CN215410683U - 一种液体火箭管路的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液体火箭管路的连接结构，连接结构用于连接箭上管路和地上管路，包含用于与所述箭上管路连接的上法兰、密封结构、波纹管和与所述地上管路连接的下法兰，所述密封结构的上端与所述上法兰连接，所述密封结构的下端与所述波纹管的上端连接，所述波纹管的下端与所述下法兰连接，其中，所述密封结构包含密封件和密封接头；所述密封接头的上端插入所述上法兰的下端且与所述上法兰内壁抵接，所述密封件被挤压地限定在所述上法兰和所述密封接头之间，完成所述密封接头与所述上法兰之间的密封。与现有技术相比，可以保证密封严紧，减少介质泄漏的同时，增加密封圈的使用寿命。

Description

一种液体火箭管路的连接结构

技术领域

本实用新型涉及管路连接技术领域，尤其涉及一种液体火箭管路的连接结构。

背景技术

随着航天产业的快速发展，火箭领域所涉及的各项技术也实现了突飞猛进，火箭发动机是火箭唯一的动力来源，决定了飞行的安全性和可靠性。

管路是火箭发动机中气体、液体等工作介质的输送装置，在将地面燃料输送箭体上时，需要连接机构将箭上管路和地面管路进行连接。为了保证彼此连接紧密，减少液体泄漏，在连接处会应用到密封圈，由于密封圈与连接处之间存在间隙，而压制过程往往会出现当密封压力过大会压溃密封圈，而压力过小导致密封压力不足的情况。

亟需提供一种连接结构，在连接箭上管路和地面管路时，保证密封严紧，减少介质泄漏的同时，增加密封圈的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种连接结构。这种结构在连接箭上管路和地面管路时，保证密封严紧，减少介质泄漏的同时，增加密封圈的使用寿命。

本实用新型的一个方面提供了一种液体火箭管路的连接结构，连接结构用于连接箭上管路和地上管路，包含用于与所述箭上管路连接的上法兰、密封结构、波纹管和与所述地上管路连接的下法兰，所述密封结构的上端与所述上法兰连接，所述密封结构的下端与所述波纹管的上端连接，所述波纹管的下端与所述下法兰连接，其中，

所述密封结构包含密封件和密封接头；

所述密封接头的上端插入所述上法兰的下端且与所述上法兰内壁抵接，所述密封件被挤压地限定在所述上法兰和所述密封接头之间，完成所述密封接头与所述上法兰之间的密封。

进一步的，所述密封接头与所述上法兰相互接触端分别设有相互配合的上锥面和下锥面。

进一步的，所述上锥面向靠近所述上法兰的一侧逐渐收缩，所述下锥面向靠近所述密封接头的一侧逐渐扩张。

进一步的，所述上锥面的小端直径为A，所述下锥面的大端直径为B，且0.3≤A/B≤0.5。

进一步的，沿所述下锥面表面沿周向方向设有环形开槽，所述环形开槽用于对所述密封件限位。

进一步的，所述密封件包括密封圈和支撑块，所述环形开槽包含相互连通的第一开槽和第二开槽，所述第一开槽通过与所述上锥面配合用于固定所述密封圈。

进一步的，所述支撑块套设在所述密封接头的靠近所述上锥面的外侧，且一端位于所述第二开槽内，使得所述支撑块外侧与所述第二开槽抵接，从而所述支撑块被限定在所述密封接头和所述第二开槽之间。

进一步的，所述第一开槽包含第一槽内壁和第一槽底，所述第一槽内壁的一端与所述第一槽底的一端连接，所述第一槽底与所述上锥面平行，所述第一槽内壁与所述上锥面垂直；

所述第二开槽包含第二槽内壁和第二槽底，所述第二槽内壁与所述密封接头的轴线方向平行，所述第二槽底与所述密封接头的轴线方向垂直，且所述第二槽内壁的一端与所述第二槽底的一端连接，所述第二槽底的另一端与所述第一槽底的另一端连接。

进一步的，所述支撑块沿所述轴线方向的长度大于所述第二槽内壁沿所述轴线方向的尺寸。

进一步的，所述波纹管表面设有防水层，所述防水层与所述波纹管表面相互紧贴，且通过粘结剂连接。

本实用新型实施例提供的液体火箭管路的连接结构，采用所述密封接头的上端插入所述上法兰的下端且与所述上法兰内壁抵接，将所述密封件被挤压地限定在所述上法兰和所述密封接头之间，完成所述密封接头与所述上法兰之间的密封。整个设计通过将密封件表面与上法兰和密封接头紧贴，使得彼此接触的间隙减小，提高密封效果，可以减少液体介质的泄漏，节约成本。另外，由于所述密封件被挤压地限定在所述上法兰和所述密封接头之间，密封件被固定牢固，避免发生倾斜而造成密封件受到的压力不均，而影响密封件的使用寿命。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本实用新型的说明书的一部分，其绘示了本实用新型的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例中连接结构的示意图；

