CN212389440U - 液体火箭的发动机安装机架及液体火箭 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液体火箭的发动机安装机架及液体火箭。该液体火箭的发动机安装机架包括机架主体、常平座、驱动件安装部和涡轮泵安装部，其中，常平座安装在机架主体的下侧，驱动件安装部形成在机架主体下侧，涡轮泵安装部形成在机架主体的下侧。管路部件安装部形成在机架主体的上侧，燃气发生器安装部形成在机架主体的上侧。本实用新型的技术方案，将常平座、驱动件安装部、涡轮泵安装部、管路部件安装部和燃气发生器安装部都集成在了机架主体上，在加工机架主体时就可以将发动机安装机架的大部分安装机构都加工出来，这样发动机安装机架的结构简单，工艺性较好，成本较低，可极大降低加工周期。

Description

液体火箭的发动机安装机架及液体火箭

技术领域

本实用新型涉及液体火箭技术领域，具体而言，涉及一种液体火箭的发动机安装机架及液体火箭。

背景技术

随着国家航天事业的蒸蒸日上以及国内外商业航天的蓬勃发展，降低商业航天的发射成本迫在眉睫，可回收和多次重复使用大推力液体火箭发动机成为世界各国研究的焦点。火箭发射和回收过程中，发动机的变推力和变方向很重要。为实现发动机的有效摇摆，发动机安装机架的研发和设计不可忽视。

然而，目前的液体火箭的发动机安装机架结构复杂、工艺要求高、成本昂贵以及加工周期长，不利于降低液体火箭的制造成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种液体火箭的发动机安装机架及液体火箭，以解决现有技术中液体火箭的发动机安装机架结构复杂、制造成本高的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种液体火箭的发动机安装机架，包括：机架主体；常平座，安装在机架主体的下侧，常平座用于可摆动地安装发动机；驱动件安装部，形成在机架主体下侧，驱动件安装部用于安装驱动发动机摆动的驱动机构；涡轮泵安装部，形成在机架主体的下侧，涡轮泵安装部用于安装涡轮泵；管路部件安装部，形成在机架主体的上侧，用于安装管路及阀门；燃气发生器安装部，形成在机架主体的上侧，用于安装燃气发生器。

在一个实施方式中，机架主体包括：主机架，常平座安装在主机架的中心处，驱动件安装部位于主机架的一侧，管路部件安装部和燃气发生器安装部位于主机架的上侧；副机架，连接在主机架的另一侧，涡轮泵安装部位于副机架的下侧。

在一个实施方式中，主机架包括：十字机架，常平座安装在十字机架的中心处，驱动件安装部为两个，分别位于十字机架的相邻的两个悬臂的两端，副机架连接在十字机架的另外两个相邻的悬臂的两端；连接横梁，连接在十字机架相邻的悬臂之间，管路部件安装部和燃气发生器安装部形成在连接横梁上。

在一个实施方式中，十字机架和副机架由井字梁或工字梁焊接而成。

在一个实施方式中，副机架为梯形或者矩形。

在一个实施方式中，驱动件安装部为形成在悬臂的端部的耳座。

在一个实施方式中，管路部件安装部和/或燃气发生器安装部为形成在连接横梁上的安装孔。

在一个实施方式中，涡轮泵安装部包括间隔设置的平面固定结构和拉杆结构，平面固定结构和拉杆结构共同安装涡轮泵。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一个方面，提供了一种液体火箭，包括发动机安装机架，发动机安装机架为上述的液体火箭的发动机安装机架。

在一个实施方式中，液体火箭还包括发动机、驱动件、涡轮泵、管路部件以及燃气发生器，发动机安装在常平座上，驱动件安装在驱动件安装部上并与发动机驱动连接，涡轮泵安装在管路部件安装部上，管路部件安装在管路部件安装部，燃气发生器安装在燃气发生器安装部。

应用本实用新型的技术方案，将常平座、驱动件安装部、涡轮泵安装部、管路部件安装部和燃气发生器安装部都集成在了机架主体上，在加工机架主体时就可以将发动机安装机架的大部分安装机构都加工出来，这样发动机安装机架的结构简单，工艺性较好，成本较低，可极大降低加工周期。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的液体火箭的发动机安装机架的结构示意图；

