機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于火箭發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的航天器或航天運載器使用的動力裝置，絕大多數(shù)是液體推進劑火箭發(fā)動機和固體推進劑火箭發(fā)動機。在發(fā)展液體火箭發(fā)動機的過程中，遇到了不易儲存、劇毒、強腐蝕、易燃易爆、環(huán)境污染等方面的困難，固體火箭發(fā)動機由于克服了以上缺點而取得較大發(fā)展，但液體發(fā)動機比沖較高，推力可調(diào)節(jié)，能重復(fù)點火等方面的優(yōu)點卻是固體推進劑難以達到的。膏狀推進劑作為近年來新型推進劑一個重要熱點，引起了各國專家的極大興趣。這類推進劑既克服了固體推進劑燃燒速率難以隨機控制、發(fā)動機難以多次啟動的缺點，又克服了液體推進劑密度低、貯存性差的缺點。膏體推進劑具有比沖高，工藝性好，易存儲，可實現(xiàn)推力調(diào)節(jié)和多次啟動等優(yōu)點，越來越受到世界各國的重視。
[0003]要實現(xiàn)膏體火箭發(fā)動機的推力調(diào)節(jié)，就必須控制推進劑的流量，甚至于熄火與重新啟動。而在媳火時，必須防止火焰向推進劑儲箱內(nèi)傳播，以防止推進劑儲箱爆炸的危險。因此，防回火裝置是膏體火箭發(fā)動機上必要的安全裝置。
[0004]防回火設(shè)計或裝置有兩種，一種是利用膏體推進劑的防回火半徑設(shè)計推進劑輸送管道，當(dāng)管道半徑小于防回火半徑時，熱量不足以支持火焰的繼續(xù)傳播，從而達到防回火的目的。其優(yōu)點是不需要設(shè)計任何特殊的裝置就能實現(xiàn)防回火；而缺點也很明顯，因為防回火半徑一般都非常小，通常只有幾毫米，輸送會有大量的能量消耗，而且也不能實現(xiàn)大范圍的流量調(diào)節(jié)。另一種是在調(diào)節(jié)閥的縫隙入口部位安裝特殊的橡膠隔膜，當(dāng)調(diào)節(jié)閥縫隙增大時，在膜片和閥體壁之間形成間隙，保證膏體推進劑連續(xù)，阻止火焰回流。其缺點主要是對橡膠隔膜材料的選擇較為苛刻，防回火效果不太理想。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種原理簡單，工作可靠，成本低廉，防回火效果好，結(jié)構(gòu)布局合理，且易于實現(xiàn)微小型化的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置。
[0006]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0007]—種機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，包括:
[0008]設(shè)置有膏體推進劑出藥通道的儲箱連接部，
[0009]與儲箱連接部出藥端固連的活塞外殼，
[0010]外壁面和內(nèi)壁面均由不同直徑的圓柱面組成，且外壁面的大直徑圓柱面與活塞外殼內(nèi)壁滑動密封配合的活塞，
[0011]套在活塞外壁面的小直徑圓柱面上的彈簧，
[0012]—端與活塞外殼固連，另一端伸入活塞內(nèi)并與活塞內(nèi)壁面的大直徑圓柱面滑動密封配合，且被活塞內(nèi)壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面限位的膏體推進劑燃氣發(fā)生器，
[0013]固定在膏體推進劑燃氣發(fā)生器進藥口端的孔盤座；
[0014]其中，彈簧的兩端被活塞外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面和膏體推進劑燃氣發(fā)生器限位；活塞具有封堵住儲箱連接部膏體推進劑出藥通道的狀態(tài)。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:
[0016](I)本實用新型利用彈簧的壓縮來實現(xiàn)復(fù)雜的膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火功能，原理簡單，工作可靠，成本低廉，防回火效果好。
[0017](2)本實用新型的活塞受活塞外殼和燃氣發(fā)生器的共同約束，活塞運動時不易發(fā)生偏移，便于安裝和拆卸。
[0018](3)本實用新型將燃氣發(fā)生器等部件置于彈簧內(nèi)部，使得結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間較小，易于實現(xiàn)微小型化。
