一种金属膜片式气体减压阀研制

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1、第37卷第6期火箭推进Vo1．37．No．62011年12月JOURNALOFROCKETPROPULSIONDec．20l1一种金属膜片式气体减压阀研制陈文曲，李路路，陈健(上海空间推进研究所，上海200233)摘要：为满足某推进分系统压力调节流量范围大、控制要求精度高、可靠性高且需满足长时间在轨使用的要求，研制了一种高精度金属膜片式气体减压阀。对该逆向卸荷金属膜片式气体减压阀的方案设计、结构特点、关键技术以及达到的技术指标进行了总结，并给出了飞行试验验证结果，经飞行试验验证，减压阀飞行工作状态良好，满足

2、使用要求。关键词：逆向卸荷；金属膜片；减压阀中图分类号：V432—34文献标识码：A文章编号：1672—9374f2011106—0030—05Developmentofpneumaticpressureregulatorwithmeta’ldiaphragmCHENWen—qu，LILu—lu，CHENJian(ShanghaiInstituteofSpacePropulsion，Shanghai200233，China)Abstract：Thepressureregulatorisoneofthecor

3、eunitsinspacepropulsionsystems．Theoverallschemedesign，structuralcharacteristics，keytechnologiesandachievedqualificationsofthereverseunloadingpneumaticpressureregulatorwithmetaldiaphragmaresummarized．ThekeytechnologybreakthroughachievedintheR&Dprocessisdesc

4、ribed．Theverifiedresultsinthespaceflightstest—ingindicatethatthepressureregulatorworkswel1．Therefore，theresearchissignificantforoptimiz—ingthestructuralparametersandreliabledesignoftheregulator．Keywords：reverseunloading；metaldiaphragm；pressureregulator理，通过

5、启闭件(阀芯)节流，将高压气体降0引言低，并利用自身能量使出口压力自动满足预定要求。在某推进分系统上应用这类阀门，要求其气体减压阀是恒压挤压式姿轨控发动机系统口压力调节精度高、动态特性好和长时间工作可关键的压力调节元件，其出口压力精度直接影响靠性高，并且在大流量范围下出口压力偏差小。姿轨控发动机的控制精度。减压阀利用节流原设计该减压阀的关键技术难点包括：满足大流量收稿日期：2011—05—10；修回日期：2011-10—11基金项目：国家航天高技术项目(2006AA705309)作者简介：陈文曲(1979一

6、)，男，工程师，研究领域为液体火箭发动机阀门设计第37卷第6期陈文曲，等：一种金属膜片式气体减压阀研制31范围使用工况的适应性；很高的产品输出压力调节精度(包括高进口压力下的静压精度)和安全1方案设计性、可靠性要求等。本文以某推进分系统的金属膜片式气体减压1．1主要性能参数阀为对象，阐述其方案设计和结构特点、关键技表1列出了某推进分系统减压阀主要性能实术以及达到的技术指标并给出了飞行试验结果。际参数。表1减压阀主要性能实际参数Tab．1Actualparametersformainperformanceso

7、fpressureregulator工作介质氦气氦气进口工作压力P／MPa23～423—4额定输出压力P／MPa1．601．60输出压力精度1．3％4．4％氦气流量{／(xl0)(m·s)1540～4360～362O分钟内静压／MPa≤pr+0．07~

8、点些推进分系统上，其采用卸荷式结构，调节精度国内现阶段常见的航天器推进系统上使用的高、动态特性好，但为解决静压性能问题，设计减压阀主要有无卸荷式和卸荷式两种结构形式。上采用了常值耗气孔，因此，在具有长时在轨运作为减压阀中最主要的控制元件之一，敏感元件行要求的应用条件下受到一定的限制。上世纪90用来感应减压阀出口压力的变化以保证出口压力年代，针对某推进分系统对压力调节提出的工作的稳定性和精确性。常见的航天器推进分系