CN217384620U - 一种膜盒充气与测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种膜盒充气与测试装置，包括与气源依次连接的高压充气管路、减压阀、第一截止阀和低压充气管路，所述低压充气管路的另一端用于与箭上膜盒连接。其中，所述高压充气管路与所述减压阀之间分叉设置利用高压放气截止阀控制通断的高压放气管路，所述第一截止阀与所述低压充气管路之间分叉设置利用低压放气截止阀控制通断的低压放气管路。本实用新型提出的一种膜盒充气与测试装置，集充装、置换和测试功能为一体，实现了膜盒充装、膜盒内气体置换和膜盒保压测试等多个工序可以共用一套装置，优化了火箭发射前膜盒充气及测试的流程。

Description

一种膜盒充气与测试装置

技术领域

本实用新型涉及液体运载火箭技术领域，特别是涉及一种膜盒充气与测试装置。

背景技术

在运载火箭发射过程中，为了抑制POGO振动(纵向耦合振动)的发生，不影响火箭的正常发射，通常会在低温运载火箭的发动机入口附近安装低温蓄压器，而蓄压器膜盒一般悬臂于蓄压器壳体外侧，其结构为通过金属膜盒形成一密闭容腔，且将密闭容腔与液体推进剂隔离，密闭容腔内充入可压缩的气体，使其具有柔性，进而降低推进剂输送系统的固有频率，使推进剂输送系统的固有频率与箭体结构固有频率彼此远离，达到抑制火箭POGO效应的作用。

火箭发射前通常需要在发射区对蓄压器的膜盒进行气体置换、充气和保压测试，完成各项测试程序后再对火箭进行射前加注及预冷。

因此，提供一种集充气、气体置换和保压测试功能为一体的装置是目前要解决的问题。

实用新型内容

为解决相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种膜盒充气与测试装置，该膜盒充气与测试装置集膜盒充装、膜盒内气体置换和膜盒保压测试功能为一体，优化了火箭发射前膜盒充气及测试的流程。极大的降低了人工劳动强度，具有操作简单、安装便捷、稳定可靠等优点。

本实用新型提供了一种膜盒充气与测试装置。该膜盒充气与测试装置包括：与气源依次连接的高压充气管路、减压阀、第一截止阀和低压充气管路，所述低压充气管路的另一端用于与箭上膜盒连接。其中，所述高压充气管路与所述减压阀之间分叉设置利用高压放气截止阀控制通断的高压放气管路，所述第一截止阀与所述低压充气管路之间分叉设置利用低压放气截止阀控制通断的低压放气管路。

所述第一截止阀开启且其他截止阀关闭时，对膜盒进行充气，充装至指定压力后，关闭气源和所述第一截止阀，对膜盒进行保压测试；测试完成后，打开所述高压放气截止阀和所述低压放气截止阀，膜盒内气体通过所述低压放气管路释放，高压充气管路内气体通过所述高压放气管路释放。

在一个实施例中，所述减压阀与所述第一截止阀之间还设有分支管路；所述分支管路包括缓冲气瓶和气瓶截止阀，利用所述气瓶截止阀控制所述缓冲气瓶内气体的充装和排出。

在一个实施例中，所述高压充气管路具有与气源连接的管路接口、高压充气截止阀和高压压力表；所述高压充气截止阀一端与管路接口连接，另一端与所述减压阀连接；所述高压压力表设置于所述高压充气截止阀与所述减压阀之间的管路。

在一个实施例中，在所述管路接口与所述高压充气截止阀之间还具有过滤器；所述过滤器用于过滤气源或者气瓶中的多余物。

在一个实施例中，在所述减压阀与所述第一截止阀之间设有第一低压压力表；所述第一低压压力表用于测量经所述减压阀减压后的气体压力。

在一个实施例中，所述第一低压压力表通过四通接头分别与所述减压阀、所述第一截止阀和所述气瓶截止阀连通；所述减压阀与所述第一截止阀直通。

在一个实施例中，所述低压充气管路具有用于与膜盒连接的充气管路接口和第二低压压力表；所述第二低压压力表设置于所述充气管路接口与所述第一截止阀之间的管路，所述第二低压压力表用于监测膜盒释放气体过程的压力变化。

在一个实施例中，所述第二低压压力表与所述第一截止阀之间设有第二截止阀；所述第二截止阀一端与所述低压放气管路和所述第一截止阀连接，另一端与所述第二低压压力表连接；所述第二截止阀用于实现膜盒的保压测试。

