一种间接作用式常开电爆阀

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1、第38卷第1期火箭推进Vo1．38．No．12012年2月JOURNALOFROCKETPROPULSIONFeb．2012一种问接作用式常开电爆阀张晓东，陈健，唐妹芳，马海涛(上海空间推进研究所，上海201112)摘要：为解决在易燃易爆介质中柱塞结构的常开电爆阀工作时易出现安全故障的问题，对常开电爆阀的各种结构形式进行了分析，并设计出新结构方案，避免了现有柱塞结构产品的隐患，通过理论和仿真计算得到设计尺寸，并最终通过试验验证。关键词：电爆阀；间接式；密封结构中图分类号：V432—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2012)01—0022

2、—05AnewtypeofindirectnormallyopenpyrovalveZHANGXiao—dong，CHENJian，TANGMei-fang，MAHai—tao(ShanghaiInstituteofSpacePropulsion，Shanghai201112，China)Abstract：Inordertosolvethenormallyopenpyrovalvewithpistonstructurepronetofailureatworkininflammableandexplosivemedia，variousstructures

3、ofthenormalopenpyrovalvesareana—lyzedandanewstructureisdesigned．Thenewstructureeliminatespotentialfailuresoftheexistingnormallyopenpyrovalves．Itsdesigndimensionsareworkedoutonthebasisoftheoreticalandsimu—lationcalculation，andfinallyverifiedthroughexperiments．Keywords：pyrovalve；i

4、ndirecttype；sealingconfiguration0引言的产品研制要求不断提升，其中最主要的方面体现在：①系统工作条件恶劣，在较高的压力下工电爆阀是液体火箭推进分系统的重要组件之作，并且工作介质通常是易燃、易爆或者是腐蚀一，因为其一次性工作的特点，整阀可以设计的性介质，要求电爆阀具有高安全．I生和可靠性；②很轻巧，这使得电爆阀比同等功用的其他种类阀系统工作介质流量大，要求电爆阀是具备大通径门要轻，并且在动作前后可以得到良好的密封效的产品。果。由于电爆阀具有体积小、重量轻、结构简因此，传统的电爆阀结构能否适应新系统的单、动作迅速等优点，常应

5、用于系统管路中。要求，能否有更为合理的结构应用于新系统是电随着宇航推进分系统的不断发展，对电爆阀爆阀研制面临的课题。收稿日期：2011-10—13；修回日期：2011-11—21作者简介：张晓东(1977一)，男，工程师，研究领域为阀门设计第38卷第1期张晓东，等：一种间接作用式常开电爆阀23免金属零件互相强烈撞击和摩擦出现。1新型电爆阀的需求提出2．2方案的借鉴先期的试验说明直接作用式结构已经不能满某空间飞行器要求在系统管路中使用一种大足系统要求，须研制一种间接作用式方案阀门。通径的阀门，能在阀门动作前保证易燃推进剂管国内外资料公开的间接作用式结构方

6、案，多采用路开启，动作后有效关闭推进剂管路。由于整个的是电爆燃气拔销结构，即利用电爆燃气将定位系统结构紧凑，所以要求该阀门不但质量要轻，阀芯的销子拔出，此类拔销装置如图l所示。也不能引出多余管路等，可实现此种功能的自锁阀由于质量大，先导阀由于管路复杂等限制不能适用，故考虑研制一种常开电爆阀，以满足系统要求。根据空间飞行器以及其工作环境的特点，新型电爆阀必须具有如下特点：①满足在易燃易爆的液体推进剂中可靠工作；②具有较大的通径，流阻小；③具有良好的电爆前、后密封性。图1燃气拔销装置常开电爆阀一般分为直接作用式和间接作用Fig．1Pullpindevice

7、forgas式两类。直接作用式电爆阀依靠电爆燃气直接推动阀芯截断流道，阀芯越大，所需要的电爆能量此类结构的优点是：阀门可以满足大通径的越大。直接作用式电爆阀一般为闸板式和柱塞式要求。动作时产生水击较小，避免了撞击摩擦；两种结构。由于结构的限制，闸板式结构多用于但也具有一些缺点，如：燃气与推进剂的隔离仅小通径阀门，柱塞式结构多用于中、小通径的阀是通过设置在销子上的几道密封圈隔离；销子前门。后端要存在面积差；需要设置固定销子切破部位由于柱塞式电爆阀结构加工装配较为方便，或弹簧，结构较复杂。另外，如阀门工作之前万故常开电爆阀的研制方案首先考虑了直接作用柱一管

8、路有较强水击压力，超过销子初始位置的限塞式常开电爆阀，但在经过摸底试验后发现，柱位力，会导致阀