CN102518941A - 一种板式推进剂管理装置的收集器 - Google Patents

Abstract

一种板式推进剂管理装置的收集器，包括上收集器(12)、下收集器(14)、收集器连接管(13)，每一个上收集器(12)和一个下收集器(14)组成一组，共四组，每组的上、下收集器之间由所述收集器连接管(13)连接；每组的上、下收集器错开45°的角度布置。本发明的板式推进剂管理装置的收集器可靠性高、结构简单且强度高、适应性强。

Description

一种板式推进剂管理装置的收集器

技术领域

本发明涉及一种推进剂管理装置的收集器，特别是适用于空间微重力环境下推进剂管理。

背景技术

表面张力贮箱以其在失重环境下的高可靠性和长寿命特点，被广泛应用于卫星、飞船、空间站、运载火箭等各种航天器上。表面张力贮箱的核心技术是其内部的推进剂管理装置(简称PMD)。板式推进剂管理装置属于新一代可靠先进的管理装置。收集器设计的目标是设计出性能可靠、结构简单、结构强度高、适应性强的板式PMD重要组件之一。

目前，我国卫星上所使用的表面张力贮箱的PMD都是网式的，大量采用筛网为毛细元件来收集推进剂，并由管道将收集器收集到的推进剂输送到表面张力贮箱的出液口。该类收集器大量使用不锈钢筛网，而其他材料均为钛合金，避免不了焊接材料不相容的问题，这样导致其结构强度差，可靠性不高，且由于该类收集器多层筛网的结构形式，在加注时易发生堵气问题，故加注速度较慢，同时不利于重复加注。另外，该类收集器的结构不易与蓄液器衔接，适应性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可靠性高、结构简单且强度高、适应性强的板式推进剂管理装置的收集器，可实现对液体的收集与传输。

一种板式推进剂管理装置的收集器，包括上收集器、下收集器、收集器连接管，每一个上收集器和一个下收集器组成一组，共四组，每组的上、下收集器之间由所述收集器连接管连接；每组的上、下收集器错开45°的角度布置。

所述上收集器包括上收集器骨架、上收集器挡流环、收集器支压板和收集器网片；所述上收集器骨架设置一个容纳收集器连接管的通孔，所述上收集器挡流环外圆柱面设有一个台阶。

所述下收集器包括下收集器骨架、下收集器挡流环、收集器支压板和收集器网片；所述下收集器骨架的上端及侧面均设有一个通孔，以便于所述下收集器与所述收集器连接管及蓄液器连接管衔接固定。

所述收集器支压板和收集器网片的外径是蓄液器外锥高度H的三分之一。

所述收集器连接管包括收集器上连接管和收集器下连接管。

两块收集器支压板夹着一片收集器网片焊接成一体。

所述收集器网片为钛合金网片。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明的收集器结构简单，结构强度大；

(2)使用本发明的收集器，在加注时不会产生多层筛网造成的气堵问题，可以大大提高加注速度，实现推进剂的快速加注，同时有利于实现板式推进剂管理装置重复加注。

(3)本发明的收集器具有极强的适用性，不但能够在正常工况下向贮箱出液口传输推进剂，而且在各种非正常工况的极端情况下也能够向贮箱出液口传输不夹气的推进剂。

(4)本发明的收集器主要采用了全新的结构形式，尽量少地选择筛网，且所使用的筛网为钛合金网，可靠性高，适应性强；

(5)本发明用简单可靠的结构形式拦截气泡收集液体，为不夹气的液体提供流向贮箱出液口的渠道，实现板式推进剂管理装置对液体管理。

附图说明

图1为本发明收集器设计结构示意图；

图2为本发明收集器设计结构45度剖面图；

图3为本发明收集器三维结构示意图；

图4为本发明上收集器结构示意图；

图5为本发明下收集器结构示意图。

具体实施方式

如图3所示，板式推进剂管理装置收集器包括四个上收集器12、四个下收集器14、收集器连接管13；将上、下收集器设计成一组，且所述上、下收集器之间由所述收集器连接管13连接，共四组。将所述上、下收集器错开45°的角度布置以配合蓄液器15和导流板16使用，这样在进行南北位保和东西位保时以及其他各种非正常工况下能够保证至少有一个收集器淹没在液体中，为贮箱出液口传输不夹气的液体。将上收集器12放置于蓄液器15外锥且靠近顶部位置，与导流板16处在同一轴平面内，这样在进行南北位保和东西位保时能够保证至少有一个收集器淹没在液体中。将下收集器14放置于导流板16之间的空隙位置，保证所述下收集器尽可能的长时间充分浸没在液池中，为贮箱出液口收集并传输不夹气的液体。