图2示出了图1的发动机安装机架用于泵后摆液体火箭的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1和图2是出了本实用新型的液体火箭的发动机安装机架的实施方式，该液体火箭的发动机安装机架包括机架主体10、常平座20、驱动件安装部30和涡轮泵安装部40，其中，常平座20安装在机架主体10的下侧，常平座20用于可摆动地安装发动机71，驱动件安装部30形成在机架主体10下侧，驱动件安装部30用于安装驱动发动机71摆动的驱动机构。涡轮泵安装部40形成在机架主体10的下侧，涡轮泵安装部40用于安装涡轮泵73。管路部件安装部50形成在机架主体10的上侧，用于安装管路及阀门。燃气发生器安装部60形成在机架主体10的上侧，用于安装燃气发生器75。

应用本实用新型的技术方案，将常平座20、驱动件安装部30、涡轮泵安装部40、管路部件安装部50和燃气发生器安装部60都集成在了机架主体10上，在加工机架主体10时就可以将发动机安装机架的大部分安装机构都加工出来，这样发动机安装机架的结构简单，工艺性较好，成本较低，可极大降低加工周期。

本实用新型的技术方案，应用在泵后摆液体火箭可以解决现有技术中结构复杂、工艺要求高、成本昂贵以及加工周期长的问题。

需要说明的是，常平座20是其上端与机架主体10连接，其下端与发动机71顶部连接，常平座20的下端可相对于上端至少在两个方向可摆动。在本实施方式的技术方案中，常平座20的上端与机架主体10通过螺栓固定，常平座20的下端与发动机71顶部也是通过螺栓固定。作为其他的可选的实施方式，也可以采用焊接或者其他的固定连接方式。

如图1所示，在本实施方式的技术方案中，机架主体10包括主机架11和副机架12，常平座20安装在主机架11的中心处，驱动件安装部30位于主机架11的一侧，管路部件安装部50和燃气发生器安装部60位于主机架11的上侧。副机架12连接在主机架11的另一侧，涡轮泵安装部40位于副机架12的下侧。可选的，副机架12与主机架11为一体连接。

更为优选的，主机架11包括十字机架111和连接横梁112，常平座20安装在十字机架111的中心处，驱动件安装部30为两个，分别位于十字机架111的相邻的两个悬臂的两端，副机架12连接在十字机架111的另外两个相邻的悬臂的两端。连接横梁112，连接在十字机架111相邻的悬臂之间，管路部件安装部50和燃气发生器安装部60形成在连接横梁112上。在本实施方式的技术方案中，十字机架111起到主体结构的作用，主要用于承载发动机71产生的相关力矩。连接横梁112既作为管路部件安装部50和燃气发生器安装部60的承力结构又作为加强十字机架111强度的加强结构。可选的，在本实施方式的技术方案中，十字机架111和副机架12由井字梁或工字梁焊接而成。在制造时，先焊接成十字机架111，再焊接副机架12，最后再焊接连接横梁112以增强强度，主机架11和副机架12的材料可以选用钢材，但不局限于钢材。

如图1所示，在本实施方式的技术方案中，副机架12为梯形。作为其他的可选的实施方式，副机架12还可以矩形。梯形的副机架12相对于矩形的副机架12，力学性能加稳定。可选的，涡轮泵安装部40包括间隔设置的平面固定结构41和拉杆结构42，平面固定结构41和拉杆结构42共同安装涡轮泵73。在本实施方式的技术方案中，拉杆结构42为两个并且与平面固定结构41位于同一个安装平面上。作为其他的可选的实施方式，平面固定结构41和拉杆结构42也可以不位于同一平面上。在使用时，涡轮泵73可以采用螺栓或螺钉固定安装在涡轮泵安装部40上。

作为一种可选的实施方式，驱动件安装部30为形成在悬臂的端部的耳座。在安装时，驱动件72的通过螺栓铰接在耳座上，以便于驱动件72在驱动发动机71摆动时自身也可以摆动。

管路部件安装部50和燃气发生器安装部60的质量相对较轻，因此管路部件安装部50和燃气发生器安装部60为形成在连接横梁112上的安装孔，在安装时需要将管路部件安装部50和燃气发生器安装部60通过螺栓固定连接在连接横梁112上即可。管路部件74一般包括阀门和相关的管路，如图2所示，阀门通过螺栓固定安装在安装孔上，管路连接在阀门之间。

