(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921210343.5
(22)申请日 2019.07.29
(73)专利权人 北京天兵科技有限公司
地址 100176 北京市大兴区亦庄经济技术
开发区北工大软件园18号楼303#
(72)发明人 张建宏 田伟枫 安海军 康永来
朱正辉 李晓昕 罗毅
(74)专利代理机构 武汉智权专利代理事务所
(特殊普通合伙) 42225
代理人 李斯
(51)Int.Cl.
F16K 31/04(2006.01)
F16K 37/00(2006.01)
F02K 9/58(2006.01)
(54)实用新型名称一种高可靠液体火箭用阀门调节装置(57)摘要一种高可靠液体火箭用阀门调节装置，涉及液体火箭阀门装置技术领域，用于调节阀杆在阀门中的位置，阀门调节装置包括阀位控制器以及两个电机，阀位控制器分别与两个电机相连，两个电机分别连接一个减速器，两个减速器均与阀杆相连， 阀杆上安装有阀位传感器，阀位传感器与阀位控制器相连；当阀门调节装置工作时，阀位控制器控制有且仅有一个电机通电；如果阀杆所在位置与阀位控制器的目标指令中的位置不一致，电机通过减速器调节阀杆，直至阀杆到达目标指令的位置，阀门调节装置停止工作。本实用新型的目的在于提供一种高可靠液体火箭用阀门调节装置，提高了阀门可靠性，且大大降低
了成本。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 210830675 U 2020.06.23
C N 210830675
U
1.一种高可靠液体火箭用阀门调节装置，用于调节阀杆在阀门中的位置，其特征在于：所述阀门调节装置包括阀位控制器以及两个电机，所述阀位控制器分别与两个电机相连，所述两个电机分别连接一个减速器，两个所述减速器均与所述阀杆相连，所述阀杆上安装有阀位传感器，所述阀位传感器与所述阀位控制器相连；
当阀门调节装置工作时，所述阀位控制器控制有且仅有一个电机通电；如果阀杆所在位置与阀位控制器的目标指令中的位置不一致，所述电机通过所述减速器调节所述阀杆，直至所述阀杆到达目标指令的位置，所述阀门调节装置停止工作。
2.如权利要求1所述的阀门调节装置，其特征在于：所述阀杆所在位置由阀位控制器从阀位传感器获得；所述目标指令中的位置由阀位控制器根据当前液体火箭所需推力计算获得。
3.如权利要求1所述的阀门调节装置，其特征在于：所述阀杆位于两个减速器中间，且其分别与两个减速器齿轮啮合。
4.如权利要求1所述的阀门调节装置，其特征在于：所述两个电机分为主电机和从电机，当两个电机均正常时，所述主电机通电且从电机断电；当主电机不正常时，所述从电机通电且主电机断电。
5.如权利要求4所述的阀门调节装置，其特征在于：所述主电机对应的减速器为第一减速器，所述从电机对应的减速器为第二减速器，所述第一减速器和第二减速器均与阀杆齿轮啮合。
6.如权利要求5所述的阀门调节装置，其特征在于：所述两个减速器对称分布于所述阀杆的两边。
7.如权利要求1-6任意一项所述的阀门调节装置，其特征在于：所述阀门调节装置安装于液体火箭的输液管。
权 利 要 求 书1/1页CN 210830675 U
一种高可靠液体火箭用阀门调节装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及液体火箭阀门装置技术领域，具体为一种高可靠液体火箭用阀门调节装置。
背景技术
[0002]液体火箭在飞行过程中，需要通过阀门来调节推进剂流量的大小，进而对发动机推力进行实时控制，确保各个阶段的发动机推力与期望一致。传统阀门有气动阀、液压阀、电动阀、电磁阀及电爆阀等，但实际用于液体火箭的阀门只有电动阀，电动阀能够满足液体火箭上流量精确快速控制的要求。具体地，电动阀又分为商业级、工业级以及军品级，用于液体火箭的电动阀属于军品级中最高的航天级电动阀；航天级电动阀可靠性高，但是其成本巨大。因此，如何将非航天级电动阀应用于液体火箭，并且保证可靠性高且成本相对较低是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0003]针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高可靠液体火箭用阀门调节装置，提高了阀门可靠性，且大大降低了成本。
[0004]为达到以上目的，本实用新型采用一种高可靠液体火箭用阀门调节装置，用于调节阀杆在阀门中的位置，所述阀门调节装置包括阀位控制器以及两个电机，所述阀位控制器分别与两个电机相连，所述
两个电机分别连接一个减速器，两个所述减速器均与所述阀杆相连，所述阀杆上安装有阀位传感器，所述阀位传感器与所述阀位控制器相连；当阀门调节装置工作时，所述阀位控制器控制有且仅有一个电机通电；如果阀杆所在位置与阀位控制器的目标指令中的位置不一致，所述电机通过所述减速器调节所述阀杆，直至所述阀杆到达目标指令的位置，所述阀门调节装置停止工作。
[0005]在上述技术方案的基础上，所述阀杆所在位置由阀位控制器从阀位传感器获得；所述目标指令中的位置由阀位控制器根据当前液体火箭所需推力计算获得。
[0006]在上述技术方案的基础上，所述阀杆位于两个减速器中间，且其分别与两个减速器齿轮啮合。
