火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及火箭地面供氣領(lǐng)域，尤其涉及一種火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在氣體輸送及控制系統(tǒng)中，特別是火箭地面供氣系統(tǒng)中，對(duì)于低溫氣瓶充氣項(xiàng)目，普遍采用平衡式半自動(dòng)充氣法，其供氣方式是采用與氣瓶目標(biāo)壓力相等的供氣壓力，通過(guò)手動(dòng)控制減壓器出口設(shè)置的截止閥實(shí)現(xiàn)氣瓶的充氣、放氣工作。在人員撤離、鄰近射前時(shí)進(jìn)行短時(shí)電動(dòng)補(bǔ)氣。
[0003]考慮火箭低溫氣瓶充氣工作的重要性，現(xiàn)行的充氣方法主要存在的隱患有:采用的常溫氣體電磁閥等氣動(dòng)元件為單點(diǎn)環(huán)節(jié)，不能適應(yīng)新一代火箭射前長(zhǎng)期無(wú)人值守的要求，一旦發(fā)生故障，將影響發(fā)射流程;二是當(dāng)氣瓶充氣完成后，管路中存留的低溫氣體(約80K?90K)需要由前端設(shè)置的常溫氣體電磁閥進(jìn)行排空，這樣惡劣的工況將影響該電磁閥的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少克服上述缺陷之一提供一種火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低溫氣瓶充氣工作的全流程自動(dòng)控制。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)，包括:氣源輸入端;第一兩位兩通電磁閥，所述第一兩位兩通電磁閥的第一端與所述氣源輸入端連接;第二兩位兩通電磁閥，所述第二兩位兩通電磁閥的第一端與所述氣源輸入端連接;限流孔板，所述限流孔板的第一端與所述第一兩位兩通電磁閥的第二端以及所述第二兩位兩通電磁閥的第二端連接;熱交換器，所述熱交換器的第一端與所述限流孔板的第二端連接;壓力傳感器，所述壓力傳感器連接在所述熱交換器的第一端與所述限流孔板的第二端之間；絕熱管路，所述絕熱管路的第一端與所述熱交換器的第二端連接;氣體輸出端，所述氣體輸出端與所述絕熱管路的第二端連接;溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述絕熱管路上;低溫氣動(dòng)截止閥，所述低溫氣動(dòng)截止閥連接在所述絕熱管路和所述氣體輸出端之間；第一放氣端，所述第一放氣端與所述低溫氣動(dòng)截止閥連接。
[0007]另外，系統(tǒng)還包括:兩位三通常開(kāi)電磁閥，所述兩位三通常開(kāi)電磁閥的第一端與所述限流孔板的第二端連接;所述兩位三通常開(kāi)電磁閥的第二端與所述壓力傳感器相連;第二放氣端，所述第二放氣端與所述兩位三通常開(kāi)電磁閥的第三端連接。
[0008]另外，系統(tǒng)還包括:止回閥，所述止回閥連接在所述第二放氣端以及所述兩位三通常開(kāi)電磁閥之間。
[0009]另外，系統(tǒng)還包括:第一手動(dòng)截止閥，所述第一手動(dòng)截止閥的第一端連接所述氣源輸入端，所述第一手動(dòng)截止閥的第二端連接所述限流孔板的第一端;第二手動(dòng)截止閥，所述第二手動(dòng)截止閥的第一端連接在所述熱交換器與所述限流孔板的第二端之間；第二放氣端，所述第二放氣端與所述第二手動(dòng)截止閥的第二端連接;壓力表，所述壓力表連接在所述熱交換器的第一端與所述限流孔板的第二端之間。
[0010]另外，系統(tǒng)還包括:第一手動(dòng)截止閥，所述第一手動(dòng)截止閥的第一端與所述氣源輸入端連接，所述第一手動(dòng)截止閥的第二端與所述限流孔板的第一端連接;第二手動(dòng)截止閥，所述第二手動(dòng)截止閥的第一端連接在所述熱交換器與所述兩位三通常開(kāi)電磁閥的第二端之間，所述第二手動(dòng)截止閥的第二端與所述第二放氣端連接;壓力表，所述壓力表連接在所述熱交換器的第一端與所述兩位三通常開(kāi)電磁閥的第二端之間。
[0011]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過(guò)自動(dòng)控制的方式，實(shí)現(xiàn)火箭低溫氣瓶充氣工作的全流程自動(dòng)控制;采用了兩位兩通電磁閥的冗余設(shè)計(jì)，保證了氣體輸出的穩(wěn)定性;通過(guò)分別在氣路模塊設(shè)置壓力傳感器BPOl和在管路上設(shè)置溫度傳感器BWOl，完成整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)；同時(shí)在管路末端設(shè)置管路低溫氣動(dòng)截止閥QDl，用于排空管道中存留的低溫氣體，避免由前端設(shè)置的常溫氣體電磁閥進(jìn)行排空造成的電磁閥的壽命短的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明實(shí)施例4提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)，包括:
[0020]氣源輸入端；
[0021]第一兩位兩通電磁閥QA，第一兩位兩通電磁閥QA的第一端與氣源輸入端連接；
[0022]第二兩位兩通電磁閥QB，第二兩位兩通電磁閥QB的第一端與氣源輸入端連接；
[0023]限流孔板X，限流孔板X的第一端與第一兩位兩通電磁閥QA的第二端以及第二兩位兩通電磁閥QB的第二端連接；
[0024]熱交換器，熱交換器的第一端與限流孔板X的第二端連接；
[0025]壓力傳感器BPOl，壓力傳感器BPOl連接在熱交換器的第一端與限流孔板X的第二端之間；
