CN202844731U - 航天纯氧过滤器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提供一种航天纯氧过滤器，该过滤器表面质量及抗氧化性非常高，滤芯自身的使用强度大。本实用新型使用的技术方案如下：航天纯氧过滤器，包括上、下壳体、滤芯和密封垫，滤芯为全焊接结构，其包括滤芯骨架和滤芯过滤层，滤芯过滤层采用锡青铜烧结网，滤芯骨架包括骨架筒身和设置在其两端的工艺台阶，滤芯过滤层采用锡青铜烧结网，锡青铜烧结网裹在骨架筒身上并且两边紧贴骨架的工艺台阶的内侧面；密封垫为紫铜。该实用新型实现了对纯氧的有效、安全过滤，为供氧***压力试验提供了可靠保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过滤装置，尤其是一种火箭燃料供氧***试验台在试验时对纯氧进行过滤的航天纯氧过滤器。
背景技术
为保证火箭飞行安全，在飞行前必须对火箭进行各种地面性能检测。对火箭燃料供氧***工作性能是否良好的检测也是重要的检测项目之一，供氧***中的纯氧需经过滤器过滤后供给点火***。现在过滤纯氧的过滤器采用不锈钢材质，不锈钢材质在较大压力冲击时容易产生火花，纯氧遇见火花易产生***，从而存在安全隐患。另外过滤器内部的滤芯在焊接方式上也存在以下问题：
氩弧焊焊接方式：氩弧焊弧焰不稳定，热影响区域大，焊缝不规则易发生变形；
等离子焊焊接方式：等离子焊弧焰较稳定，焊缝易氧化，高温抗蚀性差；
激光焊焊接方式：高反射性及高导热性材料如铝、铜及合金，焊接性会受激光所改变。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种航天纯氧过滤器，该过滤器表面质量及抗氧化性非常高，滤芯自身的使用强度大。
本实用新型使用的技术方案如下：航天纯氧过滤器，包括上壳体1、下壳体4、滤芯2和密封垫3，滤芯2为全焊接结构，其包括滤芯骨架21和滤芯过滤层22，滤芯过滤层22采用锡青铜烧结网，滤芯骨架21包括骨架筒身和设置在其两端的工艺台阶211，锡青铜烧结网裹在骨架筒身上并且两边紧贴骨架的工艺台阶211的内侧面；密封垫3的材质为紫铜。
本实用新型所述航天纯氧过滤器的上、下壳体、滤芯骨架的材质均选用锡青铜或镍铜合金。
锡青铜烧结网是通过叠层压制与真空烧结的多层金属纺织丝网。
由于纯氧遇见火花易产生***的特性，纯氧过滤器的上、下壳体、滤芯骨架的材质均选用锡青铜或镍铜合金，滤芯过滤网选用锡青铜烧结网。锡青铜具有较高的力学性能、减磨性能和耐腐蚀性，易切削加工，钎焊和熔焊性能好，收缩系数小，无磁性，冲击时不产生火花。密封垫材质选用紫铜。从而保证了纯氧的安全可靠输送。
过滤器滤芯采用电子束全焊接结构。烧结网是将多层金属编织丝网,通过叠层压制与真空烧结等工艺制造而成,具有较高机械强度和非常好的整体刚性结构。各层丝网的网孔相互交错、形成一种均一而理想的过滤结构，能够对材料的孔隙大小、渗透性能和强度特性进行合理的匹配与设计，从而使其具有优良的过滤精度、过滤阻抗、机械强度、耐磨性、耐热性和被加工性，使过滤效果显得容易控制。由于其过滤机制为表层过滤，而且网孔孔道光滑，故其具有优异的反洗再生性能，可以反复长期使用，尤其适合于连续化与自动化的操作过程。
滤芯骨架由锡青铜棒或镍铜合金加工制作，骨架两端在与锡青铜烧结网两端的焊接连接处设置有工艺台阶；在焊接时将锡青铜烧结网裹在骨架上，其两端帖合骨架两端的工艺台阶的内侧面；采用电子束焊接方法进行锡青铜烧结网与骨架的轴向合缝焊接及两端圆周焊接。
骨架两端在与锡青铜烧结网两端的焊接连接处设置有工艺台阶，保证了过滤器滤芯的全焊接结构及滤芯自身的使用强度；因电子束焊是在真空状态下进行，焊缝的表面质量及抗氧化性非常高，极大的提高了滤芯的焊接性能及使用性能，增强了焊接强度，延长了使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明
图1为本实用新型航天纯氧过滤器的结构示意图
图2为图1所示过滤器的滤芯结构图
图3为图1所示过滤器的滤芯的工艺台阶结构图
具体实施方式
本实用新型航天纯氧过滤器包括上壳体、过滤器下壳体、滤芯、密封垫四部分，如图1，该过滤器的设计加工、装配和材料选用均满足相关国家标准及行业标准的要求，上、下壳体连接密封性好，满足双向密封，结构紧凑、工艺性能良好。
