一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种适用于低温火箭液氧箱的自生增压系统，特别是一种含杂质气体的自生增压系统。


背景技术：

2.yf-100系列发动机为高压补燃循环液氧煤油发动机，具有高性能、可调节、小尺寸、重量轻等优点，广泛应用于cz-5、cz-7等我国新一代低温火箭。低温火箭助推级、芯一级液氧箱采用自生增压方案具有系统简单、经济性好、使用维护方便、消除了增压气瓶安装舱段等诸多优势，已成为发展趋势。但高压补燃循环液氧煤油发动机提供的自生增压气体(氧气)中含有二氧化碳、水蒸气等气体杂质，增压气体进入液氧箱后，杂质气体遇到低温会出现结霜等固化现象，形成固体多余物，多余物进入保险阀等阀门产品会引起阀门泄漏甚至功能失效。因此，急需一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统。


技术实现要素：

3.本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统。
4.本实用新型的技术解决方案是：
5.一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，该系统包括液氧箱、增压管、三个压力传感器、综合控制器、电控保险阀、两个排气电磁阀、跌压孔板；
6.所述的增压管的输入端用于输入氧气，增压管的输出端安装有一个消能器，增压管的输出端及安装的消能器输入到液氧箱内；
7.增压管带有两个支路，两个支路分别为第一支路和第二支路，第一支路上并排安装有两个排气电磁阀，增压管上且位于第一支路的上游位置处安装有跌压孔板，第二支路上安装有电控保险阀；排气电磁阀下游与电控保险阀之间的增压管路上设置憋压跌压孔板，保证电磁阀的工作压力满足使用要求；
8.压力传感器安装在液氧箱上，压力传感器用于测量液氧箱内的气体压力；
9.综合控制器用于控制电控保险阀和两个排气电磁阀的开关，当压力传感器测量到液氧箱内的气体压力大于设定值时，则打开排气电磁阀进行减压；
10.一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压方法，该方法为：通过增压管的输入端输入氧气至液氧箱内，设置在液氧箱上的三个压力传感器将液氧箱气枕压力传到综合控制器，综合控制器通过“三取二”的表决方式，通过控制排气电磁阀的启闭，将液氧箱内的压力控制在设计压力带内，当通过控制排气电磁阀的启闭不能够将液氧箱内的压力控制在设计压力带内时即出现故障工况时，液氧箱压力超出了设计压力带上限，综合控制器通过启闭电控保险阀，将液氧箱内压力控制在安全压力范围内；
11.所述的通过增压管的输入端输入的氧气为从液氧煤油发动机来的自生增压气体，含有少量二氧化碳、水蒸气等气体杂质，温度在350k以上；
12.氧气通过增压管、消能器进入液氧箱进行增压；
13.排气电磁阀、电控保险阀等动作单机均安装在自生增压管路上，接触的为高温自生增压气体，不接触液氧箱气枕内的固体杂质，保证了系统的可靠工作。
14.有益效果
15.本实用新型一种适用于低温火箭液氧箱的含杂质气体的自生增压系统，通过闭环控制、将动作单机布置在增压管路上、排气电磁阀串联、并联电控保险阀等方式，避免了杂质气体对系统的不利影响，消除了系统动作单点，实现了系统可靠工作。
附图说明
16.图1为本实用新型的系统组成示意图；
17.1-增压管；2-压力传感器；3-综合控制器；4-排气电磁；5-电控保险阀 6-消能器；7-液氧箱；8-跌压孔板。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
19.如图1所示，一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，该系统包括液氧箱、增压管、三个压力传感器、综合控制器、电控保险阀、两个排气电磁阀、跌压孔板；
20.所述的增压管的输入端用于输入氧气，增压管的输出端安装有一个消能器，增压管的输出端及安装的消能器输入到液氧箱内；
21.增压管带有两个支路，两个支路分别为第一支路和第二支路，第一支路上并排安装有两个排气电磁阀，增压管上且位于第一支路的上游位置处安装有跌压孔板，第二支路上安装有电控保险阀；排气电磁阀下游与电控保险阀之间的增压管路上设置憋压跌压孔板，保证电磁阀的工作压力满足使用要求；
22.压力传感器安装在液氧箱上，压力传感器用于测量液氧箱内的气体压力；
23.综合控制器用于控制电控保险阀和两个排气电磁阀的开关，当压力传感器测量到液氧箱内的气体压力大于设定值时，则打开排气电磁阀进行减压；
24.一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压方法，该方法为：通过增压管的输入端输入氧气至液氧箱内，设置在液氧箱上的三个压力传感器将液氧箱气枕压力传到综合控制器，综合控制器通过“三取二”的表决方式，通过控制排气电磁阀的启闭，将液氧箱内的压力控制在设计压力带内，当通过控制排气电磁阀的启闭不能够将液氧箱内的压力控制在设计压力带内时即出现故障工况时，液氧箱压力超出了设计压力带上限，综合控制器通过启闭电控保险阀，将液氧箱内压力控制在安全压力范围内；
25.所述的通过增压管的输入端输入的氧气为从液氧煤油发动机来的自生增压气体，含有少量二氧化碳、水蒸气等气体杂质，温度在350k以上；
26.氧气通过增压管、消能器进入液氧箱进行增压；
27.排气电磁阀、电控保险阀等动作单机均安装在自生增压管路上，接触的为高温自生增压气体，不接触液氧箱气枕内的固体杂质，保证了系统的可靠工作。
28.实施例
29.如图1所示，一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统主要包括：增压管1、压力
传感器2、综合控制器3、排气电磁4、电控保险阀5、消能器6、液氧箱7、跌压孔板8；
30.增压管1上设置排气电磁阀4、电控保险5，排气电磁阀4通过串联消除关不上的单点故障模式、通过与电控保险阀5组合，消除了打不开的单点故障模式，同时避免了接触液氧箱气枕内的固体杂质，保证了系统可靠工作。
31.液氧箱7上设置三个压力传感器2，将液氧箱7气枕压力反馈给综合控制器3，综合控制器3通过“三取二”的表决方式，控制排气电磁阀4的启闭将液氧箱压力控制在设计范围内，控制电控保险阀5的启闭将液氧箱压力控制在安全压力范围内，从而实现了液氧箱压力的闭环控制。


