CN111911316A - 气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，包括方箱箱体，在所述的方箱箱体顶部装有吊环，底部装有带锁紧功能的滑轮，外部设置有与控制‑数采系统组合对接的信号输出和供电接口，方箱箱体侧面设置有与外部管路连接的管接头接口，所述的方箱箱体内部包括主管路、吹除管路和驱动器管路，所述的主管路包括气路和液路，推进剂经由液路或气路进入，通过过滤器进行过滤然后再通过流量计反馈流量，最后通过主控阀控制推进剂输出。本装置由多种部件高度集成，方便拆装检测，便于运输，更换零件便捷。使用方便省力，提高工作效率，降低劳动者工作强度，具有行业通用性。
Description
技术领域
本发明涉及火箭发动机辅助工具技术领域，具体涉及一种气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统。
背景技术
火箭发动机在地面试验时的推进剂供给控制系统极其复杂，系统中包括气瓶、缓冲容器、推进剂贮箱、阀门、流量计、过滤器等部件，其中，气瓶、缓冲容器、推进剂贮箱称为推进剂供给部件，阀门、流量计、过滤器称为推进剂控制部件。随着航天行业的发展，常常需要火箭发动机及推进剂供给控制系统赴外厂进行单机或联合试验，但是常规的推进剂供给控制系统已经与试验台集成化，拆解后重组系统，由于系统过于笨重复杂，工作量大，严重拖慢了外场试验的进度，增加了实施难度，加重了操作者的工作强度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供路一种气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统。
本发明所采用的技术方案是气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，包括方箱箱体，在所述的方箱箱体顶部装有吊环，底部装有带锁紧功能的滑轮，外部设置有与控制-数采系统组合对接的信号输出和供电接口，方箱箱体侧面设置有与外部管路连接的管接头接口，所述的方箱箱体内部包括主管路、吹除管路和驱动器管路，所述的主管路包括气路和液路，推进剂经由液路或气路进入，通过过滤器进行过滤然后再通过流量计反馈流量，最后通过主控阀控制推进剂输出。
所述的方箱箱体为金属材质。
所述的方箱箱体内所有部件均采用螺接固定在金属支架上。
所述的管接头接口与各部件的连接均采用标准件37°锥形管接头，并在管接头部位加设锁丝。
所述的主管路、吹除管路和驱动气管路通入5MPa氮气。
所述的主管路、吹除管路和驱动气管路设置有传感器。
所述的吹除管路包括2路，分别对所述的气路和液路进行吹除，所述的2路吹除管路相互隔离。
本发明的有益效果是：本装置由多种部件高度集成，方便拆装检测，便于运输，更换零件便捷。使用方便省力，提高工作效率，降低劳动者工作强度，可应用于不同种类的气液火箭发动机冷试、热试的推进剂供给系统，具有一定的行业通用性。
附图说明
图1为本发明气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统箱体外部结构图。
图2为本发明气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统箱体内部气液回路图。
图中标记：1-方箱箱体，2-吊环，3-滑轮，4-管接头接口，5-信号输出和供电接口，6-流量计，7-过滤器，8-流量计，9-主控阀，10-传感器，11-吹除阀，12-电磁阀。
具体实施方式
现结合附图对发明做进一步的说明，本装置为一种金属方箱结构，包括方箱箱体1、吊环2、滑轮3、管接头接口4、信号输出和供电接口5、流量计8、过滤器7、流量计8、主控阀9、传感器10、吹除阀11、电磁阀12；为了便于移动与固定，在方箱箱体1顶部装有吊环2，在底部装有带缩紧功能的滑轮3。方箱规格约为1000×430×500mm，控制介质进出口均采用标准件37°锥形管接头，便于与推进剂供给部件(上游)和产品(下游)对接。方箱外部设置流量计8显示窗口，传感器信号输出接口，流量计供电接口，阀门控制电接口，方便与控制-数采系统组合对接。
