[發(fā)明專利]一種專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置

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• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111929004A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 楊富寧;曹小平;張昌武
• 申請（專利權）人: 藍箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02;G01M15/02
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 高元吉

本發(fā)明提供一種專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置，包括彼此配合的承壓殼體、密封圈和壓環(huán)，由所述承壓殼體、所述密封圈和所述壓環(huán)組成的整體外側(cè)壁與推力室的噴管喉部內(nèi)壁相適應；其中所述承壓殼體包含與推力室噴管喉部上方內(nèi)壁面相適應的第一側(cè)壁；所述壓環(huán)的外沿包含與推力室噴管喉部下方內(nèi)壁面相適應第二側(cè)壁；所述密封圈設置在所述第一側(cè)壁與所述第二側(cè)壁之間。該航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置既能有效借助噴管喉部上方擴張型面結構進行承力，又能自由穿過收口結構的喉部，體積小，質(zhì)量輕，安裝便捷。

技術領域

本發(fā)明涉及航天運載器發(fā)動機推力室的氣密性試驗的領域，具體涉及一種專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置。

背景技術

航天運載器發(fā)動機推力室噴管一般是擴-收-擴的拉瓦爾結構，通過噴注器將推進劑霧化，推進劑在燃燒室進行燃燒，并將高溫高壓燃氣轉(zhuǎn)化為高速燃氣從噴管噴出，從而產(chǎn)生反作用推力。在推力室組裝成航天運載器發(fā)動機后，需要對發(fā)動機整機系統(tǒng)進行嚴格的氣密試驗考核，以驗證密封的可靠性。試驗時需要密封推力室喉部對系統(tǒng)形成封閉腔，然后注入壓縮空氣，待壓力顯示穩(wěn)定后，在其表面檢查是否存在滲漏現(xiàn)象。

由于氣密試驗是在航天運載器發(fā)動機整機狀態(tài)下進行，推力室外圍布置了復雜的元器件和管路，因此要求推力室喉部密封裝置盡量體積小，結構簡單，便于操作，能有效避開外圍空間干涉。目前常見的密封裝置主要針對噴管喉部直徑相對較小的噴管，不能應用于喉部直徑稍大一些的噴管；或這些密封裝置是在推力室單體狀態(tài)下進性密封使用的，體積過于龐大，不適用于航天運載器發(fā)動機整機狀態(tài)。

此外，一些航空航天用發(fā)動機采用其他的專用于密封裝置解決密封效果差的問題，例如CN111608739A公開了一種設置在燃氣渦輪發(fā)動機高溫部位的密封內(nèi)環(huán)，密封內(nèi)環(huán)的外周設置有壓緊組件，壓緊組件內(nèi)設置有指尖密封環(huán)和石墨潤滑件，指尖密封環(huán)的內(nèi)壁與密封內(nèi)環(huán)的外壁滑動配合，壓緊組件內(nèi)設置有將石墨潤滑件壓向密封內(nèi)環(huán)外壁的彈性支撐件。該密封裝置能夠通過自潤滑接觸式實現(xiàn)密封，適用于熱端部位的密封。不過對于發(fā)動機推力室噴管結構并不能實現(xiàn)較好的密封效果。

鑒于此，亟需設計一種安全可靠、結構簡單便于操作的航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種專用于航天運載器發(fā)動機推力室試驗用密封裝置。

本發(fā)明提供一種專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置，包括彼此配合的承壓殼體、密封圈和壓環(huán)，由所述承壓殼體、所述密封圈和所述壓環(huán)組成的整體外側(cè)壁與推力室的噴管喉部內(nèi)壁相適應；其中所述承壓殼體包含與推力室噴管喉部上方內(nèi)壁面相適應的第一側(cè)壁；所述壓環(huán)的外沿包含與推力室噴管喉部下方內(nèi)壁面相適應第二側(cè)壁；所述密封圈設置在所述第一側(cè)壁與所述第二側(cè)壁之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述承壓殼體為凹型結構的回轉(zhuǎn)體。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述承壓殼體靠近其第一側(cè)壁的位置還包括底座部分，所述承壓殼體在所述底座部分的最大徑向尺寸小于所述第一側(cè)壁的徑向尺寸，所述壓環(huán)卡合地設置在所述底座部分沿徑向方向的外側(cè)，且所述密封圈設置在所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁彼此面對的端面之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置還包括：三個以上的螺柱，均勻設置在所述底座部分，且每個螺柱的另一端穿過所述壓環(huán)對應的位置；分別與所述螺柱一一對應的多個螺母，且每個螺母從所述壓環(huán)的外側(cè)安裝在每個所述螺柱上且用于壓緊所述壓環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置還包括：安裝手柄，固定設置在所述底座部分的中心位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述專用于航天運載器發(fā)動機推力室的密封試驗裝置還包括：連接嘴，貫穿所述底座部分靠近中心的位置，用于向所述承壓殼體內(nèi)部輸送氣體或液體。