CN106439224A - 一种可自适应调整的管路对接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自适应调整的管路对接装置，由软管1、旋转轴2、托架3、抱箍4、绝热缓冲层5、转接头6、升降架7、斜支撑8、底板9、立杆10组成。本装置用于一端固定，另一端有位移、振动和结构变化的管路对接系统。使用过程中，不同结构形式的转接头实现结构和位置匹配。升降架调整高度，可补偿支架高度误差。当软管一端发生位移，与软管绑定的托架可通过自由旋转消除附加应力。绝热缓冲层的作用是减少介质与支架间的热传导和减少振动对管路系统的影响。该套装置所蕴含的差异化对接、安装误差消除、位移量伴随调整、振动吸收和绝热等方法，可用于对接侧有结构、位置变化且需要减少振动和进行绝热的管道工程领域。

Description

一种可自适应调整的管路对接装置

技术领域

本发明涉及一种管路对接装置，适用于液体火箭低温推进剂加注系统，以及其他工程领域的管路系统。

背景技术

动力系统试验是新研制火箭飞行试验之前最大型的地面试验，需真实加注推进剂并完成点火时段全部工作。推进剂加注系统作为火箭动力系统试验台的关键组成部分，通过对接装置与箭体贮箱连接。以低温工质作为推进剂的火箭，管道在冷态下的收缩力以及介质的重力使得系统中的管路和支架都面临很大的考验。如果作用力直接施加在法兰等接口处，会影响到接口的密封，严重时造成推进剂的泄漏，甚至影响试验任务的成败。此外，动力系统试验过程，箭地对接管路保持连接状态，需要管路对接装置能够在一定量级的力、热、振动环境中保持结构稳定、密封可靠的特性。

发明内容

本发明的技术解决问题：

(1)可实现两个管路接口的连接，并可以在一定范围内，适应不同接口的结构和位置尺寸要求。

(2)在一定高度范围内具有调节功能，解决因管路取样、制作、安装、基础沉降等规定误差所带来尺寸匹配问题。

(3)应满足软管横向位移补偿量的要求，并且不会因支架限位引起新的附加应力。

(4)应满足力、热环境适应性要求，如振动环境放松、减振，低温介质隔热等要求。

本发明的技术解决方案：

(1)采用一定长度和口径的软管实现管路接口连接，软管接口结构形式与管路接口相匹配，管路接口结构和位置尺寸的差异化要求依靠软管转接头进行特性匹配。

(2)采用升降架满足高度调节要求，选取长度满足调节量要求的螺栓，采取螺母旋转运动的方式改变升降架对托架的高度定位，最终实现支架的高度误差补偿。

(3)软管长度指标确定满足横向位移补偿量要求。采用旋转轴和托架的组合支撑结构，通过旋转运动向端口平动的转化，实现端口在高度方向上针对管口下沉的自适应调整。

(4)在软管和托架之间增加绝热缓冲层，可以实现隔热和减振的目的；采取安装备母的方法，实现螺接结构的放松。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)现有技术对连接两设备或管路的软管通常不采取支撑措施，而火箭贮箱与普通工业贮箱不同，箭体贮箱采用减重设计，接口不能承受过大的径向载荷，因此需要对软管进行支撑，本发明增加了这一支撑结构。

(2)当箭体随着推进剂的加注出现下沉时，与箭体相连的软管一端也随之下沉，这时支架的托架可以绕着旋转轴自动旋转，补偿了这一现象，防止法兰受到过度的拉扯作用而出现泄漏，确保了试验的顺利进行。

(3)与火箭发射场不同，动力系统试验过程，加注管路仍与箭体相连，因此管路对接装置需承受振动载荷，本发明采取防松、减振措施，适应了这一特殊需求。

附图说明

图1管路对接装置总图；图2装置局部放大图。1是软管、2是旋转轴、3是托架、4是抱箍、5是绝热缓冲层、6是转接头、7是升降架、8是斜支撑、9是底板、10是立杆、11是调节螺栓、12是底座、13是防松备母、14是调节螺母、15是耳板。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施对本发明作进一步描述：

如图1所示，箭体与软管通过法兰连接，支架设置在软管中部。如图1及图2所示，本发明由软管1、旋转轴2、托架3、抱箍4、绝热缓冲层5、转接头6、升降架7、斜支撑8、底板9、立杆10、调节螺栓11、底座12、防松备母13、调节螺母14、耳板15组成。底板9通过螺栓与安装平台固定，调节螺栓11由调节螺母14固定在底座12上，并在两边分别加一个防松备母13。旋转轴2与调节螺栓11焊接在一起并穿过托架3下部的耳板15，使得托架3可绕旋转轴2自由旋转，软管放置在托架3上由抱箍4固定，抱箍4与托架3通过螺纹连接。

本发明的工作原理是：支架的底板9在安装平台固定好后，根据箭上法兰口的高度调节托架3的高度以补偿制造和安装误差，这一动作通过调节螺栓11与调节螺母14配合实现，调整好位置后，拧紧防松备母13以防止试验台振动导致的连接松动。

低温推进剂加注前，箭体未下沉，软管通过抱箍4近似水平固定在托架3上。开始加注时，箭体开始下沉，与箭体相连的软管一端也随之下沉，旋转轴2发生转动，此时，托架3同软管一起绕着旋转轴2转动。这样支架既能起到支撑的作用，同时也能通过软管补偿箭体的下沉位移。

本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (6)

1.本发明所述的可自适应调整的管路对接装置，其特征是：由软管、旋转轴、托架、抱箍、绝热缓冲层、转接头、升降架、斜支撑、底板、立杆组成。

2.根据权利要求1所述的可自适应调整的管路对接装置，其特征是：转接头与软管为焊接连接。转接头形式根据对接端口结构尺寸和位置确定，可采取异径管、弯头等不同类型。

3.根据权利要求1所述的可自适应调整的管路对接装置，其特征是：旋转轴与托架焊接连接，轴的转动运动可以通过托架传递给软管，转化为软管一端的上下位移。

4.根据权利要求1所述的可自适应调整的管路对接装置，其特征是：升降架由调节螺栓与调节螺母及防松备母组成，采用螺纹连接方式。根据调节量指标确定螺栓长度，采用防松备母可增加装置在振动环境中使用的适应性。

5.根据权利要求1所述的可自适应调整的管路对接装置，其特征是：绝热缓冲层位于托架与软管之间，三者通过抱箍紧密相连。绝热缓冲层材质、厚度、抱箍预紧力，综合考虑输送介质种类、振动量级、管路规格等因素确定。

6.根据权利要求1所述的可自适应调整的管路对接装置，其特征是：底板、立杆、斜支撑为焊接连接。底板与安装平台采用焊接或螺接方式，实现稳固连接，承受管路重力、内压推力等。