纯氧过滤器的上、下壳体、滤芯骨架零部件的材质均选用锡青铜或镍铜合金，如图2所示过滤器滤芯采用电子束全焊接结构，其包括滤芯骨架21和滤芯过滤层22，滤芯过滤层22采用锡青铜烧结网，滤芯骨架21包括骨架筒身和设置在其两端的工艺台阶211，锡青铜烧结网裹在骨架筒身上并且两边紧贴骨架的工艺台阶211的内侧面；密封垫3的材质为紫铜。锡青铜烧结网是将多层金属编织丝网,通过叠层压制与真空烧结等工艺制造而成,具有较高机械强度和非常好的整体刚性结构。
滤芯骨架由锡青铜棒或镍铜合金加工制作，为实现过滤器滤芯的全焊接结构及提高滤芯自身的使用强度，骨架两端在与锡青铜烧结网两端焊接连接处设置有工艺台阶。先将锡青铜烧结网裹在骨架的筒身上，采用电子焊实现锡青铜烧结网的轴向合逢焊接，使锡青铜烧结网与骨架紧密贴合。之后进行骨架两端的工艺台阶与锡青铜烧结网两端的圆周焊接。
本实用新型滤芯的焊接方法如下：
步骤一：分别对滤芯骨架、锡青铜烧结网及与之相配套的工装夹具进行加工；
步骤二：清洗去除滤芯骨架、锡青铜烧结网和焊接工装夹具表面的油污，防止在焊接过程中产生气泡；用干净的丙酮溶液清洗工件和工装夹具，然后晾干或烘干，要求晾干或烘干后无油污痕迹；
步骤三：先将锡青铜烧结网裹在骨架上，其两端与骨架两端的工艺台阶的内侧面贴合，再将滤芯骨架、锡青铜烧结网用焊接工装夹具组装好；组装时，滤芯骨架、锡青铜烧结网的对接缝要求位于焊接夹具预留缝隙的中间，且对接缝顺直，夹具预留缝隙的宽度最大不超过3mm，滤芯骨架、锡青铜烧结网要与焊接夹具贴紧并固定好；
步骤四：将组装好的滤芯骨架、锡青铜烧结网装夹到焊接腔室；组装好的焊接夹具要固定在焊接腔室内，防止在焊接时位置发生移动；
步骤五：焊接组装好的滤芯骨架、锡青铜烧结网；
（1）关好焊接室门并抽真空：焊接室真空度达到设定的高真空时准备就绪灯亮，设备准备就绪；
（2）调整焊接参数：参数包括聚焦、偏压、灯丝、高压、束流、焊接时间、直线或旋转速度等；
高压的选择范围为：0~60kV；
灯丝的选择范围为：0~20mA；
偏压的选择范围为：0~1800V；
聚焦分为表面聚焦、上聚焦和下聚焦，上聚焦焊接时电子束较柔，表面成型好，穿透能力差；下聚焦焊接时穿透能力强，表面成型差；
（3）焊接：按下下束按钮和旋转手柄，下束焊接；
（4）要求焊接后表面光滑、焊缝均匀、无漏焊现象；
步骤六：清洗去除焊接氧化色；
步骤七：做滤芯结构完整性试验。
实施例1：
步骤一：分别对滤芯骨架、锡青铜烧结网及与之相配套的工装夹具进行加工；
步骤二：清洗去除滤芯骨架、锡青铜烧结网和焊接工装夹具表面的油污，防止在焊接过程中产生气泡；用干净的丙酮溶液清洗工件和工装夹具，然后晾干或烘干，要求晾干或烘干后无油污痕迹；
步骤三：先将锡青铜烧结网裹在骨架上，其两端与骨架两端的工艺台阶的内侧面贴合，再将滤芯骨架、锡青铜烧结网用焊接工装夹具组装好；组装时，所要滤芯骨架、锡青铜烧结网的对接缝要求位于焊接夹具预留缝隙的中间，且对接缝顺直，夹具预留缝隙的宽度最大不超过3mm，滤芯骨架、锡青铜烧结网要与焊接夹具贴紧并固定好；
步骤四：将组装好的滤芯骨架、锡青铜烧结网装夹到焊接腔室；组装好的焊接夹具要固定在焊接腔室内，防止在焊接时位置发生移动；
步骤五：焊接组装好的滤芯骨架、锡青铜烧结网；
（1）关好焊接室门并抽真空：焊接室真空度达到设定的高真空时准备就绪灯亮，设备准备就绪；
（2）调整焊接参数：参数包括聚焦、偏压、灯丝、高压、束流、焊接时间、直线或旋转速度等；
高压的选择范围为：40kV，
灯丝的选择范围为：19mA，
偏压的选择范围为：800V，
聚焦分为表面聚焦、上聚焦和下聚焦，上聚焦焊接时电子束较柔，表面成型好，穿透能力差；下聚焦焊接时穿透能力强，表面成型差；
（3）焊接：按下下束按钮和旋转手柄，下束焊接。
（4）要求焊接后表面光滑、焊缝均匀、无漏焊现象。
步骤六：清洗去除焊接氧化色。
步骤七：做滤芯结构完整性试验。
实施例2
其它步骤同实施例1，电子束焊接参数分别为：
高压的选择范围为：50kV，
灯丝的选择范围为： 19.5mA，
偏压的选择范围为：1200V，
实施例3
其它步骤同实施例1，电子束焊接参数分别为：
高压的选择范围为：60kV，
灯丝的选择范围为：20mA，
偏压的选择范围为：1800V，
