[發明專利]一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器

有效

• 申請號: 202210453532.5
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114893325B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 高玉閃;張曉光;任孝文;高遠皓;張晟;何闖;崔星
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F02K9/60
• 分類號: F02K9/60
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

1.一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于，包括氧化劑預壓渦輪泵(1)、單向閥(2)、第一法蘭(4)、第二法蘭(5)、殼體(6)、潛管(9)、控制閥(10)及慣性孔(11)，其中：

氧化劑預壓渦輪泵(1)安裝在主管路中，殼體(6)安裝在主管路外，主管路與殼體(6)通過慣性孔(11)連通；潛管(9)安裝在殼體(6)底部，控制閥(10)安裝在潛管(9)上；氧化劑預壓渦輪泵(1)的氣體通道上安裝單向閥(2)；

所述主管路分別通過第一法蘭(4)和第二法蘭(5)與液氧輸送管路相連，液氧輸送管路內液體推進劑通過慣性孔(11)進入殼體(6)，并在殼體(6)內形成自由液位和氣體容腔(3)；

當處于低溫預冷狀態時，在單向閥(2)的止逆作用下，液氧充滿殼體(6)和氧化劑預壓渦輪泵(1)，實現對所述注氣式蓄壓器的低溫預冷；

當進入工作狀態時，氣體工質經單向閥(2)進入氧化劑預壓渦輪泵(1)的氣體通道，在對氧化劑預壓渦輪泵(1)的渦輪做功后分為兩部分，其中一部分進入主管路與液氧摻混液化，另一部分注入氣體容腔(3)，使得氣體容腔(3)壓力升高，液氧通過慣性孔(11)進入液氧輸送管路中，氣體容腔(3)增大，當液面下降至潛管(9)最高位置時，控制閥(10)打開，潛管(9)排氣，液面停止下降；當液氧輸送管內壓力高于氣體容腔(3)內壓力時，氣體容腔(3)被壓縮，液面升高，當液面升高至潛管(9)最高點以上時，潛管(9)開始排液，實現液面在潛管(9)最高點附近調節；通過調節控制閥(10)的開度，控制潛管(9)排氣或排液的速度；

所述氣體工質為高壓補燃液氧煤油發動機燃氣發生器燃燒產生的富氧燃氣。

2.根據權利要求1所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：還包括液位計(7)，用于測量殼體(6)內液氧液面的高度。

3.根據權利要求2所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：還包括壓力傳感器(8)，用于測量氣體容腔(3)內的壓力。

4.根據權利要求1所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：還包括摻混孔(12)，摻混孔(12)設置在氧化劑預壓渦輪泵(1)的出口位置，將過量富氧燃氣引入主管路中，實現富氧燃氣與液氧的摻混液化。

5.根據權利要求1所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：還包括注氣孔(13)，注氣孔(13)設置在殼體(6)的入口位置，通過減小富氧燃氣的流動速度，引導氣體向殼體(6)內壁面方向流動，避免高溫高壓富氧燃氣直吹液氧自由液面和輸送管外壁面。

6.根據權利要求1所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：還包括過濾器(14)，用于對進入氧化劑預壓渦輪泵(1)的液氧進行過濾。

7.根據權利要求1所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：所述氧化劑預壓渦輪泵(1)的殼體、殼體(6)及液氧輸送管路外包覆有隔熱層(15)；所述殼體(6)為半球形。

8.根據權利要求3所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：還包括控制器(17)，所述液位計(7)和壓力傳感器(8)將所測信號實時傳遞至控制器(17)，控制器(17)實現對控制閥(10)的動作控制。

9.根據權利要求1所述的一種利用氧化劑預壓渦輪燃氣的注氣式蓄壓器，其特征在于：所述注氣式蓄壓器位于氧主泵入口位置，用于抑制POGO振動。