[0026]絕熱管路，絕熱管路的第一端與熱交換器的第二端連接；
[0027]氣體輸出端，氣體輸出端與絕熱管路的第二端連接；
[0028]溫度傳感器BWOl，溫度傳感器BWOl設(shè)置在絕熱管路上；
[0029]低溫氣動(dòng)截止閥QDl，低溫氣動(dòng)截止閥QDl連接在絕熱管路和氣體輸出端之間；[°03°] 第一放氣端，第一放氣端與低溫氣動(dòng)截止閥QDl連接。
[0031]其中，設(shè)置第一兩位兩通電磁閥QA和第二兩位兩通電磁閥QB，是使得兩個(gè)電磁閥互為冗余，任一電磁閥出現(xiàn)故障無(wú)法打開(kāi)時(shí)，另一電磁閥可保證正常供氣。在火箭進(jìn)入到發(fā)射流程后，需要進(jìn)行電動(dòng)充氣時(shí)，可以通過(guò)本發(fā)明的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)，為火箭低溫氣瓶進(jìn)行充氣。此時(shí)，首先對(duì)氣源輸入端的第一兩位兩通電磁閥QA和第二兩位兩通電磁閥QB同時(shí)加電，氣源輸入端輸入的氣體通過(guò)第一兩位兩通電磁閥QA和第二兩位兩通電磁閥QB以及限流孔板QB輸出至熱交換器，此時(shí)可以通過(guò)壓力傳感器BPOl進(jìn)行氣體流量的監(jiān)測(cè)，在常溫氣源氣體經(jīng)過(guò)熱交換器后形成低溫氣體，并通過(guò)絕熱管路將低溫氣體輸出至氣體輸出端，此時(shí)可以通過(guò)溫度傳感器BWOl進(jìn)行氣體溫度的監(jiān)測(cè)，在氣體流量和氣體溫度均符合要求的情況下，為火箭低溫氣瓶充氣；使對(duì)第一兩位兩通電磁閥QA和第二兩位兩通電磁閥QB的加電狀態(tài)一直持續(xù)至臨近發(fā)射時(shí)，再對(duì)第一兩位三通電磁閥QA和第二兩位三通電磁閥QB斷電，隨后啟動(dòng)設(shè)置在絕熱管路的低溫氣動(dòng)截止閥QDl，由第一放氣端放掉管路中的低溫氣體，防止低溫氣體倒流至氣路模塊中，損傷模塊中的常溫氣動(dòng)元件。
[0032]如果在對(duì)壓力傳感器BPOl進(jìn)行管路壓力監(jiān)測(cè)時(shí)，當(dāng)壓力高于氣瓶目標(biāo)充氣壓力時(shí)，即氣瓶超壓故障，此時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)故障處理措施，即對(duì)供氣的第一兩位兩通電磁閥QA和第二兩位兩通電磁閥QB同時(shí)斷電。
[0033]作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，將低溫氣動(dòng)截止閥QDl設(shè)置在靠近火箭的管路上，其余氣動(dòng)元件則集成在一個(gè)氣路模塊上，例如可以將第一兩位兩通電磁閥QA、第二兩位兩通電磁閥QB等常溫氣動(dòng)電磁閥以及限流孔板X、壓力傳感器BPOl等元件設(shè)置在氣路模塊上等。此時(shí)，氣源輸入端輸入的氣體經(jīng)由氣路模塊輸出至熱交換器中，即氣源輸入端輸入的氣體經(jīng)由氣路模塊的輸入端，氣路模塊內(nèi)部以及氣路模塊的輸出端輸出至熱交換器中。此時(shí)，氣路模塊的輸入端可以理解為與氣源輸入端連接的部分(例如圖1所示的第一兩位兩通電磁閥的第一端和第一兩位兩通電磁閥的第一端處)，氣路模塊的輸出端可以理解為與熱交換器連接的部分(例如圖1所示的壓力傳感器的后端)。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)中，每個(gè)部件之間可以通過(guò)管路進(jìn)行連接，該連接可以為直接連接，也可以為間接連接，管路可以為一條也可以為多條拼接而成。
[0035]通過(guò)本發(fā)明的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)控制的方式，實(shí)現(xiàn)火箭低溫氣瓶充氣工作的全流程自動(dòng)控制；采用了兩位兩通電磁閥的冗余設(shè)計(jì)，保證了氣體輸出的穩(wěn)定性;通過(guò)分別在氣路模塊設(shè)置壓力傳感器BPOl和在管路上設(shè)置溫度傳感器BWOl，完成整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)；同時(shí)在管路末端設(shè)置管路低溫氣動(dòng)截止閥QDl，用于排空管道中存留的低溫氣體(約80K?90K)，避免由前端設(shè)置的常溫氣體電磁閥進(jìn)行排空造成的電磁閥的壽命短的問(wèn)題。
[0036]實(shí)施例2
[0037]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參見(jiàn)圖2，本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種火箭低溫氣瓶充氣系統(tǒng)除了包括實(shí)施例1所示的所有部件外，還包括:
[0038]第一手動(dòng)截止閥JFOl，第一手動(dòng)截止閥JFOl的第一端連接氣源輸入端，第一手動(dòng)截止閥JFOl的第二端連接限流孔板X的第一端；
[0039]第二手動(dòng)截止閥JF02，第二手動(dòng)截止閥JF02的第一端連接在熱交換器與限流孔板X的第二端之間；
[0040]第二放氣端，第二放氣端與第二手動(dòng)截止閥JF02的第二端連接；
[0041 ]壓力表POl，壓力表POl連接在熱交換器的第一端與限流孔板X的第二端之間。
[0042]在本實(shí)施例中，除了將第一兩位兩通電磁閥QA、第二兩位兩通電磁閥QB等常溫氣動(dòng)電磁閥以及限流孔板X、壓力傳感器BPOl等元件