下表是本实用新型过滤器滤芯完整性试验报告，过滤器工作***要求滤芯冒泡点大于600 Pa。
| 序号 | 第一冒泡点压力 | 群冒泡点压力 | 试验结果 |
| 1 | 850Pa | 920 Pa | 合格 |
| 2 | 880 Pa | 920 Pa | 合格 |
| 3 | 800 Pa | 900 Pa | 合格 |
| 4 | 650 Pa | 900 Pa | 合格 |
| 5 | 800 Pa | 900 Pa | 合格 |
| 6 | 800 Pa | 920 Pa | 合格 |
| 7 | 850 Pa | 1020 Pa | 合格 |
本实用新型采用的滤芯结构，使得该航天纯氧过滤器表面质量及抗氧化性非常高，极大的提高了使用性能。并保证了滤芯在35MPa的工作条件下能够承受不小于200次的反复冲刷，确保过滤器的使用寿命。该实用新型实现了对纯氧的有效、安全过滤，为供氧***压力试验提供了可靠保障，填补行业空白，并为公司创造很大效益。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.航天纯氧过滤器，包括上壳体（1）、下壳体（4）、滤芯（2）和密封垫（3），所述滤芯包括滤芯骨架（21）和滤芯过滤层（22）：其特征在于：所述的滤芯（2）为全焊接结构，滤芯骨架（21）包括骨架筒身和设置在其两端的工艺台阶（211），滤芯过滤层（22）采用锡青铜烧结网，锡青铜烧结网裹在骨架筒身上并且两边紧贴骨架的工艺台阶（211）的内侧面；密封垫（3）为紫铜。
2.如权利要求1所述的航天纯氧过滤器，其特征在于：所述的上壳体（1）、下壳体（4）、滤芯骨架（21）的材质选用锡青铜或镍铜合金。
3.如权利要求1或2所述的航天纯氧过滤器，其特征在于：所述的锡青铜烧结网是通过叠层压制与真空烧结的多层金属纺织丝网。
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|---|---|---|---|---|
| CN103424027A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-12-04 | 武汉艾力特阀门自控有限公司 | 设有防垢装置的净暖器 |
| CN103566656A (zh) * | 2012-08-09 | 2014-02-12 | 新乡市天诚航空净化设备有限公司 | 航天纯氧过滤器及其焊接方法 |
| CN103737170A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-04-23 | 新乡市利尔过滤技术有限公司 | 一种用于金属过滤元件的焊接工艺 |
| CN103753010A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-04-30 | 新乡市利尔过滤技术有限公司 | 一种利用新型电子束焊接技术焊接的金属过滤元件 |
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- 2012-08-09 CN CN 201220394234 patent/CN202844731U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103566656B (zh) * | 2012-08-09 | 2015-09-23 | 新乡市天诚航空净化设备有限公司 | 航天纯氧过滤器及其焊接方法 |
| CN103424027A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-12-04 | 武汉艾力特阀门自控有限公司 | 设有防垢装置的净暖器 |
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| CN103753010A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-04-30 | 新乡市利尔过滤技术有限公司 | 一种利用新型电子束焊接技术焊接的金属过滤元件 |
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