一种液体火箭发动机排放吹除处理装置及方法转让专利
申请号 : CN202011462129.6
文献号 : CN112576411B
文献日 : 2021-11-02
发明人 : 黄晓磊 , 王鹏武 , 刘文超 , 张琳 , 郭维 , 何宏疆 , 管杰
申请人 : 西安航天动力研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:包括接管嘴(2)、排放吹除连接工装(9)、回收吹除系统;
所述接管嘴(2)固定在发动机壳体(1)上需要排放吹除的位置;接管嘴(2)内安装有密封塞(7)与堵头(6);密封塞(7)的前端部与接管嘴(2)内壁通过螺纹连接,其后端部设有接口;接管嘴(2)的外端口安装有堵头(6),堵头(6)位于密封塞(7)的外部;接管嘴(2)的外端部通过螺纹连接第一外套螺母(4);第一外套螺母(4)与堵头(6)之间设有挡圈(5);
所述排放吹除连接工装(9)包括手柄(93)、中心杆(94)、螺盖(92)和三通(91);中心杆(94)固定在手柄(93)的中心位置,中心杆(94)通过螺盖(92)上的通孔穿过三通(91),其端部设有可与密封塞(7)后端部所述接口配合的接头,该接头可插入所述接口中;所述三通(91)的第一三通接口(911)可通过所述第一外套螺母(4)及挡圈(5)与接管嘴(2)相连;第二三通接口(912)与螺盖(92)通过螺纹相连;第三三通接口(913)上设置有地面接管嘴(10);
所述回收吹除系统包括地面管路(11)、吹除气瓶(12)、回收储罐(14);地面接管嘴(10)用于与地面管路(11)通过第二外套螺母(15)连接;地面管路(11)分为两路,分别与回收储罐(14)和吹除气瓶(12)相连,回收储罐(14)和吹除气瓶(12)通过两位三通阀(13)隔离。
2.根据权利要求1所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:所述密封塞(7)由两个半径不同的圆柱构成,所述后端部的半径大于所述前端部,后端部套设胶圈(3)、F4挡圈(8);密封塞(7)上设有安装胶圈(3)、F4挡圈(8)的凹槽;堵头(6)与接管嘴(2)通过胶圈(3)密封。
3.根据权利要求2所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:所述密封塞(7)上的胶圈(3)、F4挡圈(8)共有两组。
4.根据权利要求3所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:所述密封塞(7)端头设有十字槽,所述接口设置在十字槽底部的中间位置;所述中心杆(94)前端的接头与密封塞(7)后端部接口通过螺纹连接,所述接口的螺纹方向与密封塞(7)前端部的螺纹方向相反。
5.根据权利要求4所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:所述第一三通接口(911)与接管嘴(2)连接时,通过胶圈(3)密封,第二三通接口(912)与螺盖(92)之间设有F4垫(16);中心杆(94)与螺盖(92)通过胶圈(3)密封。
6.根据权利要求1至5任一所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:所述接管嘴(2)按照推进剂流向依次设置接口管段(21)、平直管段(22)、扩张管段(23);接口管段(21)设置有内螺纹;接口管段(21)、平直管段(22)、扩张管段(23)内径依次增大;接口管段(21)内径不变,平直管段(22)内径不变,扩张管段(23)的上部与下部由内径不变的管段组成,且上部管径大于下部管径,中部管径由下部管径逐渐增大至上部管径。
