CN111636980B - 一种液体推进剂波纹管式贮箱 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空间推进系统设备技术领域，提供一种液体推进剂波纹管式贮箱，包括上端盖、法兰、波纹管、箱体、下端盖、导向环、导向杆、弹簧。波纹管两端分别与法兰和下端盖密封连接，形成贮存推进剂的腔体；弹簧套在导向杆上，作为贮箱的动力源，在贮箱内注有液体，弹簧处于压缩状态，在弹簧的弹力作用下，波纹管内贮存的胶体可持续提供给推进器。该贮箱具有体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的优点。

Description

一种液体推进剂波纹管式贮箱
技术领域
本发明属于空间推进系统设备技术领域，具体涉及一种液体推进剂波纹管式贮箱。
背景技术
液体推进剂波纹管式贮箱是空间推进系统贮存和提供液体推进剂的一种装置。在小容量推进剂的贮存和提供过程中，若使用传统的增压气体驱动推进剂时，推进系统则必须携带高压气源，使推进系统体积、重量等急剧增加，造成空间飞行器体积和重量过大。
尤其是在微小卫星的应用中，要求推进系统具有比冲小、重量轻、体积小、功率低的特点，其星上需要携带的推进剂容量不需太多，满足卫星的姿态调整和轨道控制需求即可。所需的贮箱应满足体积小、重量轻、结构紧凑、工作稳定可靠等需求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种液体推进剂波纹管式贮箱，解决在微小卫星中贮箱体积、重量过大的问题，从而减小推进系统的体积和重量。
本发明的技术方案为：
一种液体推进剂波纹管式贮箱，包括上端盖1、法兰2、波纹管3、箱体4、下端盖5、导向环8、导向杆9和弹簧10。
所述的箱体4为上下开口结构，上端盖1和下端盖5分别安装在箱体4的顶端和底端；所述的下端盖5上开有两个通孔，分别为液体出入孔6和排气孔7，通过液体出入孔6实现推进剂的加注和供给，在加注推进剂时，通过排气孔7排出气体；所述的上端盖1上沿中心环向对称开有多个通孔，用于安装导向杆9。
所述的法兰2安装在箱体4内，法兰2的外壁与箱体4的内壁相接触，且二者之间设有导向环8以降低摩擦，法兰2沿箱体4的内壁上下滑动，法兰2将箱体4分为上下两部分空间；所述波纹管3两端分别与法兰2下表面和下端盖5的上表面密封连接，形成贮存推进剂的腔体，且液体出入孔6和排气孔7均位于波纹管3底端的正下方。
所述的导向杆9有多根，其一端与法兰2上表面固定连接，其另一端穿过上端盖1的通孔，导向杆9沿通孔上下移动；所述的弹簧10套在导向杆9上，弹簧10的两端分别与上端盖1和法兰2固定连接，在贮箱内注有液体时，弹簧10处于压缩状态，在弹簧10的弹力作用下，波纹管3内贮存的液体可持续提供给推进器。
所述法兰2的下表面的中心设有凸起，凸起位于波纹管3内，以减少贮箱的死体积。
所述波纹管3的有效容积为1mL-1000mL。
所述箱体4为圆柱形，材料为金属或其他高强度材料。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)本发明使用波纹管贮存推进剂，不需要额外的密封措施，贮箱密封性强，可靠性高，寿命长。另外由于波纹管可选用多种金属材料制作，对推进剂具有很好的适应性。(2)使用弹簧作为动力源，不需要高压气源，可以省掉高压气瓶、阀门、管路等部件，从而大大节省推进系统的重量和体积。(3)液体推进剂波纹管式贮箱结构紧凑，体积、重量小，不需要额外的控制模块，可靠性高。(4)本发明尤其适用于小容量推进剂的贮存和提供。
附图说明
图1是液体推进剂波纹管式贮箱实施例1的示意图。
图中：1上端盖；2法兰；3波纹管；4箱体；5下端盖；6液体出入孔；7排气孔；8导向环；9导向杆；10弹簧。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行进一步的详细说明。显然，这里描述的具体实施例仅是用以解释本发明，并不用于限定本发明，基于本发明中的实施例，本领域内的普通技术人员在没有创造性的劳动前提下所获得的其他所有实施例，均属于本发明保护范围。
