機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的航天器或航天運(yùn)載器使用的動(dòng)力裝置，絕大多數(shù)是液體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和固體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)展液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，遇到了不易儲(chǔ)存、劇毒、強(qiáng)腐蝕、易燃易爆、環(huán)境污染等方面的困難，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)由于克服了以上缺點(diǎn)而取得較大發(fā)展，但液體發(fā)動(dòng)機(jī)比沖較高，推力可調(diào)節(jié)，能重復(fù)點(diǎn)火等方面的優(yōu)點(diǎn)卻是固體推進(jìn)劑難以達(dá)到的。膏狀推進(jìn)劑作為近年來(lái)新型推進(jìn)劑一個(gè)重要熱點(diǎn)，引起了各國(guó)專家的極大興趣。這類推進(jìn)劑既克服了固體推進(jìn)劑燃燒速率難以隨機(jī)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)難以多次啟動(dòng)的缺點(diǎn)，又克服了液體推進(jìn)劑密度低、貯存性差的缺點(diǎn)。膏體推進(jìn)劑具有比沖高，工藝性好，易存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)推力調(diào)節(jié)和多次啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。
[0003]要實(shí)現(xiàn)膏體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力調(diào)節(jié)，就必須控制推進(jìn)劑的流量，甚至于熄火與重新啟動(dòng)。而在媳火時(shí)，必須防止火焰向推進(jìn)劑儲(chǔ)箱內(nèi)傳播，以防止推進(jìn)劑儲(chǔ)箱爆炸的危險(xiǎn)。因此，防回火裝置是膏體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上必要的安全裝置。
[0004]防回火設(shè)計(jì)或裝置有兩種，一種是利用膏體推進(jìn)劑的防回火半徑設(shè)計(jì)推進(jìn)劑輸送管道，當(dāng)管道半徑小于防回火半徑時(shí)，熱量不足以支持火焰的繼續(xù)傳播，從而達(dá)到防回火的目的。其優(yōu)點(diǎn)是不需要設(shè)計(jì)任何特殊的裝置就能實(shí)現(xiàn)防回火；而缺點(diǎn)也很明顯，因?yàn)榉阑鼗鸢霃揭话愣挤浅Ｐ?，通常只有幾毫米，輸送?huì)有大量的能量消耗，而且也不能實(shí)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(shí)，在膜片和閥體壁之間形成間隙，保證膏體推進(jìn)劑連續(xù)，阻止火焰回流。其缺點(diǎn)主要是對(duì)橡膠隔膜材料的選擇較為苛刻，防回火效果不太理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種原理簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)微小型化的機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0007]—種機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，包括:
[0008]設(shè)置有膏體推進(jìn)劑出藥通道的儲(chǔ)箱連接部，
[0009]與儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)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(tái)階面限位的膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器，
[0013]固定在膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器進(jìn)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(tái)階面和膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器限位；活塞具有封堵住儲(chǔ)箱連接部膏體推進(jìn)劑出藥通道的狀態(tài)。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本實(shí)用新型利用彈簧的壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火功能，原理簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低廉，防回火效果好。
[0017](2)本實(shí)用新型的活塞受活塞外殼和燃?xì)獍l(fā)生器的共同約束，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)不易發(fā)生偏移，便于安裝和拆卸。
[0018](3)本實(shí)用新型將燃?xì)獍l(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(shí)現(xiàn)微小型化。
[0019](4)本實(shí)用新型零部件都可以通過簡(jiǎn)單的機(jī)加工得到，布置合理，便于安裝。
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型一種機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，包括:
[0023]設(shè)置有膏體推進(jìn)劑出藥通道的包括儲(chǔ)箱連接部1，
[0024]與儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)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(tái)階面限位的膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7，
[0028]固定在膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7進(jìn)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(tái)階面和膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7限位；活塞2具有封堵住儲(chǔ)箱連接部I膏體推進(jìn)劑出藥通道的狀態(tài)。
[0030]膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(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(jìn)劑燃?xì)獍l(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(tái)階面限位。
[0033]儲(chǔ)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(chǔ)箱連接部I的出藥端的臺(tái)階面限位，且活塞2在被儲(chǔ)箱連接部I出藥端的臺(tái)階面限位時(shí)具有封堵住儲(chǔ)箱連接部I膏體推進(jìn)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(dòng)機(jī)需要工作時(shí)，推進(jìn)劑儲(chǔ)箱中的推進(jìn)劑受到擠壓，在擠壓力的作用下，推動(dòng)活塞2，在活塞外殼6和膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7的約束下，活塞2向前移動(dòng)，使彈簧4壓縮，活塞2與儲(chǔ)箱連接部I分離，被活塞2封堵住的膏體推進(jìn)劑出藥通道打開，膏體推進(jìn)劑從膏體推進(jìn)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(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7。
[0037]當(dāng)膏體推進(jìn)劑停止擠進(jìn)時(shí)，擠壓力消失，此時(shí)被壓縮的彈簧4恢復(fù)形變，在變形力的作用下，推動(dòng)活塞2向后移動(dòng)，抵住儲(chǔ)箱連接部1，膏體推進(jìn)劑出藥通道再次被活塞2封堵，將膏體推進(jìn)劑儲(chǔ)箱I與膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7隔開，有效的避免了膏體推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的火焰回流到儲(chǔ)箱中，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆炸。
[0038]實(shí)施例:
[0039]結(jié)合圖1:
[0040]一種機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，包括儲(chǔ)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(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7 ;活塞外殼6的一端伸入儲(chǔ)箱連接部I出藥口，并與儲(chǔ)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(dòng)密封配合，并被儲(chǔ)箱連接部I內(nèi)的環(huán)形臺(tái)階面限位，且具有封堵住儲(chǔ)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(tái)階面上設(shè)置有墊片3 ;膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(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(dòng)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(tái)階面限位，孔盤座5固定連接在膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器7的推進(jìn)劑進(jìn)口處。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，其特征在于:包括: 設(shè)置有膏體推進(jìn)劑出藥通道的儲(chǔ)箱連接部(1)， 與儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)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(tái)階面限位的膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器(7)， 固定在膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器(7)進(jìn)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(tái)階面和膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器(7)限位；活塞(2)具有封堵住儲(chǔ)箱連接部(I)膏體推進(jìn)劑出藥通道的狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，其特征在于:所述膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(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(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，其特征在于:所述彈簧(4)的兩端被膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(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(tái)階面限位。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)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(chǔ)箱連接部(I)的出藥端的臺(tái)階面限位，且活塞(2)在被儲(chǔ)箱連接部(I)出藥端的臺(tái)階面限位時(shí)具有封堵住儲(chǔ)箱連接部(I)膏體推進(jìn)劑出藥通道的狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)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(chǔ)箱連接部(I)的出藥端的臺(tái)階面限位，且活塞(2)在被儲(chǔ)箱連接部(I)出藥端的臺(tái)階面限位時(shí)具有封堵住儲(chǔ)箱連接部(I)膏體推進(jìn)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(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)用新型公開了一種機(jī)械式膏體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)防回火裝置，包括設(shè)置有膏體推進(jìn)劑出藥通道的儲(chǔ)箱連接部，與儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)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(tái)階面限位的膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器，固定在膏體推進(jìn)劑燃?xì)獍l(fā)生器進(jìn)藥口端的孔盤座；本實(shí)用新型原理簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)微小型化。
【IPC分類】F02K9/70
【公開號(hào)】CN204900103
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520523429
【發(fā)明人】楊海, 杜鎮(zhèn)志, 葉小兵, 陳雄, 單新有, 許進(jìn)升, 鄭健
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日