在本实施方式的技术方案中，为了更加合理利用机架主体10的空间，发动机71、驱动件72和涡轮泵73置于机架主体10的下侧安装，管路部件74以及燃气发生器75置于机架主体10的上侧安装。作为其他的可选的实施方式，燃气发生器75也可以置于机架主体10的下侧安装。

如图2所示，本实用新型还提供了一种液体火箭，该液体火箭包括发动机安装机架，发动机安装机架为上述的液体火箭的发动机安装机架。如图2所示，液体火箭还包括发动机71、驱动件72、涡轮泵73、管路部件74以及燃气发生器75。在安装使用时，发动机71安装在常平座20上，驱动件72安装在驱动件安装部30上并与发动机71驱动连接，涡轮泵73安装在管路部件安装部50上，管路部件74安装在管路部件安装部50，燃气发生器75安装在燃气发生器安装部60。应用本实用新型的技术方案，可以实现液体火箭的低成本制造组装，有利于降低液体火箭的发射成本。

可选的，在本实施方式的技术方案中，驱动件72为可伸缩的伺服驱动机构，通过两个伺服驱动机构与发动机71铰接，可以实现发动机71至少两个方向摆动角度的调整。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，包括：

机架主体（10）；

常平座（20），安装在所述机架主体（10）的下侧，所述常平座（20）用于可摆动地安装发动机（71）；

驱动件安装部（30），形成在所述机架主体（10）下侧，所述驱动件安装部（30）用于安装驱动发动机（71）摆动的驱动机构；

涡轮泵安装部（40），形成在所述机架主体（10）的下侧，所述涡轮泵安装部（40）用于安装涡轮泵（73）；

管路部件安装部（50），形成在所述机架主体（10）的上侧，用于安装管路及阀门；

燃气发生器安装部（60），形成在所述机架主体（10）的上侧，用于安装燃气发生器（75）。

2.根据权利要求1所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述机架主体（10）包括：

主机架（11），所述常平座（20）安装在所述主机架（11）的中心处，所述驱动件安装部（30）位于所述主机架（11）的一侧，所述管路部件安装部（50）和所述燃气发生器安装部（60）位于所述主机架（11）的上侧；

副机架（12），连接在所述主机架（11）的另一侧，所述涡轮泵安装部（40）位于所述副机架（12）的下侧。

3.根据权利要求2所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述主机架（11）包括：

十字机架（111），所述常平座（20）安装在所述十字机架（111）的中心处，所述驱动件安装部（30）为两个，分别位于所述十字机架（111）的相邻的两个悬臂的两端，所述副机架（12）连接在所述十字机架（111）的另外两个相邻的悬臂的两端；

连接横梁（112），连接在所述十字机架（111）相邻的悬臂之间，所述管路部件安装部（50）和所述燃气发生器安装部（60）形成在所述连接横梁（112）上。

4.根据权利要求3所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述十字机架（111）和所述副机架（12）由井字梁或工字梁焊接而成。

5.根据权利要求2所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述副机架（12）为梯形或者矩形。

6.根据权利要求3所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述驱动件安装部（30）为形成在所述悬臂的端部的耳座。

7.根据权利要求3所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述管路部件安装部（50）和/或所述燃气发生器安装部（60）为形成在所述连接横梁（112）上的安装孔。

8.根据权利要求2所述的液体火箭的发动机安装机架，其特征在于，所述涡轮泵安装部（40）包括间隔设置的平面固定结构（41）和拉杆结构（42），所述平面固定结构（41）和所述拉杆结构（42）共同安装所述涡轮泵（73）。

9.一种液体火箭，包括发动机安装机架，其特征在于，所述发动机安装机架为权利要求1至8中任一项所述的液体火箭的发动机安装机架。

10.根据权利要求9所述的液体火箭，其特征在于，所述液体火箭还包括发动机（71）、驱动件（72）、涡轮泵（73）、管路部件（74）以及燃气发生器（75），所述发动机（71）安装在所述常平座（20）上，所述驱动件（72）安装在所述驱动件安装部（30）上并与所述发动机（71）驱动连接，所述涡轮泵（73）安装在所述管路部件安装部（50）上，所述管路部件（74）安装在所述管路部件安装部（50），所述燃气发生器（75）安装在所述燃气发生器安装部（60）。

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