CN205206992U - 一种燃气发生器壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气发生器壳体，能够适应固体火箭发动机的高压密封工作环境，该壳体包括燃烧室壳体、销钉、后封头壳体以及喷管壳体。燃烧室壳体为上端面开口的圆柱体空腔。后封头壳体为下端面开口的圆柱体空腔，且后封头壳体的上端面设有绕圆周的一圈凸缘；后封头壳体的上端面上沿圆周均匀开设喷管定位孔，喷管定位孔与喷管壳体相配。将后封头壳体的下端装入到燃烧室壳体的上端，且后封头壳体的凸缘将后封头壳体固定在燃烧室壳体的上端；后封头壳体与燃烧室壳体间隙配合，且二者配合段沿圆周方向开设多个均布的销钉孔，使用销钉通过销钉孔将后封头壳体与燃烧室壳体固定连接；将喷管壳体装入到喷管定位孔中，二者过盈配合。

Description

一种燃气发生器壳体

技术领域

本实用新型属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种燃气发生器壳体。

背景技术

固体火箭发动机是弹总体的重要组成部分，是一种直接产生反作用力的喷气推进动力装置。发动机工作时，点火器接受点火指令发火产生热能，由此引燃燃烧室壳体中的主装药，主装药按照预定的设计状态燃烧产生高温高压的燃气，燃气流经拉瓦尔喷管逐渐膨胀加速，形成超音速气流，将推进剂的化学能转换成动能，从而为火箭起飞或续航提供所需的动力。因此，可以说固体火箭发动机壳体结构就是一个承受高温高压的压力容器。它既是推进剂药柱贮存箱，又是药柱燃烧的场所，同时还是弹体结构的一部分，承受着燃烧室内压和弹体飞行所产生的外载荷作用，因此须具备一定的强度、刚度和密封性。

固体火箭发动机壳体材料大部分选用金属材料，因为这种材料来源广泛、强度高、性能稳定，工艺成熟，加工便宜，便于批量生产。固体火箭发动机壳体一般由前封头壳体、燃烧室壳体、后封头壳体和喷管壳体几部分组成。各主要部件之间采用什么样的连接方式，是发动机设计的重要内容之一。它关系到产品能否可靠连接、密封，能否有效传递载荷，能否满足发动机总体的质量比设计要求。

通常情况下发动机各结构部件采用的可拆卸连接结构如燃烧室和后封头的连接方式主要采用法兰连接、螺纹连接和卡环连接；不可拆卸连接方式如喷管与后封头多为焊接结构。这些连接结构形式的应用已经非常成熟和广泛。法兰连接结构通常用于大直径发动机，其结构质量相对较大，但结构简单、密封可靠，装配精度高。螺纹连接结构多应用在小直径发动机上，其结构简单，易于装配，而对于直径较大的发动机，在装配和定位要求上会带来很大的困难。卡环连接结构紧凑，工艺性好，结构质量轻，但装卸需要专用工装。焊接结构同时具备定位和密封作用，但焊接属于特殊工艺，容易出现变形、组织缺陷和局部应力集中等问题，对操作人员的要求比较高。在实际产品的设计中，采用哪一种连接结构，需要依据具体情况合理利用，确保连接结构在满足发动机可靠工作、满足弹总体要求的情况下，使之具备良好的工艺性，便于批量生产。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种燃气发生器壳体，能够应固体火箭发动机的高压密封工作环境，降低了产品结构质量，提高了加工精度，改善了加工工艺，从而降低了加工成本，经实际验证满足可靠性指标。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：包括燃烧室壳体、销钉、后封头壳体以及喷管壳体。

燃烧室壳体为上端面开口的圆柱体空腔。

后封头壳体为下端面开口的圆柱体空腔，且后封头壳体的上端面设有绕圆周的一圈凸缘；后封头壳体的上端面上沿圆周均匀开设喷管定位孔，喷管定位孔与喷管壳体相配。

将后封头壳体的下端装入到燃烧室壳体的上端，且后封头壳体的凸缘将后封头壳体固定在燃烧室壳体的上端；后封头壳体与燃烧室壳体间隙配合，且二者配合段沿圆周方向开设多个均布的销钉孔，使用销钉通过销钉孔将后封头壳体与燃烧室壳体固定连接；将喷管壳体装入到喷管定位孔中，二者过盈配合。

进一步地，喷管壳体装与喷管定位孔之间的配合精度为H6/P5。

进一步地，该燃气发生器具备4个喷管壳体，其中2个高喷管、2个低喷管，后封头壳体上开设有4个喷管定位孔，高喷管和低喷管间隔设置。

有益效果：

本实用新型突破了传统固体火箭发动机的设计方法，在燃烧室壳体与后封头的可拆卸连接形式上采用了销钉连接、止口固定的设计结构；在四个喷管与后封头的不可拆卸连接结构上采用了圆柱面过盈连接，端面点焊固定的设计结构，使之适应固体火箭发动机的高压密封工作环境，降低了产品结构质量，提高了加工精度，改善了加工工艺，从而降低了加工成本，经实际验证满足可靠性指标。

