大流量微控锁位装置及其控制方法与流程

本发明涉及长期在轨介质管理装置领域，具体地，涉及大流量微控锁位装置及其控制方法。

背景技术：

1、目前空间推进系统用介质流通管理装置，对介质无法精准控制。基于长期在轨，对所用介质管理装置提出了大流量、低流阻、长寿命、快响应需求，大流量精准控制介质管理装置备受关注。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大流量微控锁位装置及其控制方法。

2、根据本发明提供的一种大流量微控锁位装置，包括气动锁位导阀和可调式主阀，气动锁位导阀连接可调式主阀，气动锁位导阀上设有锁闭磁环，可调式主阀内置有到位开关控制盒；

3、气动锁位导阀通过锁闭磁环提供密封锁位力，气动锁位导阀为可调式主阀提供动力，并通过到位开关控制盒判断可调式主阀的行程。

4、优选的，气动锁位导阀为两位三通式结构，包括线圈组件、进口吸合座、导阀芯组件以及出口吸合座，进口吸合座、导阀芯组件以及出口吸合座依次连接于锁闭磁环内壁上，且多个线圈组件均匀分布于锁闭磁环上；

5、进口吸合座、导阀芯组件以及出口吸合座采用磁性材料，通过锁闭磁环的永磁吸力提供密封锁位力。

6、优选的，出口吸合座内置进气通道和排气通道，进气通道和排气通道分别位于气动锁位导阀和可调式主阀的连接处；

7、进气通道和排气通道保证气动锁位导阀和可调式主阀的结合处与外界沟通，出口吸合座提高可调式主阀作动速度。

8、优选的，排气通道上连接有气路出口过滤器。

9、优选的，到位开关控制盒由组转换行程开关组成，且到位开关控制盒采用直动式驱动机构；

10、到位开关控制盒通过锁紧螺母固定于可调式主阀内。

11、优选的，可调式主阀包括壳体、活塞组件、波纹管组件、主阀芯组件以及进口堵盖，壳体末端上连接有进口堵盖，活塞组件、到位开关控制盒、波纹管组件以及主阀芯组件依次连接于壳体内。

12、优选的，活塞组件上设有调节螺钉，波纹管组件上设有活塞轴，活塞轴一端连接调节螺钉，调节螺钉实现活塞组件与波纹管组件之间的联动调节，活塞轴另一端连接主阀芯组件。

13、优选的，主阀芯组件包括主阀骨架和减震自密封橡胶圈以及弹簧，主阀骨架一端上设有减震自密封橡胶圈，通过减震自密封橡胶圈实现活塞轴和主阀骨架的联动，主阀骨架另一端连接弹簧，活塞组件通过弹簧复位。

14、优选的，活塞组件上设有内凹作动面a，通过内凹作动面a提高可调式主阀的作动速度，可调式主阀内置泛塞、橡胶圈构成冗余气路动密封。

15、本发明还提供了一种基于大流量微控锁位装置的控制方法，具体操作步骤如下：

16、s1、线圈组件通电产生电磁力，导阀芯组件在电磁力的作用下运动到开启位置，线圈组件断电，在锁闭磁环产生的锁闭力下，导阀芯组件维持在开启位置；

17、s2、驱动气通过气动锁位导阀开启路径作用于活塞组件的内凹作动面a上，活塞组件在驱动气的作用下迅速移至开启位置，在此过程中，到位开关控制盒亦接收到位移信号并及时反馈、确认主阀芯组件位移为设计位移；

18、s3、驱动气切断，线圈组件通电，气动锁位导阀关闭，气腔中的压力被泄掉，弹簧的弹簧力将活塞组件顶回，主阀芯组件关闭。

19、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

20、本发明解决了公称通径大，工作流量大，并且体积小、重量轻的矛盾关系，解决了长时间与腐蚀性工作介质相容问题；且内置到位开关控制盒，能够精确确认位移、控制介质流量；因此，本发明特别适用于航空、航天等大流量推进系统，还可应用于化工、机械等更多领域。