7.根据权利要求6所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其特征在于:密封塞(7)占据接管嘴(2)的接口管段(21)与平直管段(22);所述堵头(6)放置在接管嘴(2)的扩张管段(23),且堵头(6)延伸至接管嘴(2)外,堵头(6)的下端与扩张管段(23)相匹配,堵头(6)的下端与上端上下对称;所述第一三通接口(911)的外壁与扩张管段(23)相匹配。
8.一种液体火箭发动机排放吹除处理方法,其特征在于:采用如权利要求1‑7任一所述的液体火箭发动机排放吹除处理装置,其具体步骤如下:步骤1:密封接管嘴(2)
1.1)试车前,将密封塞(7)安装进接管嘴(2)中;
1.2)安装堵头(6),并在堵头(6)上套设挡圈(5),使用第一外套螺母(4)压紧固定堵头(6);
步骤2:试车过程中,通过密封塞(7)、堵头(6)密封,第一外套螺母(4)、挡圈(5)紧固,确保发动机内腔推进剂不会泄漏;
步骤3:排放吹除
3.1)拆除第一外套螺母(4)、堵头(6)、挡圈(5),安装排放吹除连接工装(9);
3.2)在第一三通接口(911)上套设挡圈(5),第一三通接口(911)与接管嘴(2)连接;再使用第一外套螺母(4)紧固第一三通接口(911)与接管嘴(2);
3.3)将第二三通接口(912)与螺盖(92)通过螺纹连接;中心杆(94)伸入螺盖(92)顶部通孔;
3.4)将第三三通接口(913)上的地面接管嘴(10)与地面管路(11)通过第二外套螺母(15)连接;
3.5)控制两位三通阀(13)将吹除气瓶(12)隔离,排放吹除连接工装(9)与回收储罐(14)连通;
3.6)操作手柄(93)将密封塞(7)旋出,密封塞(7)上端紧贴螺盖(92),发动机内腔剩余推进剂流入接管嘴(2),依次通过第一三通接口(911)、第三三通接口(913)、地面接管嘴(10)、地面管路(11),最终流入回收储罐(14);
3.7)排放完成后,控制两位三通阀(13)将回收储罐(14)隔离,排放吹除连接工装(9)与吹除气瓶(12)相通,对发动机内腔进行吹除;吹除气瓶(12)中气体依次通过地面管路(11)、地面接管嘴(10)、第三三通接口(913)、第一三通接口(911)、接管嘴(2),最终对发动机进行吹除;
步骤4:再次密封接管嘴
推进剂排放、吹除后,操作手柄(93)将密封塞(7)旋入接管嘴(2)中,拆卸回收吹除系统、第一外套螺母(4)以及排放吹除连接工装(9),在密封塞(7)上安装堵头(6),堵头(6)上套设挡圈(5),第一外套螺母(4)紧固堵头(6),液体火箭发动机排放吹除处理完成。
说明书 :
一种液体火箭发动机排放吹除处理装置及方法
技术领域
背景技术
吹除。一般通过拆除安装在发动机上的传感器进行残余推进剂泄出,拆除过程中推进剂就
开始泄漏,泄出过程有毒推进剂会在在操作人员周围喷洒、挥发,即使操作人员进行严格防
护,也很容易发生危险。
进剂的一项技术难题。
火箭发动机排放吹除处理装置及方法。
装有堵头,堵头位于密封塞的外部;接管嘴的外端部通过螺纹连接第一外套螺母;第一外套
螺母与堵头之间设有挡圈;
接头,该接头可插入所述接口中;所述三通的第一三通接口可通过所述第一外套螺母及挡
圈与接管嘴相连;第二三通接口与螺盖通过螺纹相连;第三三通接口上设置有地面接管嘴;
和吹除气瓶通过两位三通阀隔离。
过胶圈密封。提高接管嘴的密封效果,确保在试验过程中推进剂不外泄。
前端部的螺纹方向相反。排放吹除后,拆卸回收吹除系统、第一外套螺母以及排放吹除连接
工装,设置十字槽可使用螺丝刀拧紧密封塞,密封塞与接管嘴密封效果更好,可承受的压力
高;密封塞后端部接口与密封塞前端部设有螺纹,且螺纹方向相反,有利于固定密封塞,以
及转动手柄旋入、旋出密封塞。
