[發明專利]金屬隔膜貯箱及其金屬隔膜的加工方法

在審

• 申請號: 201811330141.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109573367A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 周萌;張文;賴銀燕;任晗
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江北機械工程有限公司
• 主分類號: B65D90/04
• 分類號: B65D90/04;B21D22/16;B23P15/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

本發明公開了一種金屬隔膜貯箱及其金屬隔膜的加工方法，該金屬隔膜貯箱包括上殼體和下殼體，上殼體的外壁下部環向設置有加強環圈，加強環圈的底端面與下殼體的頂端面焊接形成空心結構；上殼體的內腔設置有呈半球狀的金屬隔膜，金屬隔膜的上表面與上殼體的內壁之間圍合形成用于容納氣體的第一腔體，金屬隔膜的下表面與下殼體的內壁之間圍合形成用于容納推進劑的第二腔體；金屬隔膜具有半球形弧面，半球形弧面的底部開口端向外彎曲延伸形成U形弧面，U形弧面的懸置端部與上殼體的底端面焊接固定。本發明的金屬隔膜貯箱設計結構緊湊、便于裝配，而且在使用過程中能夠實現金屬隔膜的正常翻轉，杜絕了使用過程中金屬隔膜破裂而發生事故的隱患。

技術領域

本發明涉及金屬隔膜貯箱，具體地指一種金屬隔膜貯箱及其金屬隔膜的加工方法。

背景技術

隨著液體火箭發動機的迅速發展，對推進劑貯箱的要求越來越高。隔膜貯箱作為單組元液體火箭發動機姿控調整的推進劑貯存單元，已經得到廣泛運用。

然而，目前貯箱中的隔膜基本都是采用非金屬隔膜，不便于長期存放或在使用過程中推進劑容易出現晃動，存在一定的安全隱患。因此，急需設計一種安全穩定高的金屬隔膜貯箱，并尋求一種可靠的金屬隔膜的加工方法。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種結構簡單、安全可靠的金屬隔膜貯箱及其金屬隔膜的加工方法。

為實現上述目的，本發明所設計的一種金屬隔膜貯箱，包括呈半球狀的上殼體和下殼體，其特殊之處在于：所述上殼體的外壁下部環向設置有加強環圈，所述加強環圈的底端面與下殼體的頂端面焊接形成空心結構；

所述上殼體的內腔設置有呈半球狀的金屬隔膜，所述金屬隔膜的上表面與上殼體的內壁之間圍合形成用于容納氣體的第一腔體，所述金屬隔膜的下表面與下殼體的內壁之間圍合形成用于容納推進劑的第二腔體；

所述金屬隔膜具有半球形弧面，所述半球形弧面的底部開口端向外彎曲延伸形成U形弧面，所述U形弧面的懸置端部與上殼體的底端面焊接固定，所述U形弧面與上殼體的連接處設置有定位環。

進一步地，所述加強環圈與下殼體的連接處設置有焊接保護環。

進一步地，所述上殼體的頂部設置有用于供氣體進入的進氣閥。

進一步地，所述下殼體的底部設置有用于供推進劑排出的排液閥。

進一步地，所述加強環圈包括錐形環和圓環，所述錐形環的頂端面與上殼體的外壁下部焊接，所述錐形環的底端面與圓環的頂端面一體成型，所述圓環的底端面與下殼體的頂端面焊接。

進一步地，所述金屬隔膜的壁厚由底部向頂部逐漸增大，所述金屬隔膜的底部壁厚為0.6～0.8mm，所述金屬隔膜的頂部壁厚為1.0～1.2mm。

本發明還提供一種上述的金屬隔膜的加工方法，包括如下步驟：

1)選材：

將未經過熱處理的厚板料進行拉伸試驗和成分檢驗，選取滿足設計需求的厚板料；

2)旋壓：

將步驟1)選取的厚板料進行旋壓處理，得到所需形狀的隔膜坯料；

3)退火熱處理：

將步驟2)所得的隔膜坯料進行退火熱處理后冷卻，得到隔膜坯體；

4)機加成型：

將步驟3)所得的隔膜坯體通過機械加工的方法加工至設計的內型面結構和尺寸。

進一步地，所述步驟1)中，選取的厚板料的彈性模量E＝69～82GPa，泊松比μ＝0.33～0.35，抗拉強度為76～88MPa，屈服強度為28～38MPa，延伸率為39～45％。