[發(fā)明專利]一種承高壓的泵后燃料搖擺裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711462579.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108180087B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊颯;楊亞龍;高祖興;李平;李斌;秦紅強;徐學軍;王猛;張相盟
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F02K9/60
• 分類號: F02K9/60;F16L51/02;F16L57/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種承高壓的泵后燃料搖擺裝置，包括傳力環(huán)叉、常平環(huán)、S型增強波紋管和導(dǎo)流筒；兩個傳力環(huán)叉分別連接在S型增強波紋管的進口端和出口端，傳力環(huán)叉包括傳力環(huán)和對稱連接在傳力環(huán)兩側(cè)的兩個傳力臂；常平環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，徑向均布有安裝孔；銷軸與傳力臂固定連接，關(guān)節(jié)軸承安裝在常平環(huán)的安裝孔內(nèi)，常平環(huán)與銷軸通過關(guān)節(jié)軸承鉸接，使傳力環(huán)叉相對常平環(huán)轉(zhuǎn)動；傳力環(huán)與S型增強波紋管固定連接；S型增強波紋管置于常平環(huán)內(nèi)；用于梳理流場方向的導(dǎo)流筒與進口端傳力環(huán)叉固定連接，置于S型增強波紋管內(nèi)。本發(fā)明提供的承高壓燃料搖擺裝置可以適應(yīng)液體火箭發(fā)動機高壓燃料路雙向搖擺要求，在輸運高壓介質(zhì)的同時保證發(fā)動機搖擺過程中良好的位移補償能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液體火箭發(fā)動機制造領(lǐng)域，可用于其它技術(shù)領(lǐng)域中需要在高壓條件下?lián)u擺的管路變形補償。

背景技術(shù)

承高壓的泵后燃料搖擺裝置為高壓管路的變形補償器，屬金屬膨脹節(jié)領(lǐng)域，金屬膨脹節(jié)可實現(xiàn)管路承壓功能的同時補償其周期性搖擺時的管路變形，在航天航空、石化、電力、汽車和船舶等行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。

標準JB-T 6171-2013提及角向型萬向膨脹節(jié)具有能吸收任一平面內(nèi)角位移并能承受內(nèi)壓的功能，由波紋管、銷軸、鉸鏈板、萬向環(huán)和立板組成，該結(jié)構(gòu)采用的波紋管未設(shè)置加強環(huán)，承內(nèi)壓能力不高于4MPa，傳力搖擺的鉸接板與萬向環(huán)通過銷軸鉸接，在較大銷軸向分離載荷下鉸鏈板、萬向環(huán)與銷軸的鉸接結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)變形卡滯，所以標準中角向性膨脹節(jié)不能解決高壓搖擺問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可承高壓的燃料搖擺裝置，補充現(xiàn)有標準金屬膨脹節(jié)方案承壓能力不足的問題，該裝置用于液體火箭發(fā)動機泵后燃料管路的高壓介質(zhì)輸運及搖擺的變形補償，適用于工作壓力高于40MPa的高壓管路雙向搖擺。

本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種承高壓的泵后燃料搖擺裝置，包括傳力環(huán)叉、常平環(huán)、S型增強波紋管；所述傳力環(huán)叉有兩個，分別連接在用于承壓傳力的S型增強波紋管的進口端和出口端，傳力環(huán)叉包括傳力環(huán)和對稱連接在傳力環(huán)兩側(cè)的兩個傳力臂；所述常平環(huán)為封閉環(huán)形，周向均布有安裝孔；銷軸與傳力臂固定連接，關(guān)節(jié)軸承安裝在常平環(huán)的安裝孔內(nèi)，常平環(huán)與銷軸通過關(guān)節(jié)軸承鉸接，使傳力環(huán)叉相對常平環(huán)轉(zhuǎn)動；傳力環(huán)與S型增強波紋管固定連接；所述S型增強波紋管置于常平環(huán)內(nèi)，在裝置搖擺時產(chǎn)生角變形。

優(yōu)選還包括用于梳理流場方向的導(dǎo)流筒；導(dǎo)流筒與進口端的傳力環(huán)固定連接，置于S型增強波紋管內(nèi)。

優(yōu)選所述的S型增強波紋管包括膨脹節(jié)，端頭鎧裝環(huán)和鎧裝環(huán)；膨脹節(jié)包括位于兩端的直邊段和位于兩個直邊段中間的多個依次連接的波節(jié)，波節(jié)包括依次連接的圓弧型波谷、設(shè)置在圓弧型波谷兩端的直線型過渡段以及與直線型過渡段連接的圓弧型波峰；鎧裝環(huán)的橫截面包括貼合段、補償段和定位段，貼合段、補償段分別與膨脹節(jié)的圓弧型波谷和直線型過渡段相適配，補償段與圓弧型波峰之間設(shè)置有漸開型間隙，定位段的一端與補償段連接，定位段的另一端設(shè)置有定位卡槽；端頭鎧裝環(huán)包括第一焊接環(huán)板、第二焊接環(huán)板以及封頭，第一焊接環(huán)板與第二焊接環(huán)板同心圓分布在封頭外側(cè)且第一焊接環(huán)板位于第二焊接環(huán)板內(nèi)，第一焊接環(huán)板與膨脹節(jié)的直邊段固定連接，封頭內(nèi)側(cè)與最末端的波節(jié)相適配；第二焊接環(huán)板與傳力環(huán)固定連接。

優(yōu)選所述傳力臂包括兩條叉臂；常平環(huán)置于兩條叉臂之間。

優(yōu)選導(dǎo)流筒為流道漸收結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流筒的出口外徑比S型增強波紋管最小內(nèi)徑小L*tg(a/2)，其中“L”為S型增強波紋管的長度，“a”為最大搖擺角度；導(dǎo)流筒的出口端不超過銷軸的軸心位置。

優(yōu)選所述傳力環(huán)和傳力臂整體機加工，形成一體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選所述傳力環(huán)叉材料為不銹鋼，常平環(huán)材料為馬氏體不銹鋼。

優(yōu)選所述傳力環(huán)與第二焊接環(huán)板焊接；傳力環(huán)與導(dǎo)流筒焊接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：