液体推进剂波纹管式贮箱是空间推进器推进系统中贮存和提供推进剂的装置。如图1所示，本发明实施例提供一种液体推进剂波纹管式贮箱，包括上端盖1、法兰2、波纹管3、箱体4、下端盖5、导向环8、导向杆9、弹簧10。所述波纹管3两端分别与法兰2的下表面和下端盖5上表面密封连接，形成贮存推进剂的腔体。
在法兰2的上表面上固定有四根导向杆9，每根导向杆9上各套有弹簧10一根，弹簧10的两端分别与上端盖1和法兰2固定连接，弹簧10作为装置的动力驱动源。本实施例的导向杆9个数为4个，形状为圆柱形，安装位置均布于法兰2上。
法兰2与箱体4间设有导向环8，以减小摩擦，且法兰2位于波纹管3侧有一定体积的突起，目的是减少波纹管式贮箱的死体积。
箱体4内壁可添加润滑剂。
下端盖5设有液体出入孔6和排气孔7。
箱体4为圆柱形，材料为不锈钢。
上端盖1上设有四个圆形通孔，位置与法兰2上的导向杆9安装位置一致，对导向杆9起支撑作用。
波纹管3内推进剂有效容量为25mL。
该贮箱的具体工作过程为：将贮箱清洗干净，打开排气孔7，将推进剂通过液体出入孔6加注到波纹管3内，在加注过程中应对推进剂施加一定的压力，但注意不得超过波纹管3最大承受压力，也不得超过波纹管3内最大容量。加注完毕后将排气孔7和液体出入孔6关闭。当需要推进剂时打开液体出入孔6，推进剂在弹簧10的弹力作用下被挤出，持续地提供给推进器。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，“密封连接”、“固定”等术语应做广泛理解。例如“密封连接”可以是焊接，也可以是通过密封圈密封连接，也可以是一地连接。“固定”可以是一体式加工，也可以是通过螺栓连接等机械式连接，也可以是焊接。
本领域的技术人员容易理解，上述实施例仅是本发明的最佳实施例之一，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液体推进剂波纹管式贮箱，其特征在于，所述的液体推进剂波纹管式贮箱包括上端盖(1)、法兰(2)、波纹管(3)、箱体(4)、下端盖(5)、导向环(8)、导向杆(9)和弹簧(10)；
所述的箱体(4)为上下开口结构，上端盖(1)和下端盖(5)分别安装在箱体(4)的顶端和底端；所述的下端盖(5)上开有两个通孔，分别为液体出入孔(6)和排气孔(7)，通过液体出入孔(6)实现推进剂的加注和供给，在加注推进剂时，通过排气孔(7)排出气体；所述的上端盖(1)上沿中心环向对称开有多个通孔，用于安装导向杆(9)；
所述的法兰(2)安装在箱体(4)内，法兰(2)的外壁与箱体(4)的内壁相接触，且二者之间设有导向环(8)以降低摩擦，法兰(2)沿箱体(4)的内壁上下滑动，法兰(2)将箱体(4)分为上下两部分空间；所述波纹管(3)两端分别与法兰(2)下表面和下端盖(5)的上表面密封连接，形成贮存推进剂的腔体，且液体出入孔(6)和排气孔(7)均位于波纹管(3)底端的正下方；
所述的导向杆(9)有多根，其一端与法兰(2)上表面固定连接，其另一端穿过上端盖(1)的通孔，导向杆(9)沿通孔上下移动；所述的弹簧(10)有多个，分别套在对应的导向杆(9)上，弹簧(10)的两端分别与上端盖(1)和法兰(2)固定连接，在贮箱内注有液体时，弹簧(10)处于压缩状态，在弹簧(10)的弹力作用下，波纹管(3)内贮存的液体可持续提供给推进器。
2.根据权利要求1所述的一种液体推进剂波纹管式贮箱，其特征在于，所述法兰(2)的下表面的中心设有凸起，凸起位于波纹管(3)内。
3.根据权利要求1或2所述的一种液体推进剂波纹管式贮箱，其特征在于，所述波纹管(3)的有效容积为1mL-1000mL。
4.根据权利要求1或2所述的一种液体推进剂波纹管式贮箱，其特征在于，所述箱体(4)为圆柱形，材料为金属。
5.根据权利要求3所述的一种液体推进剂波纹管式贮箱，其特征在于，所述箱体(4)为圆柱形，材料为金属。
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