[實(shí)用新型]低溫推進(jìn)劑輸送管路振動(dòng)試驗(yàn)中的復(fù)合環(huán)境協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521031043.2
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN205209718U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 逯志國;夏江寧;衛(wèi)國;王丹
• 申請（專利權(quán)）人: 北京強(qiáng)度環(huán)境研究所;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低溫管路振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及低溫推進(jìn)劑輸送管路振動(dòng)試驗(yàn)中的復(fù) 合環(huán)境協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的運(yùn)載火箭推進(jìn)劑相比，長征5號火箭采用了液氫/液氧推進(jìn)劑作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料， 具有無污染、無毒性、燃燒充分推力大等優(yōu)點(diǎn)。目前液氫/液氧推進(jìn)劑也成為了世界各航天大 國新型運(yùn)載火箭的首選燃料。與之而來的問題是，箭體內(nèi)需要在燃料儲箱與發(fā)動(dòng)機(jī)間布置各 式的連接管路，管路在工作中處于低溫高壓狀態(tài)，且飛行中承受著動(dòng)力載荷。所以，為了確 保新型火箭的研制成功，箭體管路的振動(dòng)試驗(yàn)則是必不可少的，而且在振動(dòng)試驗(yàn)中需要模擬 管路的低溫高壓狀態(tài)，使得管路在工況環(huán)境條件下的可靠性考核更加真實(shí)。

由于液氫、液氧溫度很低，分別為20K(-253℃)，80K(-193℃)左右，局部液氫儲箱 氫自生增壓管路在振動(dòng)試驗(yàn)中需要對其實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行真實(shí)的模擬，包括管路內(nèi)部溫度及 壓力值。對于13.5MPa壓力值的低溫管路振動(dòng)試驗(yàn)的環(huán)境模擬，在之前的運(yùn)載火箭型號研制 中尚屬于空白。而且，現(xiàn)有低溫推進(jìn)劑加注及加壓設(shè)備在低溫推進(jìn)劑加注完成后，由于加壓 時(shí)高壓氣流流通環(huán)節(jié)較多以及設(shè)備設(shè)計(jì)承壓值較低，還有各種法蘭盤、截止閥門、傳感器接 口經(jīng)低溫冷卻后(-193℃左右)存在不同程度的收縮應(yīng)力，致使設(shè)備整體氣密性差。因此， 缺少適用的環(huán)境模擬系統(tǒng)造成了管路工況環(huán)境試驗(yàn)的極大困難。此外，由于管路在低溫狀態(tài) 下內(nèi)部保壓的時(shí)間不足，嚴(yán)重影響管路模擬環(huán)境的真實(shí)可靠性。因此本發(fā)明提供了一種復(fù)合 環(huán)境協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)，確保在管路進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)過程中對通入低溫推進(jìn)劑后進(jìn)行加壓的精確度， 保壓時(shí)間的可控性，試驗(yàn)儀器設(shè)備、產(chǎn)品及人員的安全性，更真實(shí)的模擬管路的實(shí)際使用環(huán) 境，達(dá)到管路振動(dòng)試驗(yàn)的考核目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種低溫推進(jìn)劑輸送管路振動(dòng)試驗(yàn)中的復(fù)合環(huán)境協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 含了低溫推進(jìn)劑加注與高壓加載的兩個(gè)分系統(tǒng)，通過低溫推進(jìn)劑加注系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)管路的 低溫推進(jìn)劑加注，由三向轉(zhuǎn)接裝置與四向轉(zhuǎn)接裝置實(shí)現(xiàn)低溫推進(jìn)劑加注系統(tǒng)與管路高壓加載 系統(tǒng)的物理隔離，并且在低溫推進(jìn)劑高壓加載系統(tǒng)內(nèi)增設(shè)了安全閥及電磁閥保證了振動(dòng)試驗(yàn) 后泄壓及釋放低溫推進(jìn)劑的需求，還在四向轉(zhuǎn)接裝置頂部設(shè)置了溫度傳感器及壓力傳感器， 實(shí)現(xiàn)了對試驗(yàn)管路內(nèi)溫度壓力的精確測量，及遠(yuǎn)程控制的數(shù)據(jù)參考。

本發(fā)明提供的低溫推進(jìn)劑輸送管路振動(dòng)試驗(yàn)中的復(fù)合環(huán)境協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)，包括低溫推進(jìn) 劑罐、溫度傳感器、壓力傳感器、試驗(yàn)管路、穩(wěn)壓器、超高壓氣瓶，還包括第一低溫高壓截 止閥、低溫高壓安全閥、壓力調(diào)節(jié)電磁閥、四向轉(zhuǎn)接裝置、第一管路轉(zhuǎn)接工裝、第二管路轉(zhuǎn) 接工裝、三向轉(zhuǎn)接裝置、第二低溫高壓截止閥、加壓電磁閥；溫度傳感器和壓力傳感器置于 四向轉(zhuǎn)接裝置頂部，四向轉(zhuǎn)接裝置分別連接第一低溫高壓截止閥、低溫高壓安全閥、壓力調(diào) 節(jié)電磁閥和試驗(yàn)管路，四向轉(zhuǎn)接裝置通過第一管路轉(zhuǎn)接工裝和試驗(yàn)管路一端相連，第一低溫 高壓截止閥通過低溫推進(jìn)劑加注軟管與低溫推進(jìn)劑罐連接；三向轉(zhuǎn)接裝置分別連接第二管路 轉(zhuǎn)接工裝、第二低溫高壓截止閥、加壓電磁閥，三向轉(zhuǎn)接裝置通過第二管路轉(zhuǎn)接工裝和試驗(yàn) 管路另一端相連，第二低溫高壓截止閥通過低溫推進(jìn)劑加注軟管與穩(wěn)壓器相連，加壓電磁閥 通過超高壓加壓軟管與超高壓氣瓶相連，四向轉(zhuǎn)接裝置與第一管路轉(zhuǎn)接工裝之間、三向轉(zhuǎn)接 裝置與第二管路轉(zhuǎn)接工裝之間通過超高壓加注加壓軟管連接。

所述低溫推進(jìn)劑是液氮、液氫、液氧。

所述第一低溫高壓截止閥、低溫高壓安全閥、壓力調(diào)節(jié)電磁閥、四向轉(zhuǎn)接裝置、三向轉(zhuǎn) 接裝置、第二低溫高壓截止閥、加壓電磁閥均置于支撐托盤上。

所述穩(wěn)壓器的放置位置高于試驗(yàn)管路的放置位置，保證穩(wěn)壓器內(nèi)的低溫推進(jìn)劑可以及時(shí) 回流補(bǔ)充至試驗(yàn)管路內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫推進(jìn)劑加注和高壓加載，確保試驗(yàn)管路在模擬振動(dòng)試驗(yàn)的過程 中加壓的精確度、保壓時(shí)間的可控性，能夠更真實(shí)的模擬試驗(yàn)管理的實(shí)際環(huán)境。該系統(tǒng)設(shè)計(jì) 簡單、操作極為方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的復(fù)合環(huán)境協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)示意圖；