CN113090414A

CN113090414A - 姿控发动机

Info

Publication number: CN113090414A
Application number: CN202010015968.7A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Beijing Xinghe Power Equipment Technology Co Ltd; Galactic Energy Beijing Space Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Xinghe Power Equipment Technology Co Ltd; Galactic Energy Beijing Space Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2021-07-09

Abstract

本发明提供了一种姿控发动机。姿控发动机包括推力室，推力室的头部具有混合腔；第一电磁阀具有第一通道，第一电磁阀与推力室相连接，控制第一电磁阀可使第一通道可选择地与混合腔相连通；第二电磁阀，第二电磁阀具有第二通道，第二电磁阀与推力室相连接，控制第二电磁阀可使第二通道可选择地与混合腔相连通；密封圈，所述密封圈设置于第一电磁阀与推力室的连接处，第一电磁阀为氧化剂电磁阀。在氧化剂电磁阀与推力室的连接处采用密封圈进行密封，避免了现有技术中采用的球头或管路的连接方式造成的密封不可靠的问题。采用本申请的技术方案，能够使得该姿控发动机在长期使用中不会发生泄漏的问题，有效地提高了姿控发动机的实用性和可靠性。

Description

姿控发动机

技术领域

本发明设计发动机设备技术领域，具体而言，涉及一种姿控发动机。

背景技术

姿控发动机由推力室、电磁阀及其连接结构构成，推进剂供给通过电磁阀打开、关闭实现。现有连接结构一般为“球头+管路”连接，氧化剂和燃料分别通过不同的管路进入推力室头腔。采用球头连接密封结构，主要问题在于密封结构不可靠，接头螺纹连接易在振动环境中松动，造成线密封失效、推进剂泄漏。采用管路连接，主要问题在于管路与推力室头部采用角焊缝连接，而另一端电磁阀质量较大，使得角焊缝易在振动环境中产生疲劳裂纹，造成推进剂泄漏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种姿控发动机，以解决现有技术中发动机密封不可靠的问题；

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种姿控发动机，包括：推力室，推力室的头部具有混合腔；第一电磁阀，第一电磁阀具有第一通道，第一电磁阀与推力室相连接，控制第一电磁阀可使第一通道可选择地与混合腔相连通；第二电磁阀，第二电磁阀具有第二通道，第二电磁阀与推力室相连接，控制第二电磁阀可使第二通道可选择地与混合腔相连通；密封圈，所述密封圈设置于第一电磁阀与推力室的连接处，其中，第一电磁阀为氧化剂电磁阀；

进一步地，第一电磁阀的端部设置有连接柱，连接柱的周向设置有电磁阀法兰，推力室的朝向第一电磁阀的一端开设有与连接柱相配合的连接凹部，连接凹部的外周侧设置有推力室法兰，电磁阀法兰与推力室法兰通过连接件相连接，密封圈设置于连接柱的端部与连接凹部的底部之间；

进一步地，连接柱的端面上开设有环形密封槽，密封圈为O型密封圈，部分的密封圈位于环形密封槽内；

进一步地，连接凹部的底部开设有环形密封槽，部分的密封圈位于环形密封槽内；

进一步地，连接柱的端面上开设有第一环形密封槽，连接凹部的底部开设有第二环形密封槽，第一环形密封槽与第二环形密封槽相对地设置，第一环形密封槽与第二环形密封槽围设成环形密封腔，密封圈位于环形密封腔内；

进一步地，第二电磁阀为燃料电磁阀，燃料电磁阀的轴线与第二电磁阀的轴线具有夹角地设置；

进一步地，第二电磁阀的轴线与第二电磁阀的轴线相垂直地设置；

进一步地，连接件为螺栓；

进一步地，混合腔的靠近推力室的身部的一端设置有分流板和喷注器，喷注器远离混合腔设置；

进一步地，第一电磁阀的轴线与推力室的身部的轴线共线地设置；

应用本发明的技术方案，在氧化剂电磁阀与推力室的连接处采用密封圈进行密封，避免了现有技术中采用的球头或管路的连接方式造成的密封不可靠的问题。采用本申请的技术方案，能够使得该姿控发动机在长期使用中不会发生泄漏的问题，有效地提高了姿控发动机的实用性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的姿控发动机的实施例的结构示意图；

图2示出了图1中A—A向的剖视结构示意图；

图3示出了根据本发明的姿控发动机的实施例的剖视结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明；

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元；

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述；

结合图1至图3所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种姿控发动机。该姿控发动机包括推力室3、第一电磁阀1、第二电磁阀2和密封圈7。推力室3的头部具有混合腔11。第一电磁阀1具有第一通道，第一电磁阀1与推力室3相连接，控制第一电磁阀1可使第一通道可选择地与混合腔11相连通。第二电磁阀2具有第二通道，第二电磁阀2与推力室3相连接，控制第二电磁阀2可使第二通道可选择地与混合腔11相连通。所述密封圈7设置于第一电磁阀1与推力室3的连接处，其中，第一电磁阀1为氧化剂电磁阀；

在本实施例中，在氧化剂电磁阀与推力室3的连接处采用密封圈进行密封，避免了现有技术中采用的球头或管路的连接方式造成的密封不可靠的问题。采用本申请的技术方案，能够使得该姿控发动机在长期使用中不会发生泄漏的问题，有效地提高了姿控发动机的实用性和可靠性；

