一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，包括至少兩個膜盒組件、輸送管和充氣開關，膜盒組件沿輸送管周向均勻布置；膜盒組件包括膜盒、膜盒殼體和擋柵；膜盒殼體一端與下蓋焊接，另一端與擋柵螺紋連接；膜盒包括波紋管、上蓋和下蓋，波紋管兩端分別與上蓋、下蓋焊接，波紋管、上蓋和下蓋圍合形成連通充氣開關的密閉容腔；下蓋呈凹形結構，凹形結構的內凹高度被配置為與密閉容腔所需容積大小相適配；上蓋沿著膜盒殼體內壁滑動，使得膜盒在充氣狀態下，上蓋能夠與擋柵相抵接。
【專利說明】
一種冗余結構且容積可調的蓄壓器
技術領域
[0001]本實用新型涉及蓄壓器技術領域，尤其是涉及一種冗余結構且容積可調的蓄壓器。
【背景技術】
[0002]蓄壓器是大型液體運載火箭的關鍵單機之一，起到抑制火箭POGO效應(即縱向耦合振動)的作用。蓄壓器安裝于推進劑輸送管與發動機的推進劑入口之間，其結構為通過金屬膜盒形成一密閉容腔，且將密閉容腔與液體推進劑隔離，密閉容腔內充入可壓縮的氣體，使其具有柔性，進而降低推進劑輸送系統的固有頻率，使推進劑輸送系統的固有頻率與箭體結構固有頻率彼此遠離，達到抑制火箭POGO效應的作用。
[0003]不同型號運載火箭，往往對蓄壓器膜盒容積大小要求各異；同型火箭在載荷重量不同時，推進劑加注量也不同，進而對蓄壓器膜盒容積大小要求也不同。現有運載火箭所用的蓄壓器中，金屬膜盒的數量一般不超過2個，且容積不可調。當金屬膜盒容積要求變化時，只能重新設計金屬膜盒。但金屬膜盒一般設計難度較大，且膜盒容積越大則設計難度越大、承壓能力及穩定性越低、可靠性越低。
【實用新型內容】
[0004]為了克服現有技術中蓄壓器膜盒容積不可調的技術問題，本實用新型提供一種冗余結構且容積可調的蓄壓器。
[0005]為了達到上述實用新型目的，解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0006]—種冗余結構且容積可調的蓄壓器，包括至少兩個膜盒組件、輸送管和充氣開關，其中:
[0007]所述膜盒組件沿所述輸送管周向均勻布置；
[0008]所述膜盒組件進一步包括膜盒、膜盒殼體和擋柵；
[0009]所述膜盒殼體一端與下蓋焊接，另一端與擋柵螺紋連接；
[0010]所述膜盒包括波紋管、上蓋和下蓋，所述波紋管兩端分別與所述上蓋、下蓋焊接，所述波紋管、上蓋和下蓋圍合形成連通所述充氣開關的密閉容腔；
[0011]所述下蓋呈凹形結構，所述凹形結構的內凹高度被配置為與密閉容腔所需容積大小相適配；
[0012]所述上蓋沿著所述膜盒殼體內壁滑動，使得所述膜盒在充氣狀態下，所述上蓋能夠與所述擋柵相抵接。
[0013]優選的，所述擋柵為輪轂型結構，所述擋柵的中心位置設有一中心孔，所述上蓋的中心位置設有一與所述上蓋垂直的導向桿，所述導向桿穿設于所述中心孔。
[0014]優選的，所述中心孔的孔壁沿所述導向桿方向具有一延伸部，所述延伸部設置于所述擋柵上與所述波紋管相背的一側。
[0015]優選的，所述導向桿與所述上蓋一體成型。
[0016]進一步的，還包括螺栓組件、法蘭和U型密封圈，所述膜盒殼體通過所述螺栓組件和法蘭與所述輸送管連接，所述輸送管和膜盒殼體之間采用所述U型密封圈進行密封。
[0017]優選的，所述波紋管為焊接波紋管或成型波紋管。
[0018]本實用新型由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:
[0019]1、本實用新型采用多個小容積膜盒并列組合的型式滿足大的容積要求，避免了大容積膜盒設計難度大、承壓能力低、穩定性差、可靠性低的缺點，且可通過改變膜盒數量實現對總容積的調整，多個膜盒沿輸送管周向分布實現了蓄壓器結構冗余；
[0020]2、本實用新型膜盒的端部零件(下蓋)引入內凹的結構設計，可在只改變單個零件內凹高度的情況下，調整單個膜盒的容積，而膜盒外形結構、壓力載荷未變，則膜盒的承壓能力、穩定性、可靠性不變，在改變極少的設計參數條件下，適應不同的容積要求；
[0021]3、本實用新型設計簡單、可靠性高、適應性強、繼承性好等有益效果。
【附圖說明】