在一个实施例中，所述缓冲气瓶端设有用于测量自身压力的压力表。

在一个实施例中，与气源连接的管路为金属软管。

本实用新型提出的一种膜盒充气与测试装置，集充装、置换和测试功能为一体，实现了膜盒充装、膜盒内气体置换和膜盒保压测试等多个工序可以共用一套装置，优化了火箭发射前膜盒充气及测试的流程，缩短了火箭发射前的膜盒充气及测试时间，且该膜盒充气与测试装置还具有操作简单、安装便捷、稳定可靠的优点。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置的第一种整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置的第二种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

火箭发射前通常需要在发射区对蓄压器的膜盒进行气体置换、充气和保压测试，完成各项测试程序后再对火箭进行射前加注及预冷。由于膜盒充气后长期处于带压状态下易造成膜盒漏气，因而火箭发射前膜盒不宜过早充气，通常在加注预冷前3天内充气最为理想。

由于膜盒为薄膜囊式焊接结构，易疲劳破坏、失稳，因而要求充、放气过程不宜过快，避免快速充气对膜盒结构破坏以及高速气体滞止温升带来的压力偏差。

参见图1，本实用新型提供了一种膜盒充气与测试装置。该膜盒充气与测试装置包括：与气源依次连接的高压充气管路1、减压阀2、第一截止阀3和低压充气管路4，低压充气管路4的另一端用于与箭上膜盒连接。其中，高压充气管路1与减压阀2之间分叉设置利用高压放气截止阀51控制通断的高压放气管路5，第一截止阀3与低压充气管路4之间分叉设置利用低压放气截止阀61控制通断的低压放气管路6。

第一截止阀开启且其他截止阀关闭时，对膜盒进行充气，充装至指定压力后，关闭气源和所述第一截止阀，对膜盒进行保压测试。测试完成后，打开所述高压放气截止阀和所述低压放气截止阀，膜盒内气体通过所述低压放气管路释放，高压充气管路内气体通过所述高压放气管路释放。高压放气管路与低压放气管路分别设有用于封堵管路的堵头，使用该装置时，该堵头处于拆卸状态，使用完成后，用该堵头分别将低压放气管路和高压放气管路封堵，防止在运输或者存储时杂质进入管路内。

具体地，将本实用新型的膜盒充气与测试装置连通气源后，打开第一截止阀并关闭高压放气截止阀和低压放气截止阀，调控减压阀的开度，将气体压力调整为要求值，并以当前要求压力向膜盒充气。箭上膜盒充装完成后，关闭第一截止阀，对膜盒进行保压测试。在膜盒的保压测试工序完成后，打开高压放气截止阀和低压放气截止阀，第一截止阀仍处于关闭状态，膜盒及低压充气管路内的气体通过低压放气管路释放，未经减压阀的高压气体通过高压放气管路释放。放气过程延续至放气口无放气声即可。

本实用新型实施例的火箭膜盒充气与测试装置，通过在高压充气管路与低压充气管路之间设置减压阀，使进入低压充气管路的气体压力值被调整为符合膜盒充装要求的气压值。鉴于膜盒为薄膜囊式焊接结构，易疲劳破坏、失稳，则要求在充、放气过程中气体速度不宜过快。本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置，通过分别设置高压放气管路和低压放气管路，利用该高压放气管路释放高压充气管路内的气体，利用该低压放气管路释放膜盒及低压充气管路内的气体，如此可以有效避免直接拆除装置后快速放气造成的损坏风险，可以延长该膜盒充气与测试装置的使用寿命。

在一个实施例中，减压阀2与第一截止阀3之间还设有分支管路。该分支管路包括缓冲气瓶7和气瓶截止阀71，利用气瓶截止阀71控制缓冲气瓶7内气体的充装和排出。缓存气瓶7用于在供气充足时暂存经减压阀调压后的气体，并在低压充气单元对外供气不稳定或不足时为其进行补气。具体地，气源通常选择标准气瓶，在膜盒进行充装初期，气源压力大且气体余量充足，基本不存在对外供气不稳定或者不足的问题，部分减压后的气体可以分流至缓存气瓶内进行暂存。随着气瓶内气体的消耗，气源余量逐渐减小，对外供气效率降低，此时缓存气瓶内的暂存气体可以对低压充气单元进行补气，以充分保证对外供气时气体压力的稳定性。

