高压低温大流量阀门的建压速率控制系统及控制方法与流程

技术特征：
1.一种高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，其特征在于：包括低温大口径恒压源(1)、低温隔离阀门(2)、隔离阀门控制系统(3)；所述低温大口径恒压源(1)与低温隔离阀门(2)的入口端相连，所述低温隔离阀门(2)的出口端与高压低温大流量阀门(4)的入口通过控制管路相连；所述隔离阀门控制系统(3)包括操纵气气源(31)、气路切换电磁阀(32)、缓冲罐(33)、节流孔板(34)和气缸(35)；所述缓冲罐(33)部分填充有压力液体；所述气缸(35)的活塞杆与低温隔离阀门(2)的控制端相连；所述缓冲罐(33)顶部通过气路切换电磁阀(32)的正向通道与操纵气气源(31)或外部大气(36)相连，所述缓冲罐(33)底部通过节流孔板(34)与气缸(35)上腔相连，所述气缸(35)下腔通过气路切换电磁阀(32)的反向通道与操纵气气源(31)或外部大气(36)相连。2.根据权利要求1所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，其特征在于：所述低温隔离阀门(2)采用截止阀，截止阀开启高度与其流通面积呈线性关系。3.根据权利要求2所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，其特征在于：所述低温隔离阀门(2)的阀瓣设置为轴向截面呈抛物线状的阀头，且抛物线起点为阀瓣密封线。4.根据权利要求3所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，其特征在于：所述抛物线状阀头的抛物线公式为y＝0.064x2，其中x表示阀头的轴向距离，y表示阀头的径向高度，x的取值范围为
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26mm～26mm。5.根据权利要求1
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4任一所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，其特征在于：所述气路切换电磁阀(32)采用两位五通电磁阀；所述高压低温大流量阀门(4)后安装有节流孔板。6.根据权利要求5所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，其特征在于：所述压力液体采用防冻液。7.一种高压低温大流量阀门的建压速率控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制系统，包括以下步骤：1)将低温大口径恒压源(1)与低温隔离阀门(2)的入口端相通，气缸(35)下腔通过气路切换电磁阀(32)与操纵气气源(31)相连，缓冲罐(33)顶部通过气路切换电磁阀(32)与外部大气(36)相通，打开低温隔离阀门(2)，使控制管路填充恒压流体；2)高压低温大流量阀门的关闭：控制管路填充完成后，隔离阀门控制系统(3)的操纵气气源(31)通过气路切换电磁阀(32)的正向通道向缓冲罐(33)内施加压力，缓冲罐(33)内的压力液通过节流孔板(34)流入气缸(35)的上腔，气缸(35)下腔的气体通过气路切换电磁阀(32)排入外部大气，此时气缸(35)活塞杆动作并推动低温隔离阀门(2)关闭；3)高压低温大流量阀门的打开：隔离阀门控制系统(3)的操纵气气源(31)通过气路切换电磁阀(32)的反向通道进入气缸(35)的下腔，推动气缸(35)上腔中的压力液返回缓冲罐(33)；缓冲罐(33)上部的气体通过气路切换电磁阀(32)排入外部大气；此时气缸(35)活塞杆动作并推动低温隔离阀门(2)打开，且低温隔离阀门(2)开启高度与其流通面积呈线性关系；低温大口径恒压源(1)随着低温隔离阀门(2)的开启，驱动高压低温大流量阀门(4)在设定的建压速率范围内打开。8.根据权利要求7所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制方法，其特征在于，步骤
3)中，所述低温隔离阀门(2)的阀门开启高度与流通面积呈线性关系是通过以下方式实现：低温隔离阀门(2)的阀瓣为抛物线状阀头，且抛物线起点为阀瓣密封线；所述抛物线公式为y＝0.064x2，其中x表示阀头的轴向距离，y表示阀头的径向高度，x的取值范围为
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26mm～26mm。9.根据权利要求8所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制方法，其特征在于，步骤3)中，所述设定的建压速率范围为40mpa/s
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70mpa/s。10.根据权利要求9所述的高压低温大流量阀门的建压速率控制方法，其特征在于，步骤2)和步骤3)中，所述低温隔离阀门(2)开关速率通过更换节流孔板(34)调节。

技术总结
本发明涉及阀门建压速率控制技术，具体涉及一种高压低温大流量阀门的建压速率控制系统及控制方法，以解决现有高压低温大流量阀门在建压过程中，使用传统的气动截止阀作为高压低温大流量阀门的入口阀门难以对液氧高压大流量下的建压速率进行控制，高压低温大流量阀门的建压速率过快，不能满足40MPa/s


技术研发人员：向民 高强 沈继彬 肖彬 何立春 梁瑞 李荣
受保护的技术使用者：西安航天动力试验技术研究所
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/10/23