一种冗余结构且容积可调的蓄压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冗余结构且容积可调的蓄压器，包括至少两个膜盒组件、输送管和充气开关，膜盒组件沿输送管周向均匀布置；膜盒组件包括膜盒、膜盒壳体和挡栅；膜盒壳体一端与下盖焊接，另一端与挡栅螺纹连接；膜盒包括波纹管、上盖和下盖，波纹管两端分别与上盖、下盖焊接，波纹管、上盖和下盖围合形成连通充气开关的密闭容腔；下盖呈凹形结构，凹形结构的内凹高度被配置为与密闭容腔所需容积大小相适配；上盖沿着膜盒壳体内壁滑动，使得膜盒在充气状态下，上盖能够与挡栅相抵接。
【专利说明】
一种冗余结构且容积可调的蓄压器
技术领域
[0001]本实用新型涉及蓄压器技术领域，尤其是涉及一种冗余结构且容积可调的蓄压器。
【背景技术】
[0002]蓄压器是大型液体运载火箭的关键单机之一，起到抑制火箭POGO效应(即纵向耦合振动)的作用。蓄压器安装于推进剂输送管与发动机的推进剂入口之间，其结构为通过金属膜盒形成一密闭容腔，且将密闭容腔与液体推进剂隔离，密闭容腔内充入可压缩的气体，使其具有柔性，进而降低推进剂输送系统的固有频率，使推进剂输送系统的固有频率与箭体结构固有频率彼此远离，达到抑制火箭POGO效应的作用。
[0003]不同型号运载火箭，往往对蓄压器膜盒容积大小要求各异；同型火箭在载荷重量不同时，推进剂加注量也不同，进而对蓄压器膜盒容积大小要求也不同。现有运载火箭所用的蓄压器中，金属膜盒的数量一般不超过2个，且容积不可调。当金属膜盒容积要求变化时，只能重新设计金属膜盒。但金属膜盒一般设计难度较大，且膜盒容积越大则设计难度越大、承压能力及稳定性越低、可靠性越低。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术中蓄压器膜盒容积不可调的技术问题，本实用新型提供一种冗余结构且容积可调的蓄压器。
[0005]为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]—种冗余结构且容积可调的蓄压器，包括至少两个膜盒组件、输送管和充气开关，其中:
[0007]所述膜盒组件沿所述输送管周向均匀布置；
[0008]所述膜盒组件进一步包括膜盒、膜盒壳体和挡栅；
[0009]所述膜盒壳体一端与下盖焊接，另一端与挡栅螺纹连接；
[0010]所述膜盒包括波纹管、上盖和下盖，所述波纹管两端分别与所述上盖、下盖焊接，所述波纹管、上盖和下盖围合形成连通所述充气开关的密闭容腔；
[0011]所述下盖呈凹形结构，所述凹形结构的内凹高度被配置为与密闭容腔所需容积大小相适配；
[0012]所述上盖沿着所述膜盒壳体内壁滑动，使得所述膜盒在充气状态下，所述上盖能够与所述挡栅相抵接。
[0013]优选的，所述挡栅为轮毂型结构，所述挡栅的中心位置设有一中心孔，所述上盖的中心位置设有一与所述上盖垂直的导向杆，所述导向杆穿设于所述中心孔。
[0014]优选的，所述中心孔的孔壁沿所述导向杆方向具有一延伸部，所述延伸部设置于所述挡栅上与所述波纹管相背的一侧。
[0015]优选的，所述导向杆与所述上盖一体成型。
[0016]进一步的，还包括螺栓组件、法兰和U型密封圈，所述膜盒壳体通过所述螺栓组件和法兰与所述输送管连接，所述输送管和膜盒壳体之间采用所述U型密封圈进行密封。
[0017]优选的，所述波纹管为焊接波纹管或成型波纹管。
[0018]本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0019]1、本实用新型采用多个小容积膜盒并列组合的型式满足大的容积要求，避免了大容积膜盒设计难度大、承压能力低、稳定性差、可靠性低的缺点，且可通过改变膜盒数量实现对总容积的调整，多个膜盒沿输送管周向分布实现了蓄压器结构冗余；
