一种点火装置的管路系统及点火系统的制作方法

1.本实用新型涉及点火装置供气领域，具体涉及一种点火装置的管路系统及点火系统。


背景技术：

2.近年来，在航天运载器的发射点火中，一般使用的是火药点火装置系统。但是火药的制造成本、保存成本及运输成本等费用都比较高昂，且火药属于国家管控产品，使用后会造成一定的环境污染，因此限制了其在商业航天产业中的广泛应用。
3.鉴于此，亟需设计一种安全性高且能满足气体点火装置适用的管路系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种点火装置的管路系统及点火系统。
5.本实用新型提供一种点火装置的管路系统，包括：氧化剂气瓶组，至少两个氧化剂气瓶用于输出氧化剂到第一管路；燃烧剂气瓶组，至少两个燃烧剂气瓶用于输出燃烧剂到第二管路；所述氧化剂气瓶组通过第一控制单元连接到点火装置，所述燃烧剂气瓶组通过第二控制单元连接到所述点火装置。
6.根据本实用新型的一个实施例，所述点火装置的管路系统还包括：过滤单元，设置在所述第一管路和所述第二管路的上游位置，用于过滤氧化剂和燃烧剂的杂质。
7.根据本实用新型的一个实施例，所述点火装置的管路系统还包括：压力检测单元，设置在所述第一管路和所述第二管路的上游位置，用于监测所述氧化剂气瓶组和所述燃烧剂气瓶组的供气压力。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述控制单元包括：气动阀门，设置在所述第一管路和所述第二管路的下游位置，用于控制氧化剂和燃烧剂进入所述点火装置的时间顺序。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述控制单元还包括：单向阀门，设置在所述气动阀门的下游，用于防止所述点火装置关机造成回火。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述控制单元还包括：节流圈，设置在所述单向阀门的下游，用于控制进入所述点火装置的介质流量。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述点火装置的管路系统还包括：放气阀门，设置在所述氧化剂气瓶组和所述燃烧剂气瓶组中上游的气瓶出口管路处，用于点火结束后对管道内的残余气体进行排放。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述氧化剂气瓶组为氧气气瓶组。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述燃烧剂气瓶组为甲烷气气瓶组。
14.另一方面，本实用新型还提供了一种点火系统，包括上述任一项所述的点火装置的管路系统。
15.本实用新型的点火装置的管路系统解决了包含氧化剂和燃烧剂进行点火的管路
系统设计，安全性能高。
16.应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。
附图说明
17.下面的附图是本实用新型的说明书的一部分，其绘示了本实用新型的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明实用新型的原理。
18.图1是本实用新型一个实施例的点火装置的管路系统的示意图；
19.图2是本实用新型再一个实施例的点火装置的管路系统的示意图。
20.附图标记说明：
21.100
‑
氧化剂气瓶组，110
‑
第一管路，120
‑
第一控制单元，121
‑
第一气动阀门，122
‑
第一单向阀门，123
‑
第一节流圈，130
‑
第一过滤单元，140
‑
第一压力检测单元，150
‑
第一放气阀门，200
‑
燃烧剂气瓶组， 210
‑
第二管路，220
‑
第二控制单元，221
‑
第二气动阀门，222
‑
第二单向阀门，223
‑
第二节流圈，230
‑
第二过滤单元，240
‑
第二压力检测单元，250
‑
第二放气阀门。
具体实施方式
