CN111731514A - 并联贮箱均衡排放的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种并联贮箱均衡排放的装置，包括：容积流量计A(2)，容积流量计B(4)，刚性互联机构(3)；容积流量计A(2)的主轴与容积流量计B(4)的主轴通过刚性互联机构(3)连接。本发明所涉及的并联贮箱均衡排放装置具有流量控制精度高，压力适应范围广，粘度适应性强，可以在单机状态完成流量的标定，不用进行系统的管路匹配及系统冷流测试，简化系统测试及结构布局，大大提高产品可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及空间推进系统技术领域。具体地，涉及一种用于并联贮箱均衡排放的装置。
背景技术
航天器工作过程中，相同组元两个并联贮箱内的推进剂消耗质量会存在差异，这个差异称为并联贮箱排放不均衡量。由于对称布置的贮箱推进剂消耗不平衡导致航天器在飞行过程中质心不断的发生偏移,可能会导致航天器偏离飞行轨道。为了纠正航天器飞行的偏离,姿控发动机需要不断的工作,过多地消耗推进剂,使推进剂提前消耗完；严重的不平衡若超过姿控发动机调整姿态的能力后,无法对航天器进行控制,导致飞行失败。因此并联贮箱的排放不均衡量一直是推进系统的一个重要技术指标。
目前，公知的并联贮箱均衡排放的控制方法包括(1)节流孔板控制法；(2)汽蚀管控制法；(3)电子控制法；(4)同步阀控制法。目前的航天器由于其飞行任务的需要，需对姿态进行精准控制，往往需要多台不同推力的发动机才能完成上述任务。在这种情况下，上述的几种解决方法均存在一定的问题。
节流孔板控制法是在贮箱出口设置孔板，平衡贮箱上游产生的流阻差异。但节流孔板无法同时满足大小流量的要求。按小流量调整，大流量流阻较大；按大流量调整，小流量无法调节。
汽蚀管控制法与节流孔板法机理相同，存在的问题也相同，无法平衡大小流量下的流量调节。
电子控制法通过主动控制来平衡并联贮箱的排放，但前提需能够精确测量每个贮箱剩余推进剂量，并且元器件较多，系统较为复杂。
同步阀控制阀适应流量范围广，但需要利用系统的部分流阻来达到流量的调节功能，并且流量的调节精度还有提升的空间。
因此急需研制一种用于并联贮箱均衡排放的装置，以推进系统并联贮箱不均衡排放的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种并联贮箱均衡排放的装置。
根据本发明提供的一种并联贮箱均衡排放的装置，包括：容积流量计A，容积流量计B以及刚性互联机构；
容积流量计A的主轴与容积流量计B的主轴通过刚性互联机构连接，进行同步转动。
优选地，还包括：贮箱A、贮箱B；
容积流量计A与贮箱A为路，容积流量计B与贮箱B为路，推进剂从贮箱A流经容积流量计A，推进剂从贮箱B流经容积流量计B。
优选地，所述容积流量计A与容积流量计B旋转一周的体积流量相等。
优选地，所述容积流量计A与容积流量计B的主轴通过刚性互联机构连接，使容积流量计A与容积流量计B的同步转动。
优选地，所述容积流量计A和容积流量计B为同一种椭圆齿轮流量计或同一种螺旋转子流量计，容积流量计A和容积流量计B的尺寸、结构相同。
优选地，通过容积流量计A和容积流量计B进行贮箱剩余推进剂的测量。
优选地，所述刚性互联机构包括：联轴器。
优选地，所述并联贮箱均衡排放的装置应用于液体姿轨控动力系统双组元推进剂并联贮箱均衡排放。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能适应不同流量的工况，通过容积流量计的自身精度特性，确保在全流量下的流量控制精度，只要将两个容积流量计的差异减小，即可提高两者的流量控制精度。
2、本发明能适应不同粘度的推进剂，通过容积流量计的自身适应粘度的特性，保证在各种推进剂下的低流阻。
3、本发明能适应不同压力的推进剂，通过容积流量计的转子旋转，保证在各种压力下的流量控制精度。
4、本发明利用了容积流量计的工作原理，通过自身的测试即可完成整机测试，无需与系统进行匹配性测试。
5、本发明利用了容积流量计的原理，将容积流量计作为测试工具和流体控制工具，因此可实时测的推进剂的流量。
6、本发明的流量控制采用的是被动控制，无需系统采用电动主动控制，对安装位置无要求，大大简化系统的控制及结构布局。
综上所述：本发明所涉及的并联贮箱均衡排放装置具有流量控制精度高，压力适应范围广，粘度适应性强，可以在单机状态完成流量的标定，不用进行系统的管路匹配及系统冷流测试，简化系统测试及结构布局，大大提高产品可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的一种用于并联贮箱均衡排放装置的结构示意图。
图中示出：
1—贮箱A，2—容积流量计A，3—刚性互联机构，4—容积流量计B，5—贮箱B。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种并联贮箱均衡排放的装置，包括：容积流量计A，容积流量计B以及刚性互联机构；
容积流量计A的主轴与容积流量计B的主轴通过刚性互联机构连接，进行同步转动。
具体地，还包括：贮箱A、贮箱B；
容积流量计A与贮箱A为路，容积流量计B与贮箱B为路，推进剂从贮箱A流经容积流量计A，推进剂从贮箱B流经容积流量计B。