[0019](4)本實用新型零部件都可以通過簡單的機加工得到，布置合理，便于安裝。
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型一種機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，包括:
[0023]設(shè)置有膏體推進劑出藥通道的包括儲箱連接部1，
[0024]與儲箱連接部I出藥端固連的活塞外殼6，
[0025]外壁面和內(nèi)壁面均由不同直徑的圓柱面組成，且外壁面的大直徑圓柱面與活塞外殼6內(nèi)壁滑動密封配合的活塞2，
[0026]套在活塞2外壁面的小直徑圓柱面上的彈簧4，
[0027]一端與活塞外殼6固連，另一端伸入活塞2內(nèi)并與活塞2內(nèi)壁面的大直徑圓柱面滑動密封配合，且被活塞2內(nèi)壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面限位的膏體推進劑燃氣發(fā)生器7，
[0028]固定在膏體推進劑燃氣發(fā)生器7進藥口端的孔盤座5 ;
[0029]其中，彈簧4的兩端被活塞2外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面和膏體推進劑燃氣發(fā)生器7限位；活塞2具有封堵住儲箱連接部I膏體推進劑出藥通道的狀態(tài)。
[0030]膏體推進劑燃氣發(fā)生器7通過端部外側(cè)的法蘭結(jié)構(gòu)與活塞外殼6固連。
[0031]法蘭結(jié)構(gòu)與活塞外殼6通過銷釘8固連。
[0032]彈簧4的兩端被膏體推進劑燃氣發(fā)生器7的法蘭結(jié)構(gòu)和活塞2外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面限位。
[0033]儲箱連接部I的出藥端與活塞外殼6通過螺紋固連，活塞外殼6和活塞2均被儲箱連接部I的出藥端的臺階面限位，且活塞2在被儲箱連接部I出藥端的臺階面限位時具有封堵住儲箱連接部I膏體推進劑出藥通道的狀態(tài)。
[0034]彈簧4與活塞2外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間設(shè)置有墊片3。
[0035]其工作原理為:
[0036]在發(fā)動機需要工作時，推進劑儲箱中的推進劑受到擠壓，在擠壓力的作用下，推動活塞2，在活塞外殼6和膏體推進劑燃氣發(fā)生器7的約束下，活塞2向前移動，使彈簧4壓縮，活塞2與儲箱連接部I分離，被活塞2封堵住的膏體推進劑出藥通道打開，膏體推進劑從膏體推進劑出藥通道中流出，并穿過活塞2和孔盤座5并最終流入膏體推進劑燃氣發(fā)生器7。
[0037]當(dāng)膏體推進劑停止擠進時，擠壓力消失，此時被壓縮的彈簧4恢復(fù)形變，在變形力的作用下，推動活塞2向后移動，抵住儲箱連接部1，膏體推進劑出藥通道再次被活塞2封堵，將膏體推進劑儲箱I與膏體推進劑燃氣發(fā)生器7隔開，有效的避免了膏體推進劑燃燒產(chǎn)生的火焰回流到儲箱中，使發(fā)動機發(fā)生爆炸。
[0038]實施例:
[0039]結(jié)合圖1:
[0040]一種機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，包括儲箱連接部1、活塞2、墊片3、彈簧4、孔盤座5、活塞外殼6和膏體推進劑燃氣發(fā)生器7 ;活塞外殼6的一端伸入儲箱連接部I出藥口，并與儲箱連接部I螺紋連接；活塞2的外壁和內(nèi)壁均由兩段直徑不同的圓柱面組成，活塞2置于活塞外殼6中，其外壁面的大直徑圓柱面與活塞外殼6滑動密封配合，并被儲箱連接部I內(nèi)的環(huán)形臺階面限位，且具有封堵住儲箱連接部I出藥通道的位置狀態(tài)；活塞2外壁面的小直徑圓柱面上套有彈簧4，彈簧4與活塞2內(nèi)壁的大、小直徑圓柱面之間的臺階面上設(shè)置有墊片3 ;膏體推進劑燃氣發(fā)生器7的一端外側(cè)設(shè)置有法蘭結(jié)構(gòu)，法蘭結(jié)構(gòu)通過銷釘8與活塞外殼6固連，另一端伸入活塞2內(nèi)，并與活塞2內(nèi)壁面的大直徑圓柱面滑動密封配合，且被活塞2內(nèi)壁面的大、小直徑圓柱面之間的臺階面限位，孔盤座5固定連接在膏體推進劑燃氣發(fā)生器7的推進劑進口處。
【主權(quán)項】