本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置，在缓存气瓶的瓶口端还设有控制气流通断的气瓶截止阀，通过设置于缓存气瓶上游的气瓶截止阀控制缓存气瓶充装管路的通断。

在上述实施例中，缓存气瓶还设有用于测量气瓶内气体压力的压力表，以实时监测该缓存气瓶的充装程度。气瓶压力表用于监测缓冲气瓶内气体的压力，以避免缓冲气瓶超压存贮造成损伤。具体地，需要向缓存气瓶内储气时，打开气瓶截止阀，并通过气瓶压力表实时监测气瓶内的气压，当充装至一定程度后，关闭气瓶截止阀，使缓存气瓶作为储备气源。当该装置对外供气不稳定时，打开气瓶截止阀，使缓存气瓶内的储备气源补充至膜盒，保证该膜盒充气与测试装置对外供气的稳定且充足。

或者，缓存气瓶可以在压差的作用下完成气体存储和向外补充。具体地，在膜盒充装初期，此时缓存气瓶内的压力小于与第一主管路连接端的压力，气体可以分流至缓存气瓶内进行暂存。随着气源余量逐渐减小，对外供气效率降低，此时，若缓存气瓶内的暂存气体压力大于与第一主管路连接端的压力，缓存气瓶内的气体将自动对第一主管路进行补气，以充分保证对外供气时气体压力的稳定性。

参见图2，在一个实施例中，所高压充气管路具有与气源连接的管路接口A、高压充气截止阀11和高压压力表12。高压充气截止阀11一端与管路接口A连接，另一端与减压阀2连接，高压压力表12设置于高压充气截止阀11与减压阀2之间的管路。本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置，高压压力表用于测量未通过减压阀减压的气体压力，以根据高压压力表测得的压力值调节减压阀的开度，使充入膜盒的气体压力被调整为要求值，保证充装至膜盒的气体压力全程被控制在安全范围内。

在上述实施例中，与气源连接的管路具有管路接口，在管路接口与高压充气截止阀1之间的第一主管路上设置过滤器9。本实用新型实施例的火箭膜盒充气与测试装置，通过在整个装置的入口处设置过滤器9，以过滤掉气源或者气瓶中的多余物，避免杂质、灰尘等多余物质进入本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置内部，进而保证充装至膜盒的气体符合膜盒充装要求。

在一个实施例中，在减压阀2与第一截止阀3之间设有第一低压压力表81。高压压力表12用于测量未通过减压阀减压的气体压力，第一低压压力表81用于测量经减压阀2减压后的气体压力。根据高压压力表所示高压压力值与第一低压压力表所示低压压力值的比例关系，调控减压阀的开度以调整充气压力。

鉴于膜盒为薄膜囊式焊接结构，易疲劳破坏、失稳，则要求在充、放气过程中气体速度不宜过快。本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置通过在适当的位置设置用于检测压力的压力表，利用压力表实时监测相应位置的压力变化，并根据压力表的变化相应调控阀门(主要是调压单元)的状态，进而可以保证膜盒充装及保压测试过程中气体的压力及速度可控，且保证气体压力全程被控制在安全范围内，有效降低了膜盒疲劳易损坏的风险。

继续参见图2，在一个实施例中，第一低压压力表81通过四通接头分别与减压阀2、第一截止阀3和气瓶截止阀71连通，其中，减压阀2与第一截止阀3直通。本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置，通过四通接头将多个零部件组装，优化了结构布局，使占地面积减少且易安装，不受场地的约束，便于在发射场或者组装工厂快速布置，具有非常广的适用范围。

在一个实施例中，低压充气管路具有用于与膜盒连接的充气管路接口B和第二低压压力表41。第二低压压力表41设置于充气管路接口B与第一截止阀3之间的管路，用于判断膜盒保压测试结束后，膜盒内气体的排出情况，当第二低压压力表41的气压值为0时，代表气体已经全部排出，此时才可以将装置完全拆除。

本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置，在完成保压测试后，需要将膜盒及膜盒充气管路内的气体全部排出，使膜盒处于空置的状态进行存放，最后在火箭发射前再进行最终的充气。本实用新型的实施例，通过在充气管路接口B与第一截止阀3之间设置第二低压压力表，并利用该压力表对膜盒内的气体排放情况进行监测，可以准确判断膜盒是否已经空置，保证膜盒可以卸压放置，避免膜盒受损。与此同时，鉴于膜盒通常为薄膜囊式焊接结构，易疲劳破坏、失稳，因而要求充、放气过程不宜过快。若在膜盒内的气体未排放干净的情况下直接拆除装置，会导致膜盒快速放气进而影响膜盒的使用安全性。而本实用新型实施例通过设置第二低压压力表监测膜盒放气的放气情况，使膜盒的放气程度可知可控，彻底消除了因快速放气造成膜盒损伤的风险

