专利名称：贮箱板式推进剂管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型推进剂管理装置，特别是一种用于空间微重力环境下的 推进剂管理装置。
背景技术：
表面张力贮箱以其在失重环境下的高可靠性和长寿命特点，被广泛应用于卫星飞 船空间站运载火箭等各种航天器上。表面张力贮箱的核心技术是它内部的推进剂管理装置 (简称PMD)。PMD的管理能力是贮箱性能的关键指标。表面张力贮箱设计的一个重要任务 是确定性能可靠、重量轻、排出效率高的推进剂管理装置。目前，我国卫星上所使用的表面张力贮箱的推进剂管理装置都是网式的，采用筛 网为毛细元件来收集推进剂，并由管道将推进剂输送到表面张力贮箱的液口端。但随着卫 星事业的不断发展，这种类型的推进剂管理装置的局限性也逐渐显露出来，成为制约我国 卫星事业发展的一个不利因素。网式表面张力贮箱存在如下的一些缺点比如，毛细网结构 强度低、易损伤、易污染；推进剂液体在贮箱内容易晃动，影响卫星的姿态控制精度；同时， 需要设置复杂的流体传输通道，导致推进剂管理装置重量偏大、加注速度慢。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种强度大、重量低、 加注速度快的贮箱板式推进剂管理装置。本实用新型的技术解决方案是贮箱板式推进剂管理装置，包括叶片、支撑组件、 出液口组件和排气管；支撑组件包括中心支撑管及连接在其底部的底孔板压板、底孔板和 底孔板支板；出液口组件包括依次连接的导流管、导流管网片和出液管；叶片固定在中心 支撑管上；出液口组件通过导流管固定连接在中心支撑管上；底孔板支板的支撑面固定在 贮箱下半球的支撑台阶上；排气管固定在贮箱的上半球壳体顶部，排气管入口伸入贮箱气 垫内。所述叶片的数量为4-8片，每个叶片由直叶片和弯叶片焊接而成。所述导流管、导流管网片和出液管采用焊接方式连接。所述中心支撑杆与导流管采用螺栓组件连接。所述的叶片、中心支撑管、底孔板压板、底孔板、底孔板支板、导流管、出液管以及 排气管都采用钛合金材料。本实用新型与现有技术相比的有益效果是(1)本实用新型的板式推进剂管理装置采用了板式结构形式，尽量少的使用筛网， 这使得该推进剂管理装置的强度大大提高，同时避免了毛细网易损坏、易污染的缺点。(2)本实用新型的板式推进剂管理装置，叶片本身就可以起到传输流体的作用，不 需要设置复杂的流体传输通道，因此结构重量大大减轻。(3)本实用新型的板式推进剂管理装置所使用的叶片布满整个贮箱的底部，有效的抑止了液体的晃动。同时，出液口组件与支撑管组件之间通过螺栓连接，其余各部件间的 连接方式都采用了焊接方式，保证了整个板式推进剂管理装置的结构稳定性，提高了卫星 的姿态控制的精度。(4)使用本实用新型的板式该推进剂管理装置，在加注时不会产生多层筛网造成 的气堵问题，可以大大提高加注速度，贮箱最大加注速度可以得到150ml/s，远大于同类网 式贮箱20 40ml/s的加注速度，可以实现推进剂的快速加注。(5)本实用新型的该板式推进剂管理装置使用了纯钛合金结构，总重量为1.0kg， 而用于同样容积贮箱的网式推进剂管理装置重量为2. 4kg，该装置仅为网式管理装置重量 的40%，重量减轻1.4kg，达到了减重的目的。
图1为本实用新型的贮箱板式推进剂管理装置侧视图。图2为本实用新型的贮箱板式推进剂管理装置俯视图。图3为本实用新型的叶片中心区局部放大图。图4为本实用新型的贮箱板式推进剂管理装置的排气管示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明，本实施例中贮箱的容积为28L。如图1、2、3、4所示，板式推进剂管理装置包括如下部件八个直叶片1、四个左弯 叶片2、四个右弯叶片3、中心支撑管4、导流管5、螺栓组件6、底孔板压板7、底孔板8、底孔 板支板9、导流管网片10、出液管11、排气管12。四个直叶片1分别与四个左弯叶片2焊接，另外四个直叶片1与四个右弯叶片3 焊接，这样形成八个完整的叶片，这八个叶片通过点焊的方式固定在中心支撑管4上。导流管5和出液管11之间布置有导流管网片10，三者在对接部位采用焊接方式 连接；中心支撑杆4使用螺栓组件6与焊接后的导流管5连接，在导流管5和中心支撑管4 对接的部位，从上到下分别布置了底孔板压板7、底孔板8、底孔板支板9。