技术特征：
1.一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，其特征在于：该系统包括液氧箱、增压管、压力传感器、综合控制器、电控保险阀、排气电磁阀、跌压孔板；所述的增压管的输入端用于输入氧气，增压管的输出端安装有一个消能器，增压管的输出端及安装的消能器输入到液氧箱内；增压管带有两个支路，两个支路分别为第一支路和第二支路，第一支路上安装排气电磁阀，第二支路上安装有电控保险阀；在第一支路和第二支路之间的增压管路上设置跌压孔板；压力传感器安装在液氧箱上，压力传感器用于测量液氧箱内的气体压力；综合控制器用于控制电控保险阀和排气电磁阀的开关，当压力传感器测量到液氧箱内的气体压力大于设定值时，则打开排气电磁阀进行减压；当通过控制排气电磁阀的启闭不能够将液氧箱内的压力控制在设计压力带内时，综合控制器通过启闭电控保险阀，将液氧箱内压力控制在安全压力范围内。2.根据权利要求1所述的一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，其特征在于：所述的压力传感器为三个。3.根据权利要求2所述的一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，其特征在于：设置在液氧箱上的三个压力传感器将液氧箱气枕压力传到综合控制器，综合控制器通过“三取二”的表决方式，通过控制排气电磁阀的启闭，将液氧箱内的压力控制在设计压力带内。4.根据权利要求1所述的一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，其特征在于：所述的排气电磁阀为两个。5.根据权利要求4所述的一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，其特征在于：所述的两个排气电磁阀并排安装在第一支路上。6.根据权利要求1所述的一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，其特征在于：通过增压管的输入端输入氧气至液氧箱内，通过增压管的输入端输入的氧气为从液氧煤油发动机来的自生增压气体，含有二氧化碳、水蒸气气体杂质，温度在350k以上。

技术总结
本发明一种耐杂质气体的低温火箭用自生增压系统，通过闭环控制、将动作单机布置在增压管路上、排气电磁阀串联、并联电控保险阀等方式，避免了杂质气体对系统的不利影响，消除了系统动作单点，实现了系统可靠工作。实现了系统可靠工作。实现了系统可靠工作。


技术研发人员：孙善秀 吴姮 曹荣 丁蕾 吴俊峰 马方超 石朝锋 王细波 叶超
受保护的技术使用者：北京宇航系统工程研究所
技术研发日：2021.08.02
技术公布日：2022/2/7