[0020]2、本实用新型膜盒的端部零件(下盖)引入内凹的结构设计，可在只改变单个零件内凹高度的情况下，调整单个膜盒的容积，而膜盒外形结构、压力载荷未变，则膜盒的承压能力、稳定性、可靠性不变，在改变极少的设计参数条件下，适应不同的容积要求；
[0021]3、本实用新型设计简单、可靠性高、适应性强、继承性好等有益效果。
【附图说明】
[0022]结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中:
[0023]图1为本实用新型具体实施例一种冗余结构且容积可调的蓄压器的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型具体实施例一种冗余结构且容积可调的蓄压器的膜盒组件结构示意图；
[0025]图3为本实用新型具体实施例一种冗余结构且容积可调的蓄压器的膜盒结构示意图；
[0026]图4为本实用新型具体实施例一种冗余结构且容积可调的蓄压器的挡栅结构的整体结构示意图；
[0027]图5为本实用新型具体实施例一种冗余结构且容积可调的蓄压器的挡栅结构的A-A向结构示意图。
[0028]【主要符号说明】
[0029]卜输送管；
[0030]2-膜盒组件；
[0031]3-螺栓组件；
[0032]4-U型密封圈；
[0033]5-充气开关；
[0034]6-波纹管；
[0035]7-上盖；
[0036]8-下盖；
[0037]9-挡栅；
[0038]10-膜盒壳体；
[0039]11-中心孔；
[0040]12-导向杆；
[0041]13-延伸部；
[0042]14-膜盒。
【具体实施方式】
[0043]以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0044]图1所示为本实用新型一种冗余结构且容积可调的蓄压器的结构示意图，具体包括膜盒组件2、输送管I和充气开关5，其中，所述蓄压器包括至少两个相同的膜盒组件2，所述膜盒组件2沿所述输送管I周向均匀布置，所述充气开关5与所述膜盒组件2的密闭容腔通过螺纹连接，用于对所述膜盒组件2的密闭容腔进行充气。本实施例中，所述蓄压器优选包括三个膜盒组件2，三个所述膜盒组件2沿所述输送管I周向均匀布置。本实施例中对膜盒组件2的数量及布局型式不做具体限定，根据安装空间、总容积大小要求、工作环境确定膜盒数量、布局型式及单个膜盒的容积。
[0045]图2所示为本实用新型一种冗余结构且容积可调的蓄压器的膜盒组件结构示意图，所述膜盒组件2还包括膜盒14、膜盒壳体1和挡栅9。
[0046]图3所示为本实用新型一种冗余结构且容积可调的蓄压器的膜盒结构示意图，所述膜盒14包括波纹管6、上盖7和下盖8，所述波纹管6两端分别与所述上盖7、下盖8连接，本实施例中，采用的是焊接的方式。所述波纹管6、上盖7和下盖8围合形成连通所述充气开关5的密闭容腔，围成的密闭容腔大小即为膜盒容积大小。所述膜盒壳体10—端与所述下盖8焊接，另一端与所述挡栅9螺纹连接;所述上盖7沿着所述膜盒壳体10内壁滑动，使得所述膜盒组件2在充气状态下，所述上盖7能够与所述挡栅9相抵接。
[0047]优选实施例中，所述下盖8采用内凹式结构，所述凹形结构的内凹高度H被配置为与密闭容腔所需容积大小相适配。即通过调整下盖8的内凹高度H即可改变膜盒容积大小，下盖8的内凹高度H根据膜盒容积要求、工作载荷压力确定。
[0048]结合图1和图2，所述蓄压器还包括螺栓组件3、法兰(未标示)、U型密封圈4，所述膜盒壳体10通过所述螺栓组件3和法兰与所述输送管I连接，所述输送管I和膜盒壳体10之间采用所述U型密封圈4进行密封；
