專利名稱：一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及電弧加熱發(fā)動(dòng)機(jī)、磁等離子動(dòng)力學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)、離 子發(fā)動(dòng)機(jī)等電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中的氣源壓力控制調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)具有比沖高、壽命長(zhǎng)、可重復(fù)啟動(dòng)、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，在航天器姿軌控、 深空探測(cè)、星際航行等任務(wù)中具有廣闊應(yīng)用前景。電推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用將有效增加航天器的有 效載荷、降低發(fā)射成本、提高航天器整體技術(shù)水平。因此，通過(guò)地面試驗(yàn)對(duì)電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 行研究正在廣泛開展。
電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)種類眾多，不同類型、不同功率的電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作流量又有很大差異； 并且，電推進(jìn)試驗(yàn)中液體推進(jìn)劑的流量一般都很小，因此液體推進(jìn)劑的供給一般采用氣體擠 壓供給，在試驗(yàn)中，推進(jìn)劑的流量要求可調(diào)，從而得到多種工作條件下的電推進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 這就要求氣體擠壓式推進(jìn)劑供給的氣壓精確實(shí)時(shí)控制調(diào)節(jié)。 發(fā) 明內(nèi) 容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置。根據(jù)電推進(jìn)試驗(yàn)中液體推進(jìn)劑供給 裝置中氣體管路功能多、壓力可調(diào)的要求，發(fā)明了氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，該裝置能夠完成 對(duì)進(jìn)入試驗(yàn)裝置的氣體進(jìn)行過(guò)濾，防止對(duì)液體推進(jìn)劑造成污染；控制多管路同時(shí)工作，滿足 液體推進(jìn)劑供給裝置中的氣體管路多功能的要求；實(shí)現(xiàn)氣體管路壓力實(shí)時(shí)可調(diào)，壓力值實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)；將操作元件整合，降低了裝置復(fù)雜性，氣體管路的操作大大簡(jiǎn)化。本發(fā)明氣體壓力控 制調(diào)節(jié)裝置采用不銹鋼管連接各組成部件和外部接頭，并采取密封處理，防止發(fā)生泄漏。
本發(fā)明一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置包括主管路壓力調(diào)節(jié)裝置和子管路壓力調(diào)節(jié)裝置；
主管路壓力調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置內(nèi)管路氣體的壓力，包括高純氮?dú)鈿馄?、手?dòng)閥 門、集氣管、壓力表、過(guò)濾器、減壓器放氣手動(dòng)閥和不銹鋼管。
高純氮?dú)馄繛樘峁└邏簹庠?，純度?9.99%。氣瓶閥門控制高壓氣體來(lái)源，氣瓶閥門 由高純氮?dú)馄孔詭А馄繅毫Ρ肀O(jiān)測(cè)氣瓶?jī)?nèi)高純氮?dú)鈮簭?qiáng)，當(dāng)氣瓶?jī)?nèi)高純氮?dú)鈮簭?qiáng)小于5MPa
時(shí)，應(yīng)更換高純氮?dú)馄?。氣瓶閥門和集氣管之間使用金屬軟管連接，使得氣瓶的范圍可以在 一定的范圍內(nèi)移動(dòng)。集氣管使得髙壓氣體的供應(yīng)平穩(wěn)。
子管路主要包括集氣管、手動(dòng)閥門、不銹鋼管、減壓器閥、減壓器放氣手動(dòng)閥以及外部
管路接頭；打開所述主管路壓力調(diào)節(jié)裝置的進(jìn)氣手動(dòng)閥門，高純氮?dú)膺M(jìn)入集氣管中，打開減壓器閩， 氣體通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入子管路的集氣管中，氣體壓力通過(guò)減壓器閥調(diào)節(jié)，壓力值通過(guò)壓力表監(jiān)測(cè)。
子管路主要包括集氣管、手動(dòng)閥門、不銹鋼管以及外部管路接頭。高純氮?dú)馐紫冗M(jìn)入集 氣管中，集氣管的作用是使得髙壓氣體平穩(wěn)。子管路中共有三路外部管路接頭，分別由三個(gè) 手動(dòng)閥門控制。通過(guò)這三路管路，子管路能夠同時(shí)完成三項(xiàng)操作。管路中的氣壓可通過(guò)減壓 器放氣手動(dòng)閥泄^。