以上各部件连接后，利用底孔板支板9的支撑面固定在贮箱下半球的支撑台阶 上，支撑面的边缘于贮箱的支撑台阶焊接固定。排气管附件通过法兰安装在贮箱的顶部。排气管12不与管理装置的其它部件直接相连，而是安装在贮箱的顶部。排气管12 使用安装法兰固定在贮箱的上半球壳体顶部。在微重力环境下，贮箱内的推进剂不再处于 沉底状态，而是悬浮在贮箱内部，通过对贮箱气垫位置的分析，确定了气垫的分布情况，将 排气管的排气口入口伸入贮箱气垫内，这样在排气时能够确保贮箱内只有气体排出，而推 进剂不被排出。这种方法需要对气垫位置进行精确定位，而不需对排气口进行特殊处理，易 于实现。本实施例中，排气管入口深入贮箱46mm，这个位置恰好能保证贮箱在地面加注 95%推进剂和在轨微重力状态下排气管入口都包围在气体中。在微重力环境下，分布在贮箱壁面的流体在表面张力的作用下沿着直叶片的边缘 传输到推进剂管理装置的底部，即底孔板部位，通过底孔板的小孔，可以阻止气体流出，实 现不夹液排气的目的。8个叶片间形成的夹角可以利用表面张力将流体蓄留住，起到蓄液的作用，不同叶片间的蓄留的液体可以通过中心支撑管上的小孔进行传输，中心支撑罐内的 液体可以通过导流管流入出液管，导流管网片可以将气体隔离，阻止气体排出。本实施例中，八个直叶片1、四个左弯叶片2、四个右弯叶片3、中心支撑管4、导流 管5、螺栓组件6、底孔板压板7、底孔板8、底孔板支板9、导流管网片10、出液管11、排气管 12均采用钛合金材料。由于使用了纯钛合金结构，本实施例的28L板式该推进剂管理装置 总重量为1. 0kg，而用于同样容积贮箱的网式推进剂管理装置重量为2. 4kg，该装置仅为网 式管理装置重量的40%，重量减轻1. 4kg，达到了减重的目的。使用本实用新型的28L板式该推进剂管理装置，贮箱最大加注速度可以得到 150ml/s，远大于同类网式贮箱20 40ml/s的加注速度。当然，对本实用新型的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况 下，进行的等效变换或替代，也落入本实用新型的保护范围。本实用新型未公开的技术属本 领域公知技术。
权利要求贮箱板式推进剂管理装置，其特征在于包括叶片、支撑组件、出液口组件和排气管(12)；支撑组件包括中心支撑管(4)及连接在其底部的底孔板压板(7)、底孔板(8)和底孔板支板(9)；出液口组件包括依次连接的导流管(5)、导流管网片(10)和出液管(11)；叶片固定在中心支撑管(4)上；出液口组件通过导流管(5)固定连接在中心支撑管(4)上；底孔板支板(9)的支撑面固定在贮箱下半球的支撑台阶上；排气管(12)固定在贮箱的上半球壳体顶部，排气管(12)的入口伸入贮箱气垫内。
2.根据权利要求1的贮箱板式推进剂管理装置，其特征在于所述叶片的数量为4-8 片，每个叶片由直叶片和弯叶片焊接而成。
3.根据权利要求1的贮箱板式推进剂管理装置，其特征在于所述导流管(5)、导流管 网片(10)和出液管(11)采用焊接方式连接。
4.根据权利要求1的贮箱板式推进剂管理装置，其特征在于所述中心支撑杆(4)与 导流管(5)采用螺栓组件(6)连接。
5.根据权利要求1的贮箱板式推进剂管理装置，其特征在于所述的叶片、中心支撑 管(4)、导流管(5)、底孔板压板(7)、底孔板(8)、底孔板支板(9)、出液管(11)以及排气管 (12)均采用钛合金材料。
专利摘要本实用新型公开了一种卫星用贮箱板式推进剂管理装置，包括叶片、支撑组件、出液口组件和排气管(12)；支撑组件包括中心支撑管(4)及连接在其底部的底孔板压板(7)、底孔板(8)和底孔板支板(9)；出液口组件包括依次连接的导流管(5)、导流管网片(10)和出液管(11)；叶片固定在中心支撑管(4)上；出液口组件通过导流管(5)固定连接在中心支撑管(4)上；底孔板支板(9)的支撑面固定在贮箱下半球的支撑台阶上；排气管(12)固定在贮箱的上半球壳体顶部，排气管(12)的入口伸入贮箱气垫内。本实用新型采用板式结构形式，实现了贮箱强度大、重量低、加注速度快的要求。
文档编号B61G1/40GK201553157SQ20092022312
公开日2010年8月18日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者任海, 宋飞, 李永, 林星荣, 梁军强, 潘海林, 耿永兵, 魏延明 申请人:北京控制工程研究所