金属方箱内高度集成了主控阀9、吹除阀11、电磁阀12、过滤器7、流量计8、传感器10及连接管路，具备完整的推进剂控制功能，后处理功能，自清洁功能。装置内所有部件均采用螺接固定在金属支架上，保证各部件连接可靠，满足各种地面使用环境。管路与各部件的连接均采用标准的管接头连接件，保证管路连接不变径、不变形、不泄露，并在管接头部位加设锁丝，保证运输和使用过程中由于振动原因是接头松动。装置中，供给管路和阀门主体部分采用不锈钢材料，密封结构采用聚四氟乙烯，能相容于行业内绝大多数的推进剂(冷试介质)。装置外部装有金属蒙皮，介质接口、电接口和显示窗口均分布在装置四周，各接口具有明确的标识进行标记，防止错接或混接。推进剂(冷试介质)经由液路或气路进口(根据需要)首先通过过滤器7使推进剂(介质)满足产品的多余物要求，然后通过流量计8反馈流量，最后通过主控阀9控制推进剂(介质)进而控制产品工作状态。吹除气主要用于吹扫主管路内的推进剂(介质)。一般选用高纯氮气作为介质，为了保证两路流道完全隔离，气路和液路的吹除装置完全隔离。吹除气进入管路后首先进入过滤器7，然后直接通过吹除气控制阀对主控阀9后的管路进行吹除处理。驱动气阀门主要用于控制驱动气，进而控制主控阀门和吹除阀11的开关。驱动气一般选用高纯氮气作为介质，流经电磁阀12前同样要通过过滤器7，保证高纯氮气的洁净度。
具体的操作步骤为：
步骤一，将推进剂(介质)供给管路的出口接入本装置相应的进口，保证连接可靠，紧固到位。将驱动气和吹除气管路接入相应的进口，调整驱动气和吹除气压力。将火箭发动机进口与本装置的相应出口通过管路连接。将阀门控制线、流量计供电线和信号输出线接入本装置，完成与控制-数采系统的连接组合。完成上述工作后，锁紧滑轮3，固定方箱箱体1。
步骤二，各阀门处于关闭状态，将主管路、吹除管路和驱动气管路通入5MPa氮气，通过皂液法检查各接口的气密情况，要求各接头不允许有皂泡，检查合格后，卸除管路内的高压氮气。如检查不合格，进行开箱检查，对泄漏点进行紧固。
步骤三，对阀门控制，流量计8和传感器10输出信号进行供电，采集零点信号，通过阀门动作的方式检查各阀门控制是否正常，通过传感器10和流量计8零点查看传感器10和流量计8是否正常，如检查不合格，开箱检查各电接口是否紧固完好，排故后，将方箱箱体1装配完好。
步骤四，试验完成后，持续对主管路进行氮气吹除，直至主管路内无残余推进剂(介质)，将开放接口进行多余物防控处理，封堵所有开口。
Claims (7)
1.气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：包括方箱箱体，在所述的方箱箱体顶部装有吊环，底部装有带锁紧功能的滑轮，外部设置有与控制-数采系统组合对接的信号输出和供电接口，方箱箱体侧面设置有与外部管路连接的管接头接口，所述的方箱箱体内部包括主管路、吹除管路和驱动器管路，所述的主管路包括气路和液路，推进剂经由液路或气路进入，通过过滤器进行过滤然后再通过流量计反馈流量，最后通过主控阀控制推进剂输出。
2.根据权利要求1所述的气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：所述的方箱箱体为金属材质。
3.根据权利要求1所述的气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：所述的方箱箱体内所有部件均采用螺接固定在金属支架上。
4.根据权利要求1所述的气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：所述的管接头接口与各部件的连接均采用标准件37°锥形管接头，并在管接头部位加设锁丝。
5.根据权利要求1所述的气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：所述的主管路、吹除管路和驱动气管路通入5MPa氮气。
6.根据权利要求5所述的气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：所述的主管路、吹除管路和驱动气管路设置有传感器。
7.根据权利要求1所述的气液双组元火箭发动机推进剂控制集成系统，其特征在于：所述的吹除管路包括2路，分别对所述的气路和液路进行吹除，所述的2路吹除管路相互隔离。
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