[0049]图4和图5所示为本实用新型一种冗余结构且容积可调的蓄压器的挡栅的整体结构示意图和A-A向结构示意图，可见所述挡栅9为轮毂型结构，其与所述膜盒壳体10通过螺纹连接，用于对所述膜盒14进行限位。具体的，所述挡栅9的中心位置设有一中心孔11，所述上盖7的中心位置设有一与所述上盖7垂直的导向杆12，所述导向杆12穿设于所述中心孔11，用于对所述膜盒14进行限位和导向。优选的，所述中心孔11的孔壁沿所述导向杆12方向具有一用以固定导向杆12的延伸部13，所述延伸部13设置于所述挡栅9上与所述波纹管6相背的一侧。
[0050]本实施例中，优选所述导向杆12与所述上盖7—体成型。
[0051]由于采用上述技术方案，本实用新型提供的一种冗余结构且容积可调的蓄压器的具体工作原理如下:
[0052]火箭发射前，通过充气开关5向蓄压器膜盒14的密闭容腔内充入一定压力的气体，利用气体的柔性改变推进剂输送系统的固有频率，使之与箭体结构固有频率隔开，以抑制火箭飞行过程中POGO效应。当火箭对蓄压器膜盒14的密闭容腔的容积要求变化时，通过调整膜盒组件2数量或调整内凹结构高度，实现对膜盒容积的调整。
[0053]本实施例中对膜盒的波纹管的制造方式同样不做具体限定，可采用焊接波纹管、成型波纹管等。
[0054]此外，本实用新型采用多个小容积膜盒并列组合的型式满足大的容积要求，避免了大容积膜盒设计难度大、承压能力低、稳定性差、可靠性低的缺点，且可通过改变膜盒数量实现对总容积的调整，多个膜盒沿输送管周向分布实现了蓄压器结构冗余。本实用新型膜盒的端部零件(下盖)引入内凹的结构设计，可在只改变单个零件内凹高度的情况下，调整单个膜盒的容积，而膜盒外形结构、压力载荷未变，则膜盒的承压能力、稳定性、可靠性不变，在改变极少的设计参数条件下，适应不同的容积要求。因此，本实用新型取得了设计简单、可靠性高、适应性强、继承性好等有益效果。
[0055]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种冗余结构且容积可调的蓄压器，其特征在于，包括至少两个膜盒组件、输送管和充气开关，其中: 所述膜盒组件沿所述输送管周向均匀布置； 所述膜盒组件进一步包括膜盒、膜盒壳体和挡栅； 所述膜盒壳体一端与下盖焊接，另一端与挡栅螺纹连接； 所述膜盒包括波纹管、上盖和下盖，所述波纹管两端分别与所述上盖、下盖焊接，所述波纹管、上盖和下盖围合形成连通所述充气开关的密闭容腔； 所述下盖呈凹形结构，所述凹形结构的内凹高度被配置为与密闭容腔所需容积大小相适配； 所述上盖沿着所述膜盒壳体内壁滑动，使得所述膜盒在充气状态下，所述上盖能够与所述挡栅相抵接。2.根据权利要求1所述的一种冗余结构且容积可调的蓄压器，其特征在于，所述挡栅为轮毂型结构，所述挡栅的中心位置设有一中心孔，所述上盖的中心位置设有一与所述上盖垂直的导向杆，所述导向杆穿设于所述中心孔。3.根据权利要求2所述的一种冗余结构且容积可调的蓄压器，其特征在于，所述中心孔的孔壁沿所述导向杆方向具有一延伸部，所述延伸部设置于所述挡栅上与所述波纹管相背的一侧。4.根据权利要求2所述的一种冗余结构且容积可调的蓄压器，其特征在于，所述导向杆与所述上盖一体成型。5.根据权利要求1所述的一种冗余结构且容积可调的蓄压器，其特征在于，还包括螺栓组件、法兰和U型密封圈，所述膜盒壳体通过所述螺栓组件和法兰与所述输送管连接，所述输送管和膜盒壳体之间采用所述U型密封圈进行密封。6.根据权利要求1所述的一种冗余结构且容积可调的蓄压器，其特征在于，所述波纹管为焊接波纹管或成型波纹管。
【文档编号】F02K9/60GK205477972SQ201620143631
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】吴雪蛟, 臧辉, 陈其法, 赵永立, 郭志海, 石玉鹏
【申请人】上海宇航系统工程研究所