其中，如图1和图2所示，第一电磁阀1的端部设置有连接柱10，连接柱10的周向设置有电磁阀法兰5，推力室3的朝向第一电磁阀1的一端开设有与连接柱10相配合的连接凹部，连接凹部的外周侧设置有推力室法兰6，电磁阀法兰5与推力室法兰6通过连接件相连接，密封圈7设置于连接柱10的端部与连接凹部的底部之间。连接柱10的端面上开设有环形密封槽，密封圈7为O型密封圈，部分的密封圈7位于环形密封槽内；

根据本申请的另一个实施例，连接凹部的底部开设有环形密封槽，部分的密封圈7位于环形密封槽内。或者，在连接柱10的端面上开设有第一环形密封槽，连接凹部的底部开设有第二环形密封槽，第一环形密封槽与第二环形密封槽相对地设置，第一环形密封槽与第二环形密封槽围设成环形密封腔，密封圈7位于环形密封腔内。这样设置同样能够起到提高第一电磁阀1与推力室3之间的密封性；

进一步地，第二电磁阀2为燃料电磁阀，燃料电磁阀的轴线与第二电磁阀2的轴线具有夹角地设置。优选地，第二电磁阀2的轴线与第二电磁阀2的轴线相垂直地设置。连接件为螺栓。如图2和图3所示，混合腔11的靠近推力室3的身部4的一端设置有分流板8和喷注器9，喷注器9远离混合腔11设置。第一电磁阀1的轴线与推力室3的身部4的轴线共线地设置；

在本申请中，采用O型密封圈及法兰连接，同时保证了连接结构的密封可靠性和强度可靠性。O型密封圈安装在密封槽中，与推力室头部密封面配合形成自紧式密封。电磁阀通电打开后，氧化剂和燃料同时进入推力室头部，通过分流板8实现流道隔离，最终经喷注器9到达推力室身部4前端燃烧区；

如图3所示，分流板8、喷注器9与推力室头部装配后，喷注器9入口外圆与推力室头部、喷注器9出口外圆与推力室头部通过电子束焊接形成两道圆周焊缝，保证了氧化剂腔和燃料腔的隔离。焊接后，通过再次机加工喷注器9入口和推力室头部共同形成的密封面，满足其平面度和粗糙度要求，确保O型密封圈形成可靠密封；

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释；

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内；

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述；

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种姿控发动机，其特征在于，包括：

推力室（3），所述推力室（3）的头部具有混合腔（11）；

第一电磁阀（1），所述第一电磁阀（1）具有第一通道，所述第一电磁阀（1）与所述推力室（3）相连接，控制所述第一电磁阀（1）可使所述第一通道可选择地与所述混合腔（11）相连通；

第二电磁阀（2），所述第二电磁阀（2）具有第二通道，所述第二电磁阀（2）与所述推力室（3）相连接，控制所述第二电磁阀（2）可使所述第二通道可选择地与所述混合腔（11）相连通；

密封圈（7），所述密封圈（7）设置于所述第一电磁阀（1）与所述推力室（3）的连接处；

其中，所述第一电磁阀（1）为氧化剂电磁阀。

2.根据权利要求1所述的姿控发动机，其特征在于，所述第一电磁阀（1）的端部设置有连接柱（10），所述连接柱（10）的周向设置有电磁阀法兰（5），所述推力室（3）的朝向所述第一电磁阀（1）的一端开设有与所述连接柱（10）相配合的连接凹部，所述连接凹部的外周侧设置有推力室法兰（6），所述电磁阀法兰（5）与所述推力室法兰（6）通过连接件相连接，所述密封圈（7）设置于所述连接柱（10）的端部与所述连接凹部的底部之间。

3.根据权利要求2所述的姿控发动机，其特征在于，所述连接柱（10）的端面上开设有环形密封槽，所述密封圈（7）为O型密封圈，部分的所述密封圈（7）位于所述环形密封槽内。

4.根据权利要求2所述的姿控发动机，其特征在于，所述连接凹部的底部开设有环形密封槽，部分的所述密封圈（7）位于所述环形密封槽内。

5.根据权利要求2所述的姿控发动机，其特征在于，所述连接柱（10）的端面上开设有第一环形密封槽，所述连接凹部的底部开设有第二环形密封槽，所述第一环形密封槽与所述第二环形密封槽相对地设置，所述第一环形密封槽与所述第二环形密封槽围设成环形密封腔，所述密封圈（7）位于所述环形密封腔内。

6.根据权利要求1所述的姿控发动机，其特征在于，所述第二电磁阀（2）为燃料电磁阀，所述燃料电磁阀的轴线与所述第二电磁阀（2）的轴线具有夹角地设置。

7.根据权利要求6所述的姿控发动机，其特征在于，所述第二电磁阀（2）的轴线与所述第二电磁阀（2）的轴线相垂直地设置。

8.根据权利要求2所述的姿控发动机，其特征在于，所述连接件为螺栓。

9.根据权利要求1所述的姿控发动机，其特征在于，所述混合腔（11）的靠近所述推力室（3）的身部（4）的一端设置有分流板（8）和喷注器（9），所述喷注器（9）远离所述混合腔（11）设置。

10.根据权利要求1所述的姿控发动机，其特征在于，所述第一电磁阀（1）的轴线与所述推力室（3）的身部（4）的轴线共线地设置。