[0022]結合附圖，通過下文的詳細說明，可更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征和優點，其中:
[0023]圖1為本實用新型具體實施例一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型具體實施例一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的膜盒組件結構示意圖；
[0025]圖3為本實用新型具體實施例一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的膜盒結構示意圖；
[0026]圖4為本實用新型具體實施例一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的擋柵結構的整體結構示意圖；
[0027]圖5為本實用新型具體實施例一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的擋柵結構的A-A向結構示意圖。
[0028]【主要符號說明】
[0029]卜輸送管；
[0030]2-膜盒組件；
[0031]3-螺栓組件；
[0032]4-U型密封圈；
[0033]5-充氣開關；
[0034]6-波紋管；
[0035]7-上蓋；
[0036]8-下蓋；
[0037]9-擋柵；
[0038]10-膜盒殼體；
[0039]11-中心孔；
[0040]12-導向桿；
[0041]13-延伸部；
[0042]14-膜盒。
【具體實施方式】
[0043]以下將結合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本實用新型的一部分實例，并不是全部的實例，基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0044]圖1所示為本實用新型一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的結構示意圖，具體包括膜盒組件2、輸送管I和充氣開關5，其中，所述蓄壓器包括至少兩個相同的膜盒組件2，所述膜盒組件2沿所述輸送管I周向均勻布置，所述充氣開關5與所述膜盒組件2的密閉容腔通過螺紋連接，用于對所述膜盒組件2的密閉容腔進行充氣。本實施例中，所述蓄壓器優選包括三個膜盒組件2，三個所述膜盒組件2沿所述輸送管I周向均勻布置。本實施例中對膜盒組件2的數量及布局型式不做具體限定，根據安裝空間、總容積大小要求、工作環境確定膜盒數量、布局型式及單個膜盒的容積。
[0045]圖2所示為本實用新型一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的膜盒組件結構示意圖，所述膜盒組件2還包括膜盒14、膜盒殼體1和擋柵9。
[0046]圖3所示為本實用新型一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的膜盒結構示意圖，所述膜盒14包括波紋管6、上蓋7和下蓋8，所述波紋管6兩端分別與所述上蓋7、下蓋8連接，本實施例中，采用的是焊接的方式。所述波紋管6、上蓋7和下蓋8圍合形成連通所述充氣開關5的密閉容腔，圍成的密閉容腔大小即為膜盒容積大小。所述膜盒殼體10—端與所述下蓋8焊接，另一端與所述擋柵9螺紋連接;所述上蓋7沿著所述膜盒殼體10內壁滑動，使得所述膜盒組件2在充氣狀態下，所述上蓋7能夠與所述擋柵9相抵接。
[0047]優選實施例中，所述下蓋8采用內凹式結構，所述凹形結構的內凹高度H被配置為與密閉容腔所需容積大小相適配。即通過調整下蓋8的內凹高度H即可改變膜盒容積大小，下蓋8的內凹高度H根據膜盒容積要求、工作載荷壓力確定。
[0048]結合圖1和圖2，所述蓄壓器還包括螺栓組件3、法蘭(未標示)、U型密封圈4，所述膜盒殼體10通過所述螺栓組件3和法蘭與所述輸送管I連接，所述輸送管I和膜盒殼體10之間采用所述U型密封圈4進行密封；