1.一種機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:包括: 設(shè)置有膏體推進劑出藥通道的儲箱連接部(1)， 與儲箱連接部(I)出藥端固連的活塞外殼(6)， 外壁面和內(nèi)壁面均由不同直徑的圓柱面組成，且外壁面的大直徑圓柱面與活塞外殼(6)內(nèi)壁滑動密封配合的活塞(2)， 套在活塞(2)外壁面的小直徑圓柱面上的彈簧(4)， 一端與活塞外殼出)固連，另一端伸入活塞(2)內(nèi)并與活塞(2)內(nèi)壁面的大直徑圓柱面滑動密封配合，且被活塞(2)內(nèi)壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面限位的膏體推進劑燃氣發(fā)生器(7)， 固定在膏體推進劑燃氣發(fā)生器(7)進藥口端的孔盤座(5); 其中，彈簧(4)的兩端被活塞(2)外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面和膏體推進劑燃氣發(fā)生器(7)限位；活塞(2)具有封堵住儲箱連接部(I)膏體推進劑出藥通道的狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述膏體推進劑燃氣發(fā)生器(7)通過端部外側(cè)的法蘭結(jié)構(gòu)與活塞外殼(6)固連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述法蘭結(jié)構(gòu)與活塞外殼(6)通過銷釘(8)固連。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述彈簧(4)的兩端被膏體推進劑燃氣發(fā)生器(7)的法蘭結(jié)構(gòu)和活塞(2)外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面限位。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述儲箱連接部(I)的出藥端與活塞外殼(6)通過螺紋固連，活塞外殼(6)和活塞(2)均被儲箱連接部(I)的出藥端的臺階面限位，且活塞(2)在被儲箱連接部(I)出藥端的臺階面限位時具有封堵住儲箱連接部(I)膏體推進劑出藥通道的狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述儲箱連接部⑴的出藥端與活塞外殼(6)通過螺紋固連，活塞外殼(6)和活塞⑵均被儲箱連接部(I)的出藥端的臺階面限位，且活塞(2)在被儲箱連接部(I)出藥端的臺階面限位時具有封堵住儲箱連接部(I)膏體推進劑出藥通道的狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述彈簧(4)與活塞(2)外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間設(shè)置有墊片⑶。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述彈簧(4)與活塞(2)外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間設(shè)置有墊片(3)。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，其特征在于:所述彈簧(4)與活塞(2)外壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間設(shè)置有墊片(3)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械式膏體推進劑火箭發(fā)動機防回火裝置，包括設(shè)置有膏體推進劑出藥通道的儲箱連接部，與儲箱連接部出藥端固連的活塞外殼，外壁面和內(nèi)壁面均由不同直徑的圓柱面組成，且外壁面的大直徑圓柱面與活塞外殼內(nèi)壁滑動密封配合的活塞，套在活塞外壁面的小直徑圓柱面上的彈簧，一端與活塞外殼固連，另一端伸入活塞內(nèi)并與活塞內(nèi)壁面的大直徑圓柱面滑動密封配合，且被活塞內(nèi)壁面上小直徑圓柱面與大直徑圓柱面之間的臺階面限位的膏體推進劑燃氣發(fā)生器，固定在膏體推進劑燃氣發(fā)生器進藥口端的孔盤座；本實用新型原理簡單，工作可靠，成本低廉，防回火效果好，結(jié)構(gòu)布局合理，且易于實現(xiàn)微小型化。
【IPC分類】F02K9/70
【公開號】CN204900103
【申請?zhí)枴緾N201520523429
【發(fā)明人】楊海, 杜鎮(zhèn)志, 葉小兵, 陳雄, 單新有, 許進升, 鄭健
【申請人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月17日