一种航天用高排空比储箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于航天发动机燃料储箱的技术领域，具体涉及一种航天用高排空比储箱，为了解决现有成型波纹管式储箱排空率低、燃料利用率低的问题。包括：采用钛合金材料加工的金属膜片、连接环、焊接波纹管以及底座，连接环一端与金属膜片焊接，另一端与焊接波纹管焊接，底座再与焊接波纹管焊接。焊接波纹管和金属膜片参与工作，连接环和底座起到连接支撑作用，工作时焊接波纹管先拉伸再压缩至波纹贴合，同时金属膜片翻转，将燃料排出。本实用新型利用焊接波纹管有效面积在不同位移下变化很小及焊接波纹管较大拉伸长度及较小压并高度即大的拉伸压缩比和金属膜片翻转，达到燃料的高排空比，排空率达到90%。
【专利说明】
一种航天用高排空比储箱
技术领域
[0001]本实用新型属于航天发动机燃料储箱的技术领域，具体涉及一种航天用高排空比储箱。
【背景技术】
[0002]航天用储箱采用成型波纹管式储箱，波纹管作为储箱的工作部分，工作时波纹管拉伸、压缩排出燃料，波纹管式储箱工作时排空率小，燃料的利用率低，无形中增加了成本及重量，难以达到航天产品重量轻，利用率高的特点。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决现有成型波纹管式储箱排空率低、燃料利用率低的问题，提供了一种航天用高排空比储箱。本实用新型利用焊接波纹管有效面积在不同位移下变化很小，焊接波纹管较大拉伸长度及较小压并高度，金属膜片翻转，达到燃料的高排空比，排空率达到90%。同时，焊接波纹管、金属膜片、连接环、底座采用钛合金材料实现轻质量的要求。
[0004]本实用新型采用如下的技术方案实现:
[0005 ]航天用高排空比储箱结构，包括:采用钛合金材料加工的金属膜片、连接环、焊接波纹管以及底座，连接环一端与金属膜片焊接，另一端与焊接波纹管焊接，底座再与焊接波纹管焊接。
[0006]底座内表面为圆弧面，金属膜片为与底座内表面弧度相同的圆弧面结构;储存时，金属膜片弧面向外，排空时，金属膜片翻转与底座内表面逐渐贴合，到完全贴合时，达到最大排空。
[0007]本实用新型采用焊接波纹管，焊接波纹管的有效面积在不同位移下变化很小，拉伸时每个膜片在弹性范围内拉伸，压缩时膜片之间型面贴合，实现较大的拉伸长度和较小的压并高度。另外金属膜片工作时翻转与底座内弧形表面贴合，实现高排空比，排空率达到90%。同时，储箱的所有零件均采用低密度的钛合金材料实现轻质量要求。
[0008]本实用新型具有的有益效果:本实用新型利用金属膜片翻转与底座内表面完全贴合、焊接波纹管拉伸压缩结构，实现航天用储箱排空率达到90%，使用钛合金材料，实现轻质量要求。本实用新型在航天发动机燃料储箱中已进行试验验证。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构示意图，
[0010]图2为金属膜片示意图，
[0011]图3为底座示意图，
[0012]图4为燃料排空后效果示意图，
[0013]图中:1-金属膜片;2-连接环;3-焊接波纹管;4-底座;5 —底座内表面。
【具体实施方式】
[0014]结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明
[0015]航天用高排空比储箱由金属膜片1、连接环2、焊接波纹管3、底座4通过电子束焊接而成。连接环2—端与金属膜片I电子束焊接，另一端与焊接波纹管3电子束焊接，焊接波纹管3与底座4电子束焊接。
[0016]所述金属膜片I在材料的弹性范围内，通过专用模具成形，金属膜片的截面为大的圆弧形，排放工作时金属膜片翻转，将燃料排净。
[0017]所述连接环2为机加零件，一端与金属膜片焊接，另一段与焊接波纹管焊接，起到连接金属膜片I和焊接波纹管3的作用。
[0018]所述焊接波纹管3由一定数量的波纹膜片经切边、冲孔后，膜片之间内圆与内圆电子束焊接，外圆与外圆电子束焊接，形成焊接波纹管，热处理时效后去除应力增加强度，满足使用寿命。储箱装填燃料焊接波纹管轴向拉伸内腔达到最大体积，燃料充满内腔，工作时储箱内外存在压差，由控制系统精确控制储箱外腔压力，焊接波纹管轴向压缩的同时金属膜片翻转，使储箱内腔燃料按系统压力排除，达到最小起飞燃料装载重量与最大工作排放的效率，实现储箱最大的排空率。
[0019]所述底座4为机加零件，其中内表面为圆弧面，金属膜片I为与底座内表面弧度相同的圆弧面结构;储存时，金属膜片I弧面向外，工作时，金属膜片I翻转与底座内表面逐渐贴合，将燃料排净，同时起到支撑金属膜片1、连接环2、焊接波纹管3的作用。
[0020]金属膜片1、连接环2、焊接波纹管3、底座4均采用低密度钛合金材料实现轻质量要求。
[0021]本实用新型由金属膜片1、连接环2、焊接波纹管3、底座4焊接后，工作时利用金属膜片I和焊接波纹管3特性，实现了焊接波纹管3自由状态长度L=47mm±5mm，拉伸到L1 =97.5mm土 1mm，压缩到L2=6.5mm土 1mm，同时储箱内外存在压差，焊接波纹管轴向压缩、金属膜片翻转，排空率达到90%以上，同时达到轻重量要求。
【主权项】
1.一种航天用高排空比储箱，其特征是包括:采用钛合金材料加工的金属膜片(I)、连接环(2)、焊接波纹管(3)以及底座(4)，连接环(2)—端与金属膜片(I)焊接，另一端与焊接波纹管(3)焊接，底座(4)再与焊接波纹管(3)焊接。2.根据权利要求1所述的一种航天用高排空比储箱，其特征是:底座(4)内表面为圆弧面，金属膜片(I)为与底座内表面弧度相同的圆弧面结构;储存时，金属膜片(I)弧面向外，排放时，金属膜片(I)翻转与底座内表面逐渐贴合，到完全贴合时，达到最大排空。
【文档编号】B64G1/40GK205469879SQ201521084670
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】杨富丽, 陈小军
【申请人】太原航空仪表有限公司