继续参见图2，在一个实施例中，第二低压压力表41与第一截止阀3之间设有第二截止阀42。第二截止阀42一端与低压放气管路和第一截止阀3连接，另一端与第二低压压力表41连接,第二截止阀42用于实现膜盒的保压测试。为防止第一截止阀密封不完全，造成保压测试结果不准确，可以通过在低压放气管路的进气端冗余设置第二截止阀，本实用新型实施例的膜盒充气与测试装置冗余设置了第二截止阀，在膜盒保压测试过程中，同时关闭第一截止阀和第二截止阀实现双重密封，进一步提升膜盒保压测试结果的准确性。

在一个实施例中，为优化该装置的装配流程、增加配气压力稳定性及可靠性、满足膜盒充气压力及充气速率的要求，与气源连接的管路为金属软管。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应技术效果。

本实用新型实施例提供的一种膜盒充气与测试装置，集膜盒充气、置换和保压测试功能为一体，优化了结构布局，使本实用新型的膜盒充气与测试装置占地面积小且易安装，不受场地的约束，便于在发射场或者组装工厂快速布置，具有非常广的适用范围。还具有功能集成、多任务并行及高可靠性的特点，大幅缩短了火箭发射前的膜盒充气、测试的时间，保证火箭可以准时且可靠地完成发射。

Claims (10)

1.一种膜盒充气与测试装置，其特征在于，包括：与气源依次连接的高压充气管路、减压阀、第一截止阀和低压充气管路，所述低压充气管路的另一端用于与箭上膜盒连接；其中，所述高压充气管路与所述减压阀之间分叉设置利用高压放气截止阀控制通断的高压放气管路；所述第一截止阀与所述低压充气管路之间分叉设置利用低压放气截止阀控制通断的低压放气管路；

所述第一截止阀开启且其他截止阀关闭时，对膜盒进行充气，充装至指定压力后，关闭气源和所述第一截止阀，对膜盒进行保压测试；测试完成后，打开所述高压放气截止阀和所述低压放气截止阀，膜盒内气体通过所述低压放气管路释放，高压充气管路内气体通过所述高压放气管路释放。

2.根据权利要求1所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，所述减压阀与所述第一截止阀之间还设有分支管路；所述分支管路包括缓冲气瓶和气瓶截止阀，利用所述气瓶截止阀控制所述缓冲气瓶内气体的充装和排出。

3.根据权利要求2所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，所述高压充气管路具有与气源连接的管路接口、高压充气截止阀和高压压力表；所述高压充气截止阀一端与管路接口连接，另一端与所述减压阀连接；所述高压压力表设置于所述高压充气截止阀与所述减压阀之间的管路。

4.根据权利要求3所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，在所述管路接口与所述高压充气截止阀之间还具有过滤器；所述过滤器用于过滤气源或者气瓶中的多余物。

5.根据权利要求2所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，在所述减压阀与所述第一截止阀之间设有第一低压压力表；所述第一低压压力表用于测量经所述减压阀减压后的气体压力。

6.根据权利要求5所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，所述第一低压压力表通过四通接头分别与所述减压阀、所述第一截止阀和所述气瓶截止阀连通；所述减压阀与所述第一截止阀直通。

7.根据权利要求1至6任一项所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，所述低压充气管路具有用于与膜盒连接的充气管路接口和第二低压压力表；所述第二低压压力表设置于所述充气管路接口与所述第一截止阀之间的管路，所述第二低压压力表用于监测膜盒释放气体过程的压力变化。

8.根据权利要求7所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，所述第二低压压力表与所述第一截止阀之间设有第二截止阀；所述第二截止阀一端与所述低压放气管路和所述第一截止阀连接，另一端与所述第二低压压力表连接；所述第二截止阀用于实现膜盒的保压测试。

9.根据权利要求2所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，所述缓冲气瓶端设有用于测量自身压力的压力表。

10.根据权利要求3所述的膜盒充气与测试装置，其特征在于，与气源连接的管路为金属软管。

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