CN114447672A - 一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器 - Google Patents

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任刚
杨永强
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Abstract

本发明公开了一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，包括过舱本体和线缆组件。过舱本体包括壳体、二芯插针和绝缘片；壳体为中空结构，包括螺纹段和六角螺柱段；绝缘片上加工有两个插针孔，绝缘片放置于壳体的中空腔体中，二芯插针插入所述两个插针孔中，壳体、二芯插针和绝缘片采用玻璃烧结的方式形成一体结构；过舱本体两端分别连接线缆组件，其中一端的线缆组件与外部电信号输入端连接，另一端的线缆组件与电火工品连接。本发明具有耐高温高压、结构简单、体积小、重量轻、成本低且通用性好的优点。

Description

一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器
技术领域
本发明属于固体火箭发动机技术领域，涉及一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器。
背景技术
常规固体发动机点火导线裸露在发动机外侧，在发动机点火后在原位置保留；或从喷管堵盖引出，在发动机点火时随堵盖的打开而飞出。姿轨控发动机采用阀门取代常规发动机喷管来实现推力控制，由于存在阀门，使得安装于姿轨控发动机内点火器的点火导线无法从阀门引出。同时为了不堵塞阀门，要求姿轨控发动机用点火器及点火导线必须在发动机中完全燃烧，在点火过程中不得有残骸。
为了适应姿轨控发动机点火导线的过舱需求，迫切需要耐高温高压过舱电连接器，将点火器的点火导线从发动机燃烧室内经封头引出，且保证过舱电连接器既耐高温高压，又要安装操作简单方便，还要具有良好的线路导通性和与壳体的绝缘性，保证发动机的可靠密封。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，结构简单、体积小、重量轻、成本低且通用性好的优点。
本发明的技术方案是：
一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，包括过舱本体和线缆组件；
过舱本体包括壳体、二芯插针和绝缘片；壳体为中空结构，包括螺纹段和六角螺柱段；绝缘片上加工有两个插针孔，所述两个插针孔沿绝缘片的中心对称，绝缘片放置于壳体的中空腔体中，二芯插针插入所述两个插针孔中，壳体、二芯插针和绝缘片采用玻璃烧结的方式形成一体结构；
过舱本体两端分别连接线缆组件，其中一端的线缆组件与外部电信号输入端连接，另一端的线缆组件与电火工品连接；
两端线缆组件组成相同，均包括两根导线和一个接线片，两根导线与二芯插针一一对应，通过焊点焊接，焊接处灌胶密封，两根导线另一端与接线片焊接。
壳体内壁加工有两个环形凹槽。
两个环形凹槽周向中心线分别位于螺纹段长度的1/3和2/3处。
绝缘片上任意一个插针孔到绝缘片中心得距离为1.5mm-1.7mm。
灌胶区域位于壳体两端，每个灌胶区域深度为4mm-4.2mm。
焊点位于相应灌胶区域的周向中心截面内。
在发动机封头外表面尾部加工有环槽，环槽中安装有紫铜垫片，过舱电连接器通过螺纹固定在发动机封头上，并通过紫铜垫片实现承压密封功能。
所述过舱电连接器与发动机封头内表面距离范围为2mm-3mm。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明采用在发动机封头上安装耐高温高压电连接器实现点火线路过舱导通，点火导线在发动机中完全燃烧，不产生残骸堵塞阀门。过舱电连接器通过螺纹连接到发动机封头能够保证连接可靠，并通过紫铜垫片实现密封可靠。过舱连接器本身结构简单，螺纹连接安装操作方便，具有良好的线路导通性和与壳体的绝缘性，舱电连接器内置的结构设计减小了对发动机燃烧室的气流扰动。试验结果表明，过舱电连接器能够满足保证发动机耐高温高压和过舱的使用需求。本发明具有耐高温高压、结构简单、体积小、重量轻、成本低且通用性好的优点。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器装配效果示意图；
图2是本发明提供的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明提供的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器装配效果示意图。图2是本发明提供的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器的示意图。