不变,扩张管段的上部与下部由内径不变的管段组成,且上部管径大于下部管径,中部管径
由下部管径逐渐增大至上部管径。
对称;所述第一三通接口的外壁与扩张管段相匹配。接管嘴分为三段且内径不一,有利于固
定密封塞、堵头、第一三通接口的位置。
罐;
通接口、第一三通接口、接管嘴,最终对发动机进行吹除;
固堵头。
塞、堵头确保推进剂不会发生泄漏;在排放吹除中,安装排放吹除连接工装与回收吹除系
统,操作手柄将密封塞旋出,对发动机内腔的推进剂进行排放吹除。操作过程中推进剂始终
在封闭的系统内,无法发生泄漏,保障操作人员的安全。
除连接工装与回收吹除系统,控制两位三通阀将吹除气瓶隔离,操作手柄将密封塞旋出,发
动机内的推进剂依靠重力流入回收储罐;排放完成后,控制两位三通阀将回收储罐隔离,排
放吹除连接工装与吹除气瓶相通,对发动机内腔进行吹除;最后操作手柄将密封塞旋入接
管嘴中,拆卸排放吹除连接工装与回收吹除系统,安装堵头、第一外套螺母等。在此操作过
程中仅仅通过连接、旋入、旋出、控制阀门,就可将发动机内推进剂排放、吹除,并且排放吹
除连接工装、回收吹除系统可重复使用;另外,F4挡圈、F4垫、胶圈使用非金属材料制成,容
易更换。
F4挡圈、挡圈,起到轴向固定作用,提高了液体火箭排放吹除处理装置的安全系数、与承受
压力;再者,在密封塞的上方安装堵头、第一外套螺母,提高了其承压能力与安全系数。
附图说明
一三通接口,912‑第二三通接口,913‑第三三通接口,92‑螺盖,93‑手柄,94‑中心杆,10‑地
面接管嘴,11‑地面管路,12‑吹除气瓶,13‑两位三通阀,14‑回收储罐,15‑第二外套螺母,
16‑F4垫。
具体实施方式
嘴2的管径大小不一,密封塞7由两个半径不同的圆柱构成,所述后端部半径大于所述前端
部,密封塞7占据接管嘴2的接口管段21与平直管段22,密封塞7的前端部与接口管段21通过
螺纹连接。两段管径大小不一,有利于固定接管嘴的位置。另外,为了提高接管嘴2的密封效
果,确保在试验过程中推进剂不外泄。接管嘴2的扩张管段23安装有堵头6,且堵头6延伸至
接管嘴2外,堵头6位于密封塞7的外部;接管嘴2的外端部通过螺纹连接第一外套螺母4;第
一外套螺母4与堵头6之间设有挡圈5;此外,密封塞7上设有安装胶圈3、F4挡圈8的凹槽,堵
头6与接管嘴2通过胶圈3密封。接管嘴2内安装有三个胶圈3,实现3道密封,且3道密封互为
冗余,安全系数高,F4挡圈8、挡圈5起到轴向固定作用。
流出。
前端部的螺纹方向相反。中心杆94与螺盖92通过胶圈3密封。在排放吹除后,用中心杆94去
拧密封塞的过程中,密封塞7拧紧的过程就是中心杆94松动的过程,会出现密封塞7未完全
拧紧,中心杆94就从密封塞7后端部的接口旋出,由于密封塞密封塞7占据接管嘴2的接口管
段21与平直管段22,但并未完全占据平直管段22,因此,不影响堵头6的安装。也可通过密封
7上的十字槽将密封塞7拧紧,再安装堵头。
口912与螺盖92通过螺纹相连。第三三通接口913与地面接管嘴10一体化;回收吹除系统包
括地面管路11、吹除气瓶12、回收储罐14;地面接管嘴10与地面管路11通过第二外套螺母15
连接;地面管路11分为两路,分别与回收储罐14和吹除气瓶12相连,回收储罐14和吹除气瓶
12通过两位三通阀13隔离。通过安装排放吹除工装9与回收吹除系统使有毒推进剂封闭在
管路中,避免外泄,不会与人员直接接触,安全可靠。
人员不会直接接触推进剂,保障操作人员的安全。
接口911与接管嘴2,第一外套螺母4与第一三通接口911通过挡圈5固定。
11,最终流入回收储罐14;
11、地面接管嘴10、第三三通接口913、第一三通接口911、接管嘴2,最终对发动机进行吹除;
挡圈5,并使用第一外套螺母4紧固堵头6。