附图说明

图1燃气发生器壳体结构；

图2(a)后封头壳体侧视图，图2(b)后封头壳体正视图；

图3燃烧室壳体；

图4销钉；

图5(a)高喷管壳体，图5(b)低喷管壳体；

图6后封头壳体与喷管壳体装配图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1、一种燃气发生器，包括燃烧室壳体1、销钉2、后封头壳体3以及喷管壳体4；

燃烧室壳体1为上端面开口的圆柱体空腔；

后封头壳体3为下端面开口的圆柱体空腔，且后封头壳体3的上端面设有绕圆周的一圈凸缘；后封头壳体3的上端面上沿圆周均匀开设喷管定位孔，喷管定位孔与喷管壳体相配；

将后封头壳体3的下端装入到燃烧室壳体1的上端，且后封头壳体3的凸缘将后封头壳体3固定在燃烧室壳体1的上端；后封头壳体3与燃烧室壳体1间隙配合，且二者配合段沿圆周方向开设多个均布的销钉孔，使用销钉2通过销钉孔将后封头壳体3与燃烧室壳体1固定连接；将喷管壳体装入到喷管定位孔中，二者过盈配合。

本实施例中，喷管壳体装与喷管定位孔之间的配合精度为H6/P5。

本实施例中，该燃气发生器具备4个喷管壳体4，其中2个高喷管、2个低喷管，后封头壳体3上开设有4个喷管定位孔，高喷管和低喷管间隔设置。

实施例2、

如图1所示，燃烧室壳体与后封头壳体配合圆柱面设计为间隙配合。为确保两者间的定位关系，同时为防止燃烧室壳体在工作产生的高温高压燃气作用下出现膨胀变形而导致产品密封失效，在后封头壳体上设计有止口结构，见图2。燃烧室壳体图3与后封头配合柱段沿圆周方向设计有多个均布的销钉孔，当燃烧室壳体与后封头装配到位后，用配套的销钉图4逐一加以固定，用于承受发动机工作时产生的轴向力。销钉与销钉孔采用间隙配合，为固定销钉，装配时在销钉配合面涂胶固化。

2多喷管壳体与后封头壳体的连接结构设计

本发明后封头壳体图2上设计有四个均布的喷管定位孔，分别与四个喷管壳体图5相配。喷管定位孔与喷管壳体的配合圆柱面设计为过盈配合，配合精度为H6/P5；此外在喷管壳体上还设计有装配定位面。利用加压工装将四个喷管壳体依次垂直压入后封头壳体的喷管孔，直至喷管装配定位面与后封头壳体对应位置相连，见图6。后封头壳体内型面与喷管端面配合处沿喷管分布圆的位置点焊两点，由此确保在承受高温高压燃气作用时喷管壳体不会出现轴向位移。本设计通过后封头壳体和喷管壳体配合圆柱面的过盈配合实现四个喷管在后封头壳体上的位置度和垂直度要求，同时过盈配合还起到了对高温高压燃气的密封作用。这种过盈和端面点焊的连接设计结构简化了后封头和喷管的连接结构，保证了多个喷管的加工位置精度，工艺性好，成本低，适应发动机的高温高压环境。

综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种燃气发生器壳体，其特征在于，包括燃烧室壳体(1)、销钉(2)、后封头壳体(3)以及喷管壳体(4)；

所述燃烧室壳体(1)为上端面开口的圆柱体空腔；

所述后封头壳体(3)为下端面开口的圆柱体空腔，且后封头壳体(3)的上端面设有绕圆周的一圈凸缘；后封头壳体(3)的上端面上沿圆周均匀开设喷管定位孔，喷管定位孔与喷管壳体相配；

将后封头壳体(3)的下端装入到燃烧室壳体(1)的上端，且后封头壳体(3)的凸缘将后封头壳体(3)固定在燃烧室壳体(1)的上端；后封头壳体(3)与燃烧室壳体(1)间隙配合，且二者配合段沿圆周方向开设多个均布的销钉孔，使用销钉(2)通过销钉孔将后封头壳体(3)与燃烧室壳体(1)固定连接；将喷管壳体装入到所述喷管定位孔中，二者过盈配合。

2.如权利要求1所述的一种燃气发生器壳体，其特征在于，喷管壳体装与喷管定位孔之间的配合精度为H6/P5。

3.如权利要求1所述的一种燃气发生器壳体，其特征在于，该燃气发生器具备4个喷管壳体(4)，其中2个高喷管、2个低喷管，所述后封头壳体(3)上开设有4个喷管定位孔，高喷管和低喷管间隔设置。