如图1-2所示，收集器具体组成部分如下：四个上收集器骨架5、四个上收集器挡流环2、四个下收集器骨架8、四个下收集器挡流环9、十六块收集器支压板3、八片收集器网片4、四根收集器上连接管6、四根收集器下连接管7、四根蓄液器连接管10。上收集器通过上收集器挡流环2与蓄液器外锥1焊接固定，下收集器通过下收集器骨架8与蓄液器连接管10焊接固定，收集器上连接管6和收集器下连接管7通过焊接连接，蓄液器连接管10与蓄液器底座1-焊接固定。

如图4所示，上收集器包括上收集器骨架5、上收集器挡流环2、收集器支压板3和收集器网片4；所述上收集器骨架5设置一个通孔，以便于上收集器与上收集器连接管衔接固定。上收集器挡流环2外圆柱面设有一个台阶，以便于所述上收集器与蓄液器外锥1焊接固定。

如图5所示，下收集器包括下收集器骨架8、下收集器挡流环9、收集器支压板3和收集器网片4；所述下收集器骨架8的上端及侧面均设有一个通孔，以便于所述下收集器与所述收集器连接管及所述蓄液器连接管10固定衔接。

为了便于连接两个上下位置错开的上、下收集器，设计了全新的收集器连接管结构形式，收集器连接管包括收集器上连接管6和收集器下连接管7。

收集器支压板3和收集器网片4的外径是蓄液器外锥1高度H的三分之一，且在收集器支压板3上打了4个扇形通孔。

收集器网片4优先使用钛合金网片。既保证了整个板式推进剂管理装置均使用钛合金材料，又避免了以往焊接材料不相容的问题。

本发明的收集器与蓄液器15底部构成一个气泡陷阱，在收集和传输液体的同时能够有效地拦截气体进入贮箱的出液口。该收集器具有极强的适应性，无论是在南北位保和东西位保时等正常工况下，还是在各种非正常工况下，如当Z向(轴向)旋转角速度较大、反向加速度较大时(卫星沿X、Y轴旋转时也会出现)，都能够保证至少有一个收集器淹没在液体中，为贮箱出液口收集并传输不夹气的液体。

在贮箱寿命前期及中期，收集器主要起拦截气体和传输液体的作用，在贮箱寿命末期，在蓄液器反复充液过程中，收集器主要起拦截气体和为蓄液器收集液体的作用。

Claims (7)

1.一种板式推进剂管理装置的收集器，包括上收集器(12)、下收集器(14)、收集器连接管(13)，每一个上收集器(12)和一个下收集器(14)组成一组，共四组，每组的上、下收集器之间由所述收集器连接管(13)连接；每组的上、下收集器错开45°的角度布置。

2.如权利要求1所述的收集器，其特征在于：所述上收集器包括上收集器骨架(5)、上收集器挡流环(2)、收集器支压板(3)和收集器网片(4)；所述上收集器骨架(5)设置一个容纳收集器连接管的通孔，所述上收集器挡流环(2)外圆柱面设有一个台阶。

3.如权利要求1所述的收集器，其特征在于：所述下收集器包括下收集器骨架(8)、下收集器挡流环(9)、收集器支压板(3)和收集器网片(4)；所述下收集器骨架(8)的上端及侧面均设有一个通孔，以便于所述下收集器与所述收集器连接管及蓄液器连接管(10)衔接固定。

4.如权利要求2或3所述的收集器，其特征在于：所述收集器支压板(3)和收集器网片(4)的外径是蓄液器外锥(1)高度H的三分之一。

5.如权利要求1所述的收集器，其特征在于：所述收集器连接管包括收集器上连接管(6)和收集器下连接管(7)。

6.如权利要求2或3所述的收集器，其特征在于：两块收集器支压板(3)夹着一片收集器网片(4)焊接成一体。

7.如权利要求2或3所述的收集器，其特征在于：所述收集器网片(4)为钛合金网片。

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