電爆式充氣蓄壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天伺服技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電爆式充氣蓄壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服機(jī)構(gòu)是我國對(duì)運(yùn)載火箭飛行控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)的統(tǒng)稱，典型應(yīng)用是伺服機(jī)構(gòu)對(duì)噴管實(shí)施推力矢量控制。在我國現(xiàn)有的運(yùn)載火箭上廣泛采用電一液伺服系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的執(zhí)行子系統(tǒng)。
[0003]為了節(jié)約能源，提供電液伺服系統(tǒng)所需的峰值功率，通常采用液壓泵加蓄壓器的方式來滿足系統(tǒng)的能源需求。目前該種方式在國、內(nèi)外的運(yùn)載火箭電液伺服系統(tǒng)中被廣泛采用。系統(tǒng)工作前，通過充氣閥為蓄壓器充入一定壓力的氣體(空氣或氮?dú)?與液壓泵充入蓄能器內(nèi)的液壓油平衡，當(dāng)系統(tǒng)需要油液時(shí)，在氣體作用下，使油液排出。
[0004]由于傳統(tǒng)蓄壓器容易出現(xiàn)氣體泄漏的情況，特別是長(zhǎng)期貯存后，往往需要給蓄壓器補(bǔ)氣，這大大增加了火箭發(fā)射前的準(zhǔn)備工作量。為了解決這一問題，本發(fā)明提出一種免補(bǔ)氣的蓄壓器方案。
[0005]電爆式充氣蓄壓器有兩種狀態(tài):地面測(cè)試時(shí)，通過充氣嘴給蓄壓器充氣滿足測(cè)試需要，測(cè)試完畢，通過充氣嘴泄放蓄壓器中氣體；箭上工作時(shí)，啟動(dòng)點(diǎn)火電流，通過電爆管打開高壓氣瓶上預(yù)制的薄弱點(diǎn)來給蓄壓器充氣，進(jìn)而滿足系統(tǒng)工作需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種保證高壓氣體長(zhǎng)時(shí)間貯存條件下可靠密封性，啟動(dòng)點(diǎn)火電流時(shí)預(yù)制薄弱點(diǎn)可靠開啟的電爆式充氣蓄壓器。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種電爆式充氣蓄壓器，包括蓄壓器殼體、蓄壓器活塞、充氣嘴、電爆閥殼體、高壓氣瓶、充氣閥、電爆閥活塞、切刀、單向閥、壓力傳感器安裝塊、電爆充氣通道、堵塞及電爆管，其中殼體中空，其內(nèi)部設(shè)有蓄壓器活塞，充氣嘴設(shè)于殼體上的開口處，壓力傳感器安裝塊設(shè)于殼體的一側(cè)，電爆閥殼體設(shè)于殼體的另一側(cè)；電爆閥殼體內(nèi)部為十字形中空腔體，其一側(cè)封死，另一側(cè)設(shè)有電爆管，電爆管內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞；電爆閥殼體下端設(shè)有高壓氣瓶，高壓氣瓶下端設(shè)有一內(nèi)置充氣閥。
[0009]所述電爆閥殼體內(nèi)為十字形腔體，十字腔體內(nèi)部縱向上方設(shè)有單向閥，單向閥上方設(shè)有堵塞，十字腔體內(nèi)部橫向一端開口，開口端設(shè)有電爆管，電爆管內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞，十字腔體內(nèi)部橫向另一端設(shè)有切刀。
[0010]所述的電爆閥殼體上設(shè)有電爆充氣通道與殼體相通，電爆充氣通道一端與所述十字腔體內(nèi)部縱向上方單向閥所在空間相通。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1.節(jié)約能源，穩(wěn)定的提供電液伺服系統(tǒng)所需的峰值功率；
[0013]2.密封性好，可以長(zhǎng)期貯存，并且不需要給蓄壓器補(bǔ)齊；
[0014]3.切刀前段有鋸齒狀的倒鉤，一旦切刀在電爆管的作用下切斷高壓氣瓶，切刀的鋸齒狀倒鉤就會(huì)牢牢的嵌入電爆閥殼體中，能確保切刀不會(huì)反彈；
[0015]4.高壓氣瓶的殼體上設(shè)置預(yù)定的薄弱點(diǎn)，將電爆裝置與高壓氣瓶盡可能的集成，這樣大大節(jié)省了產(chǎn)品安裝空間，減輕上產(chǎn)品重量