具体地，所述容积流量计A与容积流量计B旋转一周的体积流量相等。
具体地，所述容积流量计A与容积流量计B的主轴通过刚性互联机构连接，使容积流量计A与容积流量计B的同步转动。
具体地，所述容积流量计A和容积流量计B为同一种椭圆齿轮流量计或同一种螺旋转子流量计，容积流量计A和容积流量计B的尺寸、结构相同。
具体地，通过容积流量计A和容积流量计B进行贮箱剩余推进剂的测量。
具体地，所述刚性互联机构包括：联轴器。
具体地，所述并联贮箱均衡排放的装置应用于液体姿轨控动力系统双组元推进剂并联贮箱均衡排放。
下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。
优选例1：
图1一种并联贮箱均衡排放装置的结构示意图。如图1的实施例所示，该装置包括：贮箱A连接的为容积流量计A，与贮箱B连接的为容积流量计B，与容积流量计A和容积流量计B连接的为刚性互联机构，容积流量计A与容积流量计B的出口相连。
下面，对本发明的工作过程进行描述。
容积流量计A2与贮箱A1为1路，容积流量计B4与贮箱B5为2路，推进剂从贮箱A1流经容积流量计A2，推进剂从贮箱B4流经容积流量计B4。容积流量计A2与容积流量计B4转动一周的流量完全相等，而容积流量计A2与容积流量计B4又通过刚性互联机构保证同步转动，从而保证了贮箱A1与贮箱B5中的推进剂的均衡排放。同时可采集容积流量计A2与容积流量计B4的流量信号，实时反馈推进剂的使用情况，计算贮箱A1与贮箱B5中的推进剂剩余量。
本发明并联贮箱均衡排放装置的应用是将其应用于双组元推进剂并联贮箱均衡排放系统中，应用如图1所示。贮箱A1与贮箱B5为同种推进剂并联贮箱，推进剂为氧化剂或燃料；并联贮箱的结构形式为金属膜片或表面张力贮箱；贮箱A1与贮箱B5的并联贮箱通过管路与容积流量计A2或容积流量计B4连接，容积流量计A2或容积流量计B4连接汇总输出到发动机。
优选例2：
本发明的目的在于提供一种用于空间推进系统的并联贮箱均衡排放装置，可以解决并联贮箱的不均衡排放问题。利用本发明的均衡排放装置，可以满足空间推进系统的并联贮箱的均衡排放要求。本发明可以适应各种流量工况，并具有流阻小，调节流量精度高，具有可简化动力系统和系统无需匹配调试的优点，并且可以精确测量贮箱的推进剂剩余量，尤其适用于推进剂并联贮箱均衡排放系统。
本发明的技术方案：一种并联贮箱均衡排放装置，包括容积流量计A，容积流量计B，刚性互联机构；刚性互联机构连接容积流量计A与容积流量计B，并保证二者同步转动；容积流量计A与容积流量计B转动一周的流量完全相等。
容积流量计A与贮箱A为1路，容积流量计B与贮箱B为2路，推进剂从贮箱A流经容积流量计A，推进剂从贮箱B流经容积流量计B。容积流量计A与容积流量计B转动一周的流量完全相等，而容积流量计A与容积流量计B又通过刚性互联机构保证同步转动，从而保证了贮箱A与贮箱B中的推进剂的均衡排放。同时可采集容积流量计A与容积流量计B的流量信号，实时反馈推进剂的使用情况，计算贮箱A与贮箱B中的推进剂剩余量。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，包括：容积流量计A(2)，容积流量计B(4)以及刚性互联机构(3)；
容积流量计A(2)的主轴与容积流量计B(4)的主轴通过刚性互联机构(3)连接，进行同步转动。
2.如权利要求1所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，还包括：贮箱A(1)、贮箱B(5)；
容积流量计A(2)与贮箱A(1)为1路，容积流量计B(4)与贮箱B(5)为2路，推进剂从贮箱A(1)流经容积流量计A(2)，推进剂从贮箱B(5)流经容积流量计B(4)。
3.如权利要求1所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，所述容积流量计A(2)与容积流量计B(4)旋转一周的体积流量相等。
4.如权利要求1所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，所述容积流量计A(2)与容积流量计B(4)的主轴通过刚性互联机构(3)连接，使容积流量计A(2)与容积流量计B(4)的同步转动。
5.如权利要求1所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，所述容积流量计A(2)和容积流量计B(4)为同一种椭圆齿轮流量计或同一种螺旋转子流量计，容积流量计A(2)和容积流量计B(4)的尺寸、结构相同。
6.如权利要求1所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，通过容积流量计A(2)和容积流量计B(4)进行贮箱剩余推进剂的测量。
7.如权利要求1所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，所述刚性互联机构(3)包括：联轴器。
8.如权利要求1至7中任一项所述的一种并联贮箱均衡排放的装置，其特征在于，所述并联贮箱均衡排放的装置应用于液体姿轨控动力系统双组元推进剂并联贮箱均衡排放。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201002 |