裝置中的廢氣將統(tǒng)一收集在一集氣管中，然后統(tǒng)一排放至外部中和塔中，防止污染環(huán)境。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置通過(guò)特殊的方法與設(shè)計(jì)，使管路內(nèi)的 壓力實(shí)時(shí)可調(diào)，壓力值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而能夠使液體推進(jìn)劑流量穩(wěn)定，便于測(cè)量，并且將操作 元件整合，降低了裝置復(fù)雜性，氣體管路的操作大大簡(jiǎn)化。本發(fā)明能夠控制多管路同時(shí)工作， 滿足液體推進(jìn)劑供給裝置中的氣體管路多功能的要求。具體可歸納為
1、 氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置通過(guò)減壓器閥控制以及壓力表的觀察，能夠?qū)崿F(xiàn)管路內(nèi)氣 體壓力的精確實(shí)時(shí)控制調(diào)節(jié)；
子管路有多路外接管路接頭，可單獨(dú)工作，也可以多管路同時(shí)工作； 能夠在電推進(jìn)試驗(yàn)中同時(shí)完成多項(xiàng)操作，降低了裝置復(fù)雜性，氣體管路的操作大 大簡(jiǎn)化。
2、
3、
附


圖1為本發(fā)明一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖< 圖中
l.高純氮?dú)馄?4.集氣管C 7.減壓器閥 IO.手動(dòng)閥門B 13.減壓器放氣手動(dòng)閥門 16.壓力表A 19.壓力表D 22.外部管路接頭
2.集氣管A
5.氣瓶手動(dòng)閥門
8.放氣手動(dòng)閥門A
ll.手動(dòng)閥門C
14.放氣手動(dòng)閥門B
17.壓力表B
20.過(guò)濾器A
3.集氣管B
6.氣瓶壓力表
9.手動(dòng)閥門A
12.手動(dòng)閥門D
15.氣源總表P1
18.壓力表C
21.過(guò)濾器B
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種氣體壓力控鈿調(diào)節(jié)裝置可按元器件功能分為主管路壓力調(diào)節(jié)裝置和子管路壓 力調(diào)節(jié)裝置兩部分。
主管路壓力調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置內(nèi)管路氣體的壓力，包括髙純氮?dú)鈿馄?、手?dòng)閥門、集氣管、壓力表、過(guò)濾器、減壓器放氣手動(dòng)閥和不銹鋼管；
子管路主要包括集氣管、手動(dòng)閥門、不銹鋼管、減壓器閥、減壓器放氣手動(dòng)閥以及外部 管路接頭；
裝置中連接管路均采用。6X lmm的不銹鋼管，減壓器閥均采用Y5706F-99/001減 壓器閥，進(jìn)口壓力為3 23MPa，出口壓力為0.2 2MPa，流量為0.033kg/s—— 0.11kg/s。手動(dòng)閥門接口為標(biāo)準(zhǔn)DN4、 37°接頭并與相應(yīng)管路的球頭接頭相連接。過(guò)濾器 采用氣體過(guò)濾器，公稱壓力為PN《23MPa;公稱通徑為DN6;過(guò)濾精度為25|u m;工作 介質(zhì)為非腐蝕性氣體；閥體材料為2Crl3。
如圖1所示，主管路壓力調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置內(nèi)管路氣體的壓力，包括高純氮?dú)?氣瓶l、氣瓶手動(dòng)閥門5、集氣管A2、氣瓶壓力表6、過(guò)濾器A20、減壓器放氣手動(dòng)閥A8、 手動(dòng)閥門A9和連接各元器件的連接管路。
高純氮?dú)馄?為裝置提供高壓氣體，通過(guò)氣瓶手動(dòng)陶門5控制髙壓氣體來(lái)源，氣瓶手動(dòng) 閥門5由高純氮?dú)馄孔詭А馄繅毫Ρ?監(jiān)測(cè)氣瓶?jī)?nèi)高純氮?dú)鈮簭?qiáng)。打開手動(dòng)閥門A9，高 純氮?dú)膺M(jìn)入集氣管A2中，過(guò)濾器A20對(duì)進(jìn)入的氣體進(jìn)行過(guò)濾，保證進(jìn)入管路的氣體的純凈 度，避免雜質(zhì)進(jìn)入管路，造成管路堵塞。集氣管A2中的壓力可通過(guò)氣源總表15進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 主管路中集氣管A2的氣壓可通過(guò)放氣閥門A8泄掉。
子管路主要包括集氣管B3、集氣管C4、減壓器閥7、過(guò)濾器B21、手動(dòng)閥門BIO、手 動(dòng)閥門Cll、手動(dòng)閥門D12、減壓器放氣手動(dòng)閥門13、放氣手動(dòng)閥門B14、壓力表A16、 壓力表B17、壓力表C18、壓力表D19以及外部管路接頭22和連接各元器件的連接管路。
減壓器閥7控制進(jìn)入集氣管B3中氣體的壓力，壓力值通過(guò)壓力表B17進(jìn)行監(jiān)測(cè)。過(guò)濾 器B21對(duì)進(jìn)入的氣體進(jìn)行過(guò)濾，保證進(jìn)入管路的氣體的純凈度，避免雜質(zhì)進(jìn)入管路，造成 管路堵塞。集氣管B3中的氣壓達(dá)到要求值后，可通過(guò)手動(dòng)閥門BIO、手動(dòng)閥門Cll、手動(dòng) 閥門D12控制氣體的輸出，完成不同的功能，并通過(guò)壓力表Al6、壓力表C18和壓力表 D19監(jiān)測(cè)各管路內(nèi)的壓力值。外部管路接頭22可與外部管路連接，使氣體進(jìn)入外部裝置管 路中。通過(guò)減壓器放氣手動(dòng)閥13可泄去集氣管B3中的壓力。
裝置中的廢氣將統(tǒng)一收集在一集氣管C4中，然后統(tǒng)一排放至外部中和塔中，防止污染 環(huán)境，由放氣手動(dòng)閥門B14控制操作。