【附圖說明】
[0016]圖1是電爆式充氣蓄壓器剖視圖；
[0017]圖2是電爆式充氣蓄壓器側(cè)視圖。
[0018]其中，1.蓄壓器殼體、2.蓄壓器活塞、3.充氣嘴、4.電爆閥殼體、5.高壓氣瓶、
6.充氣閥、7.電爆閥活塞、8.切刀、9.單向閥、10.壓力傳感器安裝塊、11.電爆充氣通道、12.堵塞、13.電爆管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的一種電爆式充氣蓄壓器進(jìn)行進(jìn)一步的介紹:
[0020]一種電爆式充氣蓄壓器，包括蓄壓器殼體1、蓄壓器活塞2、充氣嘴3、電爆閥殼體
4、高壓氣瓶5、充氣閥6、電爆閥活塞7、切刀8、單向閥9、壓力傳感器安裝塊10、電爆充氣通道11、堵塞12及電爆管13，其中殼體I中空，其內(nèi)部設(shè)有蓄壓器活塞2，充氣嘴3設(shè)于殼體I上的開口處，壓力傳感器安裝塊10設(shè)于殼體I的一側(cè)，電爆閥殼體4設(shè)于殼體I的另一側(cè)；電爆閥殼體4內(nèi)部為十字形中空腔體，其一側(cè)封死，另一側(cè)設(shè)有電爆管13，電爆管13內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞7;電爆閥殼體4下端設(shè)有高壓氣瓶5，高壓氣瓶5下端設(shè)有一內(nèi)置充氣閥6。
[0021]所述電爆閥殼體4內(nèi)為十字形腔體，十字腔體內(nèi)部縱向上方設(shè)有單向閥9，單向閥9上方設(shè)有堵塞12，十字腔體內(nèi)部橫向一端開口，開口端設(shè)有電爆管13，電爆管13內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞7，十字腔體內(nèi)部橫向另一端設(shè)有切刀8。
[0022]所述的電爆閥殼體4上設(shè)有電爆充氣通道11與殼體I相通，電爆充氣通道11 一端與所述十字腔體內(nèi)部縱向上方單向閥9所在空間相通。
[0023]電爆式充氣蓄壓器是針對(duì)某電液伺服機(jī)構(gòu)而特別研制的。電爆式充氣蓄壓器箭上狀態(tài)的工作原理是:初始狀態(tài)蓄壓器氣腔為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，高壓氣瓶?jī)?nèi)貯存有一定壓力的氮?dú)猓渲须姳y殼體與高壓氣瓶焊接集成一體，將這部分氮?dú)夥獯嬗跉馄恐校划?dāng)點(diǎn)火指令下達(dá)后，發(fā)出點(diǎn)火電流啟動(dòng)電爆閥，電爆閥殼體預(yù)制薄弱點(diǎn)破裂，高壓氣瓶中的高壓氮?dú)饨?jīng)氣體單向閥充入蓄壓器氣腔，待高壓氣瓶和蓄壓器氣腔壓力平衡后，單向閥關(guān)閉，充氣過程完畢。其中單向閥的作用是防止蓄壓器氣腔的氣體向高壓氣瓶中回流，影響蓄壓器的正常工作。電爆閥主要有兩個(gè)作用，一是在系統(tǒng)不工作時(shí)隔離氣瓶高壓氣體，從而保證產(chǎn)品在貯存過程中不存在氣體泄漏的危險(xiǎn)；二是在系統(tǒng)工作時(shí)迅速連通氣路。
[0024]電爆式充氣式充氣蓄壓器充氣后壓力為lOMPa，封閉的高壓氣瓶初始?jí)毫?5MPa。電爆式充氣蓄壓器的關(guān)鍵技術(shù)之是保證高壓氣體長(zhǎng)時(shí)間貯存條件下可靠密封；二是啟動(dòng)點(diǎn)火電流時(shí)，預(yù)制薄弱點(diǎn)可靠開啟。
[0025]I)高壓氣瓶的高集成化設(shè)計(jì)
[0026]由于受箭上空間、重量等要求限制，電爆式充氣蓄壓器的高壓氣瓶采用了高度集成化的設(shè)計(jì)。高壓氣瓶?jī)?nèi)置充氣閥，充氣閥芯采用硫化粘接橡膠作為密封件，密封可靠，充氣后將外套螺帽與高壓氣瓶焊接，能保證長(zhǎng)期的密封。高壓氣瓶的殼體上設(shè)置預(yù)定的薄弱點(diǎn)，將電爆裝置與高壓氣瓶盡可能的集成，這樣大大節(jié)省了產(chǎn)品安裝空間，減輕上產(chǎn)品重量。
[0027]2)電爆閥切刀可靠切斷及防反彈技術(shù)
[0028]切刀前段有鋸齒狀的倒鉤，一旦切刀在電爆管的作用下切斷高壓氣瓶，切刀的鋸齒狀倒鉤就會(huì)牢牢的嵌入電爆閥殼體中，能確保切刀不會(huì)反彈。