图2为本实用新型实施例中上锥面和下锥面的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中环形开槽的局部放大图。

附图标记说明：

1上法兰 2密封结构

3波纹管 4下法兰

5密封件 6密封接头

7上锥面 8下锥面

9密封圈 10支撑块

11第一槽内壁 12第一槽底

13第二槽底 14第二槽内壁

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

在不背离本实用新型的范围或精神的情况下，可对本实用新型说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本实用新型的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

本实用新型的一个方面提供了一种液体火箭管路的连接结构，连接结构用于连接箭上管路和地上管路。如图1、图2和图3所示，连接结构包含用于与箭上管路连接的上法兰1、密封结构2、波纹管3 和与地上管路连接的下法兰4。密封结2构的上端与上法兰1连接，密封结构2的下端与波纹管3的上端连接，波纹管3的下端与下法兰 4连接。密封结构2包含密封件5和密封接头6。密封接头5的上端插入上法兰1的下端且与上法兰1内壁抵接，密封件5被挤压地限定在上法兰1和密封接头6之间，完成密封接头6与上法兰1之间的密封。

具体的说，本实用新型实施例提供的液体火箭管路的连接结构，采用密封接头6的上端插入上法兰1的下端且与上法兰1内壁抵接，将密封件5被挤压地限定在上法兰1和密封接头6之间，完成密封接头6与上法兰1之间的密封。整个设计通过将密封件5表面分别与上法兰1和密封接头6相互紧贴，使得彼此接触的间隙减小，从而提高密封效果，减少液体介质的泄漏，节约成本。另外，由于密封件5被挤压地限定在上法兰1和密封接头6之间，密封件5被固定牢固，避免发生倾斜而造成密封件5受到的压力不均，而影响密封件的使用寿命。

需要说明的是，为了保证密封接头6与上法兰1连接更加紧密，例如，密封接头6与上法兰1相互接触端分别设有相互配合的上锥7 面和下锥面8。上锥面7和下锥面8的设计结构不仅增加了两者的接触面积，便于密封接头6与上法兰1紧密连接，还可以方便固定密封圈9，避免套设在密封接头6的密封圈9向远离接头一侧下滑，增加密封圈9的稳定性，有利于提高密封效果。

如图1、图2和图3所示，上锥面7向靠近上法兰1的一侧逐渐收缩，下锥面8向靠近密封接头6的一侧逐渐扩张。为了保证上锥面 7和下锥面8在配合过程中紧密接触，经过大量的仿真测试，当上锥面7的小端直径为A，下锥面8的大端直径为B，且满足0.3≤A/B ≤0.5时，上锥面7和下锥面8受力更加均匀，可以使上锥面7和下锥面8的接触面相互紧贴，且使得两者之间的缝隙减小，进而能够提高密封性能。

特别需要强调的是，为了保证密封件5被固定牢固，避免密封件 5发生位移移动，例如，沿下锥面8表面的周向方向设有环形开槽，环形开槽用于对密封件5限位。

在本实施方式中，为了提高密封效果，例如，密封件5包括密封圈9和支撑块10。在密封过程，通过增加两道密封，来提高密封效果。为了保证密封圈9和支撑块10被固定牢固，例如，环形开槽包含相互连通的第一开槽和第二开槽，第一开槽通过与上锥面7配合用于固定密封圈9。支撑块10套设在密封接头6的靠近上锥面7的外侧，且一端位于第二开槽内，使得支撑块10外侧分别与密封接头6 和第二开槽抵接，从而支撑块10被挤压地限定在密封接头6和第二开槽之间。

如图1和图3所示，在实际应用时，第一开槽包含第一槽内壁 11和第一槽底12，第一槽内壁11的一端与第一槽底12的一端连接。其中第一槽底12与上锥面7平行，第一槽内壁11与上锥面7垂直，可以限定密封圈9的位置，减少密封圈9移动，保证密封圈9的稳定。