22.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，用于示例性的说明本实用新型的原理，并不被配置为限定本实用新型。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本实用新型实施例的理解。
23.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型实施例的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.诸如“下面”、“下方”、“在
…
下”、“低”、“上方”、“在
…
上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
26.对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节
的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。
27.图1是本实用新型一个实施例的点火装置的管路系统的示意图；
28.图2是本实用新型再一个实施例的点火装置的管路系统的示意图。
29.如图1所示，本实用新型提供一种点火装置的管路系统，包括：氧化剂气瓶组100，至少两个氧化剂气瓶用于输出氧化剂到第一管路 110；燃烧剂气瓶组200，至少两个燃烧剂气瓶用于输出燃烧剂到第二管路210；氧化剂气瓶组100通过第一控制单元120连接到点火装置300，燃烧剂气瓶组200通过第二控制单元220连接到点火装置300。
30.具体地，点火装置的管路系统中氧化剂气瓶组100和燃烧剂气瓶组200用于为点火装置300提供气源介质，至少两个氧化剂气瓶用于输出氧化剂到第一管路110，至少两个燃烧剂气瓶用于输出燃烧剂到第二管路210，第一管路110和第二管路210用于将点火介质(氧化剂和燃烧剂)输送到点火装置300。其中第一管路110上设置第一控制单元120对氧化剂气瓶组100中的氧化剂进行控制排放，第二管路 210上设置第二控制单元220对燃烧剂气瓶组200中的燃烧剂进行控制排放，进而使氧化剂和燃烧剂共同输出到点火装置300完成点火操作。
31.如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，点火装置的管路系统还包括：过滤单元130、230，设置在第一管路110和第二管路210 的上游位置，用于过滤氧化剂和燃烧剂的杂质。
32.具体地，分别在第一管路110和第二管路210的上游位置设置第一过滤单元130和第二过滤单元230，用于保证进入点火装置300的氧化剂和燃烧剂为干净气体，能保证点火装置300正常使用，达到点火装置300的设计要求。
33.根据本实用新型的一个实施例，点火装置的管路系统还包括：压力检测单元140、240，设置在第一管路110和第二管路210的上游位置，用于监测氧化剂气瓶组100和燃烧剂气瓶组200的供气压力。
34.具体地，在第一管路110和第二管路210的上游位置分别设置第一压力检测单元140和第二压力检测单元240，作为本实施例中的其中一种方式，压力检测单元可以采用压力传感器，用于检测氧化剂气瓶组100和燃烧剂气瓶组200的供气压力，方便实时监测第一管路 110和第二管路210的压力数据，压力超标或者未达标时操作人员可以及时发现并作出判断和操作。
35.根据本实用新型的一个实施例，控制单元120、220包括：气动阀门121、221，设置在第一管路110和第二管路210的下游位置，用于控制氧化剂和燃烧剂进入点火装置300的时间顺序。
36.具体地，在第一管路110和第二管路210的下游位置分别设置第一气动阀门121和第二气动阀门221，用于控制氧化剂和燃烧剂两种气体进入点火装置300的时间顺序，同时能够用于在危险时及时切断气源。
37.根据本实用新型的一个实施例，控制单元120、220还包括：单向阀门122、222，设置在气动阀门121、221的下游，用于防止点火装置300关机造成回火。
38.具体地，分别在第一气动阀门121和第二气动阀门221的设置第一单向阀门122和第二单向阀门222，用于防止点火装置300在试验结束时，由于点火装置300处的管道反压力