本发明提出一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，如附图1所示，采用玻璃烧结二芯结构的耐高温高压过舱电连接器通过螺纹连接在发动机封头2上，过舱电连接器1与发动机封头2的螺纹连接处采用紫铜垫片3密封。过舱电连接器1安装到位后与发动机封头2内表面距离范围为2mm-3mm，一方面降低过舱电连接器1对燃烧室内部流场的影响，另一方面减小高温高压气流对过舱电连接器1的烧蚀。结合附图2，过舱电连接器1主要有过舱本体和线缆组件组成，保证点火线路畅通以及短路功能；过舱电连接器1两端线缆组件相同，一端与外部电信号输入端连接；另一端与电火工品连接。线缆组件通过焊点13与过舱本体二芯插针15分别焊接，并灌胶密封，图中17为灌胶区域，确保电连接器线路具有良好的绝缘，同时对焊点进行保护。线缆组件由导线12和接线片11焊接，对焊接处用热缩管保护，两根导线的接线片通过螺钉短接。过舱本体是由壳体14、二芯插针15和绝缘片16采用玻璃烧结成一体的结构，18为烧结后的玻璃。绝缘片16上对称设置两个插针孔，过舱本体内的二芯插针15固定在绝缘片16上，绝缘片16上两插针孔距离为3mm-3.4mm，确保两个插针相互独立、绝缘。壳体14为中空结构，包括螺纹段和六角螺柱段，内壁加工有两个环形凹槽，两个环形凹槽周向中心线分别位于螺纹段长度的1/3和2/3处，环形凹槽宽度范围为1mm。壳体14两端灌胶区域为圆柱槽结构，槽深度范围为4mm-4.2mm，用于灌胶密封，保护焊点13。插针15两端与壳体14顶部和底部距离范围均为2mm-2.2mm；过舱本体玻璃烧结长度范围为20mm-22mm。
实施例：
过舱本体是由壳体14、二芯插针15和绝缘片16采用玻璃烧结成一体的结构，过舱本体内的二芯插针15固定在绝缘片16上，绝缘片16上两插针孔距离为3mm，确保两个插针相互独立、绝缘；壳体14螺纹段内部约1/3和2/3处各有一个内槽结构，内槽宽度范围为1mm；壳体14两端各有一个圆柱槽结构，槽深度范围为4mm，用于灌胶密封，保护焊点13。插针15两端与壳体14顶部和底部距离范围均为2mm。过舱本体玻璃烧结长度范围为20mm。
试验证明，本发明适用于耐2400K高温10MPa高压，工作时间不低于5s的发动机工况。
本发明采用在发动机封头处安装耐高温高压电连接器实现过舱电连接，安装处过舱电连接器内置的结构设计减小了对发动机燃烧室的气流扰动，螺纹加紫铜垫片的结构设计实现在发动机工作下可靠密封，适用于姿轨控发动机点火需求。本发明具有耐高温高压、结构简单、体积小、重量轻、成本低且通用性好的优点。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：包括过舱本体和线缆组件；
过舱本体包括壳体(14)、二芯插针(15)和绝缘片(16)；壳体(14)为中空结构，包括螺纹段和六角螺柱段；绝缘片(16)上加工有两个插针孔，所述两个插针孔沿绝缘片(16)的中心对称，绝缘片(16)放置于壳体(14)的中空腔体中，二芯插针(15)插入所述两个插针孔中，壳体(14)、二芯插针(15)和绝缘片(16)采用玻璃烧结的方式形成一体结构；
过舱本体两端分别连接线缆组件，其中一端的线缆组件与外部电信号输入端连接，另一端的线缆组件与电火工品连接；
两端线缆组件组成相同，均包括两根导线(12)和一个接线片(11)，两根导线与二芯插针一一对应，通过焊点焊接，焊接处灌胶密封，两根导线另一端与接线片(11)焊接。
2.根据权利要求1所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：壳体(14)内壁加工有两个环形凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：两个环形凹槽周向中心线分别位于螺纹段长度的1/3和2/3处。
4.根据权利要求1所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：绝缘片(16)上任意一个插针孔到绝缘片中心得距离为1.5mm-1.7mm。
5.根据权利要求1所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：灌胶区域位于壳体(14)两端，每个灌胶区域深度为4mm-4.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：焊点位于相应灌胶区域的周向中心截面内。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：在发动机封头(2)外表面尾部加工有环槽，环槽中安装有紫铜垫片(3)，过舱电连接器(1)通过螺纹固定在发动机封头(2)上，并通过紫铜垫片(3)实现承压密封功能。
8.根据权利要求7任一项所述的一种姿轨控发动机用耐高温高压过舱电连接器，其特征在于：所述过舱电连接器(1)与发动机封头(2)内表面距离范围为2mm-3mm。
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