另外，第二开槽包含第二槽内壁14和第二槽底13，其中第二槽内壁14与密封接头6的轴线方向平行。第二槽底13与密封接头6的轴线方向垂直且第二槽内壁14的一端与第二槽底13的一端连接，第二槽底13的另一端与第一槽底12的另一端连接的设计，使支撑块 10一侧与密封圈9抵接，且与第一开槽和上锥面7配合，使得整个密封圈9位于一个密封空间，进而被固定牢固，避免密封圈9出现位移移动，提高密封性能。

另外，为了方便更换支撑块10，支撑块10可以沿周向方向紧贴在密封接头6的表面(位于密封接头上且与上锥面连接的表面)，支撑块10沿轴线方向的长度大于第二槽内壁14沿轴线方向的尺寸。更换支撑块10时，可以通过装卸工装使得支撑块10向下法兰4一侧移动，完成支撑块10的快速拆卸。

此外，密封圈9和支撑块可以为独立部件，支撑块10用于支撑密封圈9，防止密封圈沿密封接头6的表面向下滑动。为了方便更换密封圈9，例如，可以将支撑块10的外侧与第二槽底13抵接，内侧与密封接头6表面存在间隙，当密封圈9损坏后，通过拆卸支撑块 10，可以快速更换密封圈9，周期短，提高工作效率，降低劳动成本。为了方便使用，避免支撑块发生弯曲，例如，支撑块可以是带孔的金属垫片。

进一步需要说明的是，本实施方式中，波纹管3提供的轴向密封压力会产生较大的法向密封压力，一部分法向密封压力使得密封接头 6受力，使其与上法兰连接更加紧密(上锥面7与下锥面8之间缝隙减小)，另一部分法向密封压力作用在支撑块10上，使得支撑块10与上法兰1连接更加紧密，避免支撑块10从密封接头6上脱落，保证密封件5稳定。

为了减少水汽腐蚀波纹管3，例如，可以在波纹管3表面设有防水层。为了避免防水层脱落，例如，将防水层与波纹管3表面相互紧贴，且通过粘结剂连接。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种液体火箭管路的连接结构，连接结构用于连接箭上管路和地上管路，其特征在于，包含用于与所述箭上管路连接的上法兰、密封结构、波纹管和与所述地上管路连接的下法兰，所述密封结构的上端与所述上法兰连接，所述密封结构的下端与所述波纹管的上端连接，所述波纹管的下端与所述下法兰连接，其中，

所述密封结构包含密封件和密封接头；

所述密封接头的上端插入所述上法兰的下端且与所述上法兰内壁抵接，所述密封件被挤压地限定在所述上法兰和所述密封接头之间，完成所述密封接头与所述上法兰之间的密封。

2.根据权利要求1所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述密封接头与所述上法兰相互接触端分别设有相互配合的上锥面和下锥面。

3.根据权利要求2所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述上锥面向靠近所述上法兰的一侧逐渐收缩，所述下锥面向靠近所述密封接头的一侧逐渐扩张。

4.根据权利要求2所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述上锥面的小端直径为A，所述下锥面的大端直径为B，且0.3≤A/B≤0.5。

5.根据权利要求2所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，沿所述下锥面表面沿周向方向设有环形开槽，所述环形开槽用于对所述密封件限位。

6.根据权利要求5所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述密封件包括密封圈和支撑块，所述环形开槽包含相互连通的第一开槽和第二开槽，所述第一开槽通过与所述上锥面配合用于固定所述密封圈。

7.根据权利要求6所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述支撑块套设在所述密封接头的靠近所述上锥面的外侧，且一端位于所述第二开槽内，使得所述支撑块外侧与所述第二开槽抵接，从而所述支撑块被限定在所述密封接头和所述第二开槽之间。

8.根据权利要求6所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述第一开槽包含第一槽内壁和第一槽底，所述第一槽内壁的一端与所述第一槽底的一端连接，所述第一槽底与所述上锥面平行，所述第一槽内壁与所述上锥面垂直；

所述第二开槽包含第二槽内壁和第二槽底，所述第二槽内壁与所述密封接头的轴线方向平行，所述第二槽底与所述密封接头的轴线方向垂直，且所述第二槽内壁的一端与所述第二槽底的一端连接，所述第二槽底的另一端与所述第一槽底的另一端连接。

9.根据权利要求8所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述支撑块沿所述轴线方向的长度大于所述第二槽内壁沿所述轴线方向的尺寸。

10.根据权利要求1所述的液体火箭管路的连接结构，其特征在于，所述波纹管表面设有防水层，所述防水层与所述波纹管表面相互紧贴，且通过粘结剂连接。

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