过大造成火往管路里回烧，第一单向阀门122和第二单向阀门222可以防止点火装置300关机造成的回火，大大提高管路系统的安全性。
39.根据本实用新型的一个实施例，控制单元120、220还包括：节流圈123、223，设置在单向阀门门122、222的下游，用于控制进入点火装置300的介质流量。
40.具体地，分别在第一单向阀门122和第二单向阀门222的下游设置第一节流圈123和第二节流圈223，用于控制氧化剂和燃烧剂进入点火装置300的流量，能够保持恒定的流速。
41.根据本实用新型的一个实施例，点火装置的管路系统还包括：放气阀门150、250，设置在氧化剂气瓶组100和燃烧剂气瓶组200中最上游的气瓶出口管路处，用于点火结束后对管道内的残余气体进行排放。
42.具体地，分别在氧化剂气瓶组100和燃烧剂气瓶组200中上游的气瓶出口管路处设置第一放气阀门150和第二放气阀门250，用于在点火结束或者试验结束后对第一管路110和第二管路210的残余少量气体进行排放，避免下次试验或者点火时管路系统中有杂质。
43.根据本实用新型的一个实施例，氧化剂气瓶组为氧气气瓶组。
44.根据本实用新型的一个实施例，燃烧剂气瓶组为甲烷气气瓶组。
45.作为本实施例的一种方式，点火装置采用的氧化剂为氧气，采用的燃烧剂为甲烷气，即氧化剂气瓶组为氧气气瓶组，燃烧剂气瓶组为甲烷气气瓶组。
46.另一方面，本实用新型还提供了一种点火系统，包括上述任一项的点火装置的管路系统。具体地，该点火系统具备上述点火装置的管理系统所拥有的技术特征以及技术效果，在此不再赘述。
47.本实用新型提供一种点火装置的试验方法，包括：
48.s101，气密性检查步骤：打开氧化剂气瓶组和燃烧剂气瓶组的至少各一个气瓶，对通往点火装置的管路系统进行气密性检查，检查完毕后对管路系统进行吹除置换；
49.s102，点火试验步骤：打开氧化剂气瓶组和燃烧剂气瓶组的至少各两个气瓶，调整管路系统的压力达到点火要求压力值，打开管路系统上的气动阀门控制氧化剂和燃烧剂进入点火装置同时启动点火氧化剂和点火燃烧剂开关，试验结束后对管路系统进行排放。
50.具体地，在气密性检查步骤中，由于点火装置在提供氧化剂和燃烧剂之前需要检查通往点火装置的管路系统的气密性是否符合要求，先打开氧化剂气瓶组和燃烧剂气瓶组的至少各一个气瓶，设定好气密性检查需要的压力值，利用气瓶中的气体对管路系统进行气密性检查，气密性检查完毕后使用两种气体对管路系统进行吹除置换，以排除管道系统中的空气及水气。
51.在点火试验步骤中，为了提供足够压力的氧化剂和燃烧剂，需要打开氧化剂气瓶组和燃烧剂气瓶组的至少各两个气瓶，管路系统上设置压力检测单元例如压力传感器进行管路系统的压力值实时监测，调整管路系统的压力达到点火装置要求点火试验要求的压力值。在管路系统的下游位置设置气动阀门，打开气动阀门从而控制氧化剂和燃烧剂进入点火装置，点火装置点火时需要同时启动点火氧化剂和点火燃烧剂开关，试验结束后关闭气动阀门，对管路系统残余的气体通过放气阀门进行排放，排放结束后关闭放气阀门。
52.其中，管路系统出了设置压力检测单元、气动阀门以及放气阀门以外，还设置了过滤单元、单向阀门和节流圈，过滤单元设置在管路系统的上游位置，单向阀门和节流圈设置
的管路系统的下游位置。
53.在点火试验步骤中，氧化剂气瓶组打开至少两个氧化剂气瓶，氧化剂通过第一管路经过第一过滤单元和第一压力检测单元到达第一气动阀门入口前，第一气动阀门处于关闭状态；燃烧剂气瓶组打开至少两个燃烧剂气瓶，燃烧剂通过第二管路经过第二过滤单元和第二压力检测单元到达第二气动阀门入口前，第二气动阀门处于关闭状态。在点火装置点火前，要确定第一压力检测单元和第二压力检测单元达到点火要求的压力值。
54.在点火试验步骤中，分别打开第一气动阀门和第二气动阀门，其中第一节流圈和第二节流圈起到节流作用，让进入点火装置的氧化剂和燃烧剂的流量达到要求值。若点火试验出现问题，第一单向阀门和第二单向阀门起作用，防止高温燃气返回气瓶发生危险事件。