技术特征：

1.一种大流量微控锁位装置，其特征在于，包括气动锁位导阀(i)和可调式主阀(ii)，所述气动锁位导阀(i)连接所述可调式主阀(ii)，所述气动锁位导阀(i)上设有锁闭磁环(1-1)，所述可调式主阀(ii)内置有到位开关控制盒(7)；

2.根据权利要求1所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，气动锁位导阀(i)为两位三通式结构，包括线圈组件(1)、进口吸合座(2)、导阀芯组件(3)以及出口吸合座(4)，所述进口吸合座(2)、所述导阀芯组件(3)以及所述出口吸合座(4)依次连接于所述锁闭磁环(1-1)内壁上，且多个所述线圈组件(1)均匀分布于所述锁闭磁环(1-1)上；

3.根据权利要求2所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述出口吸合座(4)内置进气通道和排气通道，所述进气通道和所述排气通道分别位于所述气动锁位导阀(i)和所述可调式主阀(ii)的连接处；

4.根据权利要求1所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述排气通道上连接有气路出口过滤器(13)。

5.根据权利要求1所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述到位开关控制盒(7)由3组转换行程开关组成，且所述到位开关控制盒(7)采用直动式驱动机构；

6.根据权利要求1所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述可调式主阀(ii)包括壳体(5)、活塞组件(6)、波纹管组件(9)、主阀芯组件(10)以及进口堵盖(12)，所述壳体(5)末端上连接有所述进口堵盖(12)，所述活塞组件(6)、所述到位开关控制盒(7)、所述波纹管组件(9)以及所述主阀芯组件(10)依次连接于所述壳体(5)内。

7.根据权利要求6所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述活塞组件(6)上设有调节螺钉(6-1)，所述波纹管组件(9)上设有活塞轴(9-1)，所述活塞轴(9-1)一端连接所述调节螺钉(6-1)，所述调节螺钉(6-1)实现所述活塞组件(6)与所述波纹管组件(9)之间的联动调节，所述活塞轴(9-1)另一端连接所述主阀芯组件(10)。

8.根据权利要求7所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述主阀芯组件(10)包括主阀骨架(10-1)和减震自密封橡胶圈以及弹簧(11)，所述主阀骨架(10-1)一端上设有减震自密封橡胶圈，通过减震自密封橡胶圈实现所述活塞轴(9-1)和所述主阀骨架(10-1)的联动，所述主阀骨架(10-1)另一端连接所述弹簧(11)，所述活塞组件(6)通过所述弹簧(11)复位。

9.根据权利要求6所述的大流量微控锁位装置，其特征在于，所述活塞组件(6)上设有内凹作动面(a)，通过所述内凹作动面(a)提高所述可调式主阀(ii)的作动速度，所述可调式主阀(ii)内置泛塞、橡胶圈构成冗余气路动密封。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的大流量微控锁位装置的控制方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

技术总结
本发明提供了一种涉及长期在轨介质管理装置领域的大流量微控锁位装置及其控制方法，包括气动锁位导阀和可调式主阀，气动锁位导阀连接可调式主阀，气动锁位导阀上设有锁闭磁环，可调式主阀内置有到位开关控制盒；气动锁位导阀通过锁闭磁环提供密封锁位力，气动锁位导阀为可调式主阀提供动力，并通过到位开关控制盒判断可调式主阀的行程。本发明解决了公称通径大，工作流量大，并且体积小、重量轻的矛盾关系，解决了长时间与腐蚀性工作介质相容问题；且内置到位开关控制盒，能够精确确认位移、控制介质流量；因此，本发明特别适用于航空、航天等大流量推进系统，还可应用于化工、机械等更多领域。

技术研发人员：王莉,黄俊杰,王立君,许闯,尤罡,唐妹芳
受保护的技术使用者：上海空间推进研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5