头与串联单阀组件的进口端之间。

优选地，多个单阀组件之间焊接固定连接。

优选地，所述进口接头连接上游管路。

优选地，，所述出口接头与发动机相连接。

优选地，所述单阀组件包括金属座、运动件、线圈以及弹片，其中：

弹片、线圈和运动件均设置在金属座内，弹片通过预紧力将运动件抵在金属座上；

线圈设置在金属座内壁上。

优选地，线圈通电时，运动件受到有利于单阀组件开启的电磁吸力的作用克服簧片预紧力和介质压力而运动。

优选地，所述运动件的端部为非金属密封件。

优选地，还包括节流孔板，所述节流孔板设置在进口接头的端部。

优选地，所述节流孔板的孔径小于所述单阀组件内的流道的孔径。

优选地，所述单阀组件的数量为两个。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构合理，设计巧妙且操作方便；

2、本发明采用多个单阀组件设计，能满足密封可靠性高、动作次数多、使用寿命长、重量轻、响应快的要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的单阀组件关闭时的结构示意图；

图3为本发明的单阀组件开启时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种高可靠串联冗余式装置，包括两个单阀组件1、进口接头2、滤网组件4、节流孔板5和出口接头3，所述两个单阀组件1用于控制推进剂的通断，依靠内部运动件的轴向运动实现阀门开启或关闭的功能；依靠内部非金属密封件压紧、贴合在金属座上实现阀门关闭时的可靠密封；装置进行了冗余设计，两件单阀组件1之间为串联关系，采用焊接方式固定，以提高密封可靠性；进口接头2用于连接上游管路，同时还用于放置滤网组件4；滤网组件4用于阻挡工作介质中的多余物进入阀门内腔；出口接头3用于与下游发动机连接；节流孔板5用于调节推进剂的流量。所述出口接头3与发动机相连接。

如图2所示，本发明中的单阀组件1，主要由线圈6、簧片7、运动件8和金属座9构成。当不工作时，线圈6处于断电状态，此时无电磁吸力的作用，运动件8在簧片7预紧力和介质压力这两种有利于关闭的力的作用下压紧、贴合在金属座9上。

如图3所示，当需要开启时，给控制线圈6通电，线圈6周围产生感应磁场，由软磁材料制成的零组件构成磁回路，运动件8受到有利于阀门开启的电磁吸力的作用克服簧片7预紧力和介质压力而运动，单阀组件1开启。当不需要工作时，给控制线圈6断电，线圈周围感应磁场逐渐减弱直至消失，进而运动件8受到的电磁吸力逐渐减弱到不足以克服簧片7预紧力和介质压力，运动件8再次压紧、贴合在金属座9上，两件单阀组件1关闭。

本发明利用特殊结构、特殊材料以及特殊弹性元件满足了密封可靠性高、动作次数多、使用寿命长、重量轻、响应快的要求。本发明高可靠串联冗余式装置开度为0.3mm，功耗仅为28W，阀门的重量仅为340g。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。