[0007]在上述技术方案的基础上，当两个电机均正常时，通电的电机通过对应减速器带动所述阀杆转动，所述阀杆带动另一个断电的电机对应减速器做无动力转动。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述两个电机分为主电机和从电机，当两个电机均正常时，所述主电机通电且从电机断电；当主电机不正常时，所述从电机通电且主电机断电。[0009]在上述技术方案的基础上，所述主电机对应的减速器为第一减速器，所述从电机对应的减速器为第二减速器，所述第一减速器和第二减速器均与阀杆齿轮啮合。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述两个减速器对称分布于所述阀杆的两边。[0011]在上述技术方案的基础上，当两个电机均不正常时，阀位控制器报警。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述阀门调节装置安装于液体火箭的输液管。
[0013]本实用新型的有益效果在于：
[0014]本实用新型的阀门调节装置包括阀位控制器以及两个电机，阀位控制器分别与两个电机相连且控制两个电机的通电与断电，两个电机分别连接一个减速器，两个减速器均与阀杆齿轮啮合，任意一个电机均可通过减速器调节阀杆的所在位置，同时安装在阀杆上的阀位传感器随时记录阀杆所在位置，并信号传递给阀位控制器；直至阀杆所在位置到达目标指令中的位置，阀门调节装置停止工作；该阀门调节装置配合非航天级电动阀使用，冗余设计的两组电机和减速器结构大大提高电动阀的可靠性，同时用非航天级电动阀代替昂贵的航天级电动阀，大大降低了成本。
附图说明
[0015]图1为本实用新型实施例阀门调节装置连接示意图。
[0016]图2为本实用新型实施例减速器与阀杆连接示意图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
[0018]如图1所示，一种高可靠液体火箭用阀门调节装置，与非航天级电动阀配合使用，用来代替成本昂贵的航天级电动阀。阀门调节装置主要用于调节阀杆在阀门中的位置，阀门调节装置包括阀位控制器以及两个电机，阀位控制器分别与两个电机相连，两个电机分别连接一个减速器，形成两条连接路线。两条连接路线中各自的减速器均与阀杆相连，两个电机均可通过各自对应的减速器调节阀杆。阀杆上安装有阀位传感器，阀位传感器与阀位控制器相连。具体地，阀位传感器随时记录阀杆所在位置，并信号传递给阀位控制器。[0019]当阀门调节装置工作时，两个电机仅一个电机工作，阀位控制器控制给该电机通电。在液体火箭做功的不同阶段，液体火箭所需推力不同，阀位控制器的目标指令中的位置也不相同，如果阀杆所在位置与阀位控制器的目标指令中的位置不一致，电机通过减速器调节阀杆，直至阀杆到达目标指令的位置，阀门调节装置停止工作。
[0020]具体地，阀杆所在位置由阀位控制器从阀位传感器获得；目标指令中的位置由阀位控制器根据当前液体火箭所需推力计算获得。例如，当前阀杆所在位置对应阀门开启40％，而根据液体火箭当前阶段计算出所需推力需要阀门开启70％；阀位控制器发送开启70％的目标指令至两个电机，并控制其中一个电机工作，电机通过减速器调节阀杆，阀门开启程度从40％开始增大，与此同时，阀位传感器随时记录阀杆所在位置并反映给阀位控制器，一步步接近70％，直到阀杆所在位置对应阀门开启70％，阀门调节装置停止工作。[0021]如图2所示，阀杆位于两个减速器中间，且其分别与两个减速器齿轮啮合。优选地，两个减速器对称分布于阀杆的两边。
[0022]具体地，当两个电机均正常时，通电的电机带动对应的减速器，减速器通过自身齿轮与阀杆啮合，减速器带动阀杆转动；阀杆转动之后，带动另一个断电的电机对应减速器做无动力转动。当阀杆一边的减速器做主动转动，另一边的减速器做无动力转动时，阀杆所受阻力较小。
[0023]在本实施例中，两个电机分为主电机和从电机，当两个电机均正常时，阀位控制器控制主电机通电且从电机断电；当主电机不正常时，阀位控制器控制从电机通电且主电机
断电。
[0024]进一步地，主电机对应的减速器为第一减速器，从电机对应的减速器为第二减速器，第一减速器和第二减速器均与阀杆齿轮啮合。
[0025]优选地，当两个电机均不正常时，阀位控制器报警；在实验或检修时，遇到报警的情况可及时更换电机。
[0026]具体地，阀门调节装置安装于液体火箭的输液管，配合非航天级电动阀使用。[0027]本实用新型的工作原理如下：
[0028]将本实用新型的阀门调节装置与非航天级电动阀配合使用，均安装在液体火箭的输液管上。
[0029]在液体火箭做功的过程中，当液体火箭所需推力需要改变时，阀位控制器基于目标指令，控制电机工作。
[0030]当两个电机均正常时，阀位控制器控制主电机通电且从电机断电，主电机通过对应的减速器调节阀杆，安装于阀杆的阀位传感器将阀杆所在位置反馈至阀位控制器，直至阀杆到达目标指令的位置，阀门调节装置停止工作。
[0031]当主电机不正常时，阀位控制器控制从电机通电且主电机断电，从电机调节阀杆，阀位传感器将阀杆所在位置反馈至阀位控制器，直至阀杆到达目标指令的位置，阀门调节装置停止工作。
[0032]本实用新型的阀门调节装置通过冗余设计为阀门提供了双保险，提高了阀门的可靠性；且用非航天级电动阀代替昂贵的航天级电动阀，在提高可靠性的前提下，大大降低了成本。
[0033]本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
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