55.根据本实用新型的一个实施例，在气密性检查步骤之前包括：零位采集步骤：启动点火氧化剂和点火燃烧剂开关，开启零位采集，检查各测点是否正常，零位采集结束后关闭点火氧化剂和点火燃烧剂开关。
56.具体地，在气密性检查步骤之前，为了让试验测得数据更加准确，需要进行零位采集步骤，启动点火氧化剂和点火燃烧剂开关，开启零位采集，本实施例采用压力检测单元进行管路系统的压力检测，查验各压力检测单元的测点是否正常。作为另一种实施例，若系统采用温度检测单元进行管路系统的温度检测，则需要查验各温度检测单元的测点是否正常。零位采集结束后关闭点火氧化剂和点火燃烧剂开关。
57.根据本实用新型的一个实施例，气密性检查步骤之前包括：系统调试步骤：检查管路系统的气动阀门是否都关闭，启动压力检测单元的测量，并启动点火氧化剂开关，程序结束后停止压力采集并对管路系统进行吹除置换。
58.具体地，系统调试步骤中，可以先进行第一管路氧化剂的系统调试，检查管路系统的气动阀门是否都关闭，作为其中一个实施例，可以开启录像功能，启动压力检测单元的测量以及温度检测单元的测量，并启动点火氧化剂开关，程序结束后停止压力采集以及温度采集并对管路系统进行吹除置换。
59.根据本实用新型的一个实施例，系统调试步骤还包括：检查管路系统的气动阀门是否都关闭，启动压力传感器的测量，并启动点火燃烧剂开关，程序结束后停止压力采集并对管路系统进行吹除置换。
60.具体地，系统调试步骤中，可以再进行第二管路燃烧剂的系统调试，检查管路系统的气动阀门是否都关闭，作为其中一个实施例，可以开启录像功能，启动压力检测单元的测量以及温度检测单元的测量，并启动点火燃烧剂开关，程序结束后停止压力采集以及温度采集并对管路系统进行吹除置换。
61.根据本实用新型的一个实施例，点火试验步骤还包括：当管路系统的压力未达到点火要求压力值时，相应增加开启氧化剂气瓶组或燃烧剂气瓶组的气瓶数量，直至管路系统的压力达到点火要求压力值。
62.具体地，在点火试验步骤中，如果第一管路的压力未达到点火装置要求的点火压力值时，则相应增加并开启氧化剂气瓶组的气瓶数量，直至第一管路的压力达到点火要求的压力值；如果第二管路的压力未达到点火装置要求的点火压力值时，则相应增加并开启燃烧剂气瓶组的气瓶数量，直至第二管路的压力达到点火要求的压力值。
63.本实用新型的点火装置的试验方法，不仅解决了点火装置需要的压力检测功能，同时还提高了点火装置的试验效率，采用氧气和甲烷气能节约试验成本且保护环境。
64.另一方面，本实用新型还提供了一种点火装置的试验系统，包括：气密性检查模块：打开氧化剂气瓶组和燃烧剂气瓶组的至少各一个气瓶，对通往点火装置的管路系统进行气密性检查，检查完毕后对管路系统进行吹除置换并关闭气瓶；点火试验模块：打开氧化剂气瓶组和燃烧剂气瓶组的至少各两个气瓶，调整管路系统的压力达到点火要求压力值，打开管路系统上的气动阀门控制氧化剂和燃烧剂进入点火装置，试验结束后对管路系统进行吹除置换。
65.根据本实用新型的一个实施例，试验系统还包括：零位采集模块：启动点火氧化剂和点火燃烧剂开关，开启零位采集，检查各测点是否正常，零位采集结束后关闭点火氧化剂和点火燃烧剂开关。
66.根据本实用新型的一个实施例，试验系统还包括：系统调试模块：检查管路系统的气动阀门是否都关闭，启动压力检测单元的测量，并启动点火氧化剂开关，程序结束后停止压力采集并对管路系统进行吹除置换。
67.根据本实用新型的一个实施例，系统调试模块还包括：检查管路系统的气动阀门是否都关闭，启动压力传感器的测量，并启动点火燃烧剂开关，程序结束后停止压力采集并对管路系统进行吹除置换。
68.根据本实用新型的一个实施例，点火试验模块还包括：当管路系统的压力未达到点火要求压力值时，相应增加开启氧化剂气瓶组或燃烧剂气瓶组的气瓶数量，直至管路系统的压力达到点火要求压力值。
69.本实用新型中的点火装置的试验系统的技术方案以及技术效果与点火装置的试验方法基本一致，这里不再赘述。本实用新型的上述实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。
70.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。