[0029]電爆式充氣蓄壓器外形及結(jié)構(gòu)圖見圖1、圖2。電爆閥有兩種工作狀態(tài):地面測(cè)試時(shí)，首先通過充氣嘴3給蓄壓器充氣，之后啟動(dòng)能源，利用充氣后的蓄壓器完成地面狀態(tài)性能測(cè)試，完成地面測(cè)試后再通過充氣嘴3完成蓄壓器的放氣工作；正式天上工作時(shí)，電爆管13接收控制系統(tǒng)點(diǎn)火電流指令發(fā)火，利用電爆后產(chǎn)生的高壓燃?xì)馔苿?dòng)電爆閥活塞7向相反方向運(yùn)動(dòng)，瞬間切斷高壓氣瓶5的預(yù)制薄弱點(diǎn)，這樣貯存在高壓氣瓶中的氮?dú)饨?jīng)過單向閥9及電爆充氣通道11完成對(duì)蓄壓器的充氣。單向閥9可以防止蓄壓器工作過程中由于壓力升高造成的高壓氣體回流。
[0030]蓄壓器的作用有三:一是用它的氣體壓力給油箱預(yù)增壓，既可保證足夠的液壓泵入口壓力，防止氣蝕；二是它可平滑液壓系統(tǒng)的壓力波動(dòng)；第三，它的主要作用是向伺服作動(dòng)器提供其高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的瞬時(shí)功率，能成幾倍的減小電機(jī)(油泵)的功率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電爆式充氣蓄壓器，其特征在于:包括蓄壓器殼體(I)、蓄壓器活塞(2)、充氣嘴(3)、電爆閥殼體(4)、高壓氣瓶(5)、充氣閥(6)、電爆閥活塞(7)、切刀(8)、單向閥(9)、壓力傳感器安裝塊(10)、電爆充氣通道(11)、堵塞(12)及電爆管(13)，其中殼體(I)中空，其內(nèi)部設(shè)有蓄壓器活塞(2)，充氣嘴(3)設(shè)于殼體(I)上的開口處，壓力傳感器安裝塊(10)設(shè)于殼體(I)的一側(cè)，電爆閥殼體(4)設(shè)于殼體(I)的另一側(cè)；電爆閥殼體(4)內(nèi)部為十字形中空腔體，其一側(cè)封死，另一側(cè)設(shè)有電爆管(13)，電爆管(13)內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞(7);電爆閥殼體(4 )下端設(shè)有高壓氣瓶(5 )，高壓氣瓶(5 )下端設(shè)有一內(nèi)置充氣閥(6 )。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電爆式充氣蓄壓器，其特征在于:所述電爆閥殼體(4)內(nèi)為十字形腔體，十字腔體內(nèi)部縱向上方設(shè)有單向閥(9)，單向閥(9)上方設(shè)有堵塞(12)，十字腔體內(nèi)部橫向一端開口，開口端設(shè)有電爆管(13)，電爆管(13)內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞(7)，十字腔體內(nèi)部橫向另一端設(shè)有切刀(8)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種電爆式充氣蓄壓器，其特征在于:所述的電爆閥殼體(4 )上設(shè)有電爆充氣通道(11)與殼體(I)相通，電爆充氣通道(11) 一端與所述十字腔體內(nèi)部縱向上方單向閥(9)所在空間相通。
【專利摘要】本發(fā)明屬于航天伺服技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電爆式充氣蓄壓器；本發(fā)明的目的是，提供一種保證高壓氣體長(zhǎng)時(shí)間貯存條件下可靠密封性，啟動(dòng)點(diǎn)火電流時(shí)預(yù)制薄弱點(diǎn)可靠開啟的電爆式充氣蓄壓器；殼體（1）中空，其內(nèi)部設(shè)有蓄壓器活塞（2），充氣嘴（3）設(shè)于殼體（1）上的開口處，壓力傳感器安裝塊（10）設(shè)于殼體（1）的一側(cè)，電爆閥殼體（4）設(shè)于殼體（1）的另一側(cè)；電爆閥殼體（4）內(nèi)部為十字形中空腔體，其一側(cè)封死，另一側(cè)設(shè)有電爆管（13），電爆管（13）內(nèi)側(cè)設(shè)有電爆閥活塞（7）;電爆閥殼體（4）下端設(shè)有高壓氣瓶（5）,高壓氣瓶（5）下端設(shè)有一內(nèi)置充氣閥（6）。
【IPC分類】F15B1-08
【公開號(hào)】CN104595258
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310524309
【發(fā)明人】韋貫舉, 李國強(qiáng), 劉會(huì)祥, 成兆義, 汪翔羚
【申請(qǐng)人】北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月30日