[0049]圖4和圖5所示為本實用新型一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的擋柵的整體結構示意圖和A-A向結構示意圖，可見所述擋柵9為輪轂型結構，其與所述膜盒殼體10通過螺紋連接，用于對所述膜盒14進行限位。具體的，所述擋柵9的中心位置設有一中心孔11，所述上蓋7的中心位置設有一與所述上蓋7垂直的導向桿12，所述導向桿12穿設于所述中心孔11，用于對所述膜盒14進行限位和導向。優選的，所述中心孔11的孔壁沿所述導向桿12方向具有一用以固定導向桿12的延伸部13，所述延伸部13設置于所述擋柵9上與所述波紋管6相背的一側。
[0050]本實施例中，優選所述導向桿12與所述上蓋7—體成型。
[0051]由于采用上述技術方案，本實用新型提供的一種冗余結構且容積可調的蓄壓器的具體工作原理如下:
[0052]火箭發射前，通過充氣開關5向蓄壓器膜盒14的密閉容腔內充入一定壓力的氣體，利用氣體的柔性改變推進劑輸送系統的固有頻率，使之與箭體結構固有頻率隔開，以抑制火箭飛行過程中POGO效應。當火箭對蓄壓器膜盒14的密閉容腔的容積要求變化時，通過調整膜盒組件2數量或調整內凹結構高度，實現對膜盒容積的調整。
[0053]本實施例中對膜盒的波紋管的制造方式同樣不做具體限定，可采用焊接波紋管、成型波紋管等。
[0054]此外，本實用新型采用多個小容積膜盒并列組合的型式滿足大的容積要求，避免了大容積膜盒設計難度大、承壓能力低、穩定性差、可靠性低的缺點，且可通過改變膜盒數量實現對總容積的調整，多個膜盒沿輸送管周向分布實現了蓄壓器結構冗余。本實用新型膜盒的端部零件(下蓋)引入內凹的結構設計，可在只改變單個零件內凹高度的情況下，調整單個膜盒的容積，而膜盒外形結構、壓力載荷未變，則膜盒的承壓能力、穩定性、可靠性不變，在改變極少的設計參數條件下，適應不同的容積要求。因此，本實用新型取得了設計簡單、可靠性高、適應性強、繼承性好等有益效果。
[0055]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，其特征在于，包括至少兩個膜盒組件、輸送管和充氣開關，其中: 所述膜盒組件沿所述輸送管周向均勻布置； 所述膜盒組件進一步包括膜盒、膜盒殼體和擋柵； 所述膜盒殼體一端與下蓋焊接，另一端與擋柵螺紋連接； 所述膜盒包括波紋管、上蓋和下蓋，所述波紋管兩端分別與所述上蓋、下蓋焊接，所述波紋管、上蓋和下蓋圍合形成連通所述充氣開關的密閉容腔； 所述下蓋呈凹形結構，所述凹形結構的內凹高度被配置為與密閉容腔所需容積大小相適配； 所述上蓋沿著所述膜盒殼體內壁滑動，使得所述膜盒在充氣狀態下，所述上蓋能夠與所述擋柵相抵接。2.根據權利要求1所述的一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，其特征在于，所述擋柵為輪轂型結構，所述擋柵的中心位置設有一中心孔，所述上蓋的中心位置設有一與所述上蓋垂直的導向桿，所述導向桿穿設于所述中心孔。3.根據權利要求2所述的一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，其特征在于，所述中心孔的孔壁沿所述導向桿方向具有一延伸部，所述延伸部設置于所述擋柵上與所述波紋管相背的一側。4.根據權利要求2所述的一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，其特征在于，所述導向桿與所述上蓋一體成型。5.根據權利要求1所述的一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，其特征在于，還包括螺栓組件、法蘭和U型密封圈，所述膜盒殼體通過所述螺栓組件和法蘭與所述輸送管連接，所述輸送管和膜盒殼體之間采用所述U型密封圈進行密封。6.根據權利要求1所述的一種冗余結構且容積可調的蓄壓器，其特征在于，所述波紋管為焊接波紋管或成型波紋管。
【文檔編號】F02K9/60GK205477972SQ201620143631
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月25日
【發明人】吳雪蛟, 臧輝, 陳其法, 趙永立, 郭志海, 石玉鵬
【申請人】上海宇航系統工程研究所