在N2H4電弧加熱發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上，通過(guò)本發(fā)明，操作人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)管路內(nèi)的氣 壓，完成試驗(yàn)中的各項(xiàng)操作。試驗(yàn)裝置中推進(jìn)劑貯箱與供給管路連接處是O 8 X 2mm與4> 2 X0.25mm的管路變徑連接，推進(jìn)劑流量不能有過(guò)大的波動(dòng)。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)本裝置能夠 很好的控制調(diào)節(jié)管路內(nèi)的氣體壓力，使得用于貯箱增壓、供給推進(jìn)劑的氣體壓力始終保持恒 定，取得很好的效果。
權(quán)利要求
1、一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，該裝置分為主管路壓力調(diào)節(jié)裝置和子管路壓力調(diào)節(jié)裝置兩部分，其中，主管路壓力調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置內(nèi)管路氣體的壓力，包括高純氮?dú)鈿馄?1)、氣瓶手動(dòng)閥門(5)、集氣管A(2)、氣瓶壓力表(6)、過(guò)濾器A(20)、減壓器放氣手動(dòng)閥A(8)、手動(dòng)閥門A(9)和連接各元器件的連接管路；高純氮?dú)馄?1)為裝置提供高壓氣體，通過(guò)氣瓶手動(dòng)閥門(5)控制高壓氣體來(lái)源，氣瓶手動(dòng)閥門(5)由高純氮?dú)馄孔詭?，氣瓶壓力?6)監(jiān)測(cè)氣瓶?jī)?nèi)高純氮?dú)鈮簭?qiáng)，打開手動(dòng)閥門A(9)，高純氮?dú)膺M(jìn)入集氣管A(2)中，過(guò)濾器A(20)對(duì)進(jìn)入的氣體進(jìn)行過(guò)濾，集氣管A(2)中的壓力通過(guò)氣源總表(15)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主管路中集氣管A(2)的氣壓通過(guò)放氣閥門A(8)泄掉；子管路壓力調(diào)節(jié)裝置中共有三路外部管路接頭，據(jù)此能夠同時(shí)完成三項(xiàng)操作，子管路包括集氣管B(3)、集氣管C(4)、減壓器閥(7)、過(guò)濾器B(21)、手動(dòng)閥門B(10)、手動(dòng)閥門C(11)、手動(dòng)閥門D(12)、減壓器放氣手動(dòng)閥門(13)、放氣手動(dòng)閥門B(14)、壓力表A(16)、壓力表B(17)、壓力表C(18)、壓力表D(19)以及外部管路接頭22和連接各元器件的連接管路，減壓器閥(7)控制進(jìn)入集氣管B(3)中氣體的壓力，壓力值通過(guò)壓力表B(17)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，過(guò)濾器B(21)對(duì)進(jìn)入的氣體進(jìn)行過(guò)濾，集氣管B(3)中的氣壓達(dá)到要求值后，通過(guò)手動(dòng)閥門B(10)、手動(dòng)閥門C(11)、手動(dòng)閥門D(12)控制氣體的輸出，完成不同的功能，并通過(guò)壓力表A(16)、壓力表C(18)和壓力表D(19)監(jiān)測(cè)各管路內(nèi)的壓力值，外部管路接頭(22)與外部管路連接，使氣體進(jìn)入外部裝置管路中，通過(guò)減壓器放氣手動(dòng)閥(13)泄去集氣管B(3)中的壓力，裝置中的廢氣統(tǒng)一收集在一集氣管C(4)中，統(tǒng)一排放至外部中和塔內(nèi)，由放氣手動(dòng)閥門B(14)控制操作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的連接各元器件的 連接管路均采用不銹鋼管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的減壓器閥進(jìn)口壓 力為3 23MPa，出口壓力為0.2 2MPa,流量為0.033kg/s 0.11kg/s。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的手動(dòng)閥門接口為 標(biāo)準(zhǔn)DN4、 37°接頭并與相應(yīng)管路采用球頭連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的過(guò)濾器釆用氣體 過(guò)濾器，公稱壓力為PN《23MPa，公稱通徑為DN6，過(guò)濾精度為25ju m;工作介質(zhì)為非 腐蝕性氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體壓力控制調(diào)節(jié)裝置，按元器件功能分為主管路壓力調(diào)節(jié)裝置和子管路壓力調(diào)節(jié)裝置兩部分。主管路壓力調(diào)節(jié)裝置重要的作用是控制調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置內(nèi)管路氣體的壓力；子管路中共有三路外部管路接頭，分別由三個(gè)手動(dòng)閥門控制。通過(guò)這三路管路，子管路能夠同時(shí)完成三項(xiàng)操作。管路中的氣壓可通過(guò)減壓器放氣手動(dòng)閥泄掉。本發(fā)明能夠控制多管路同時(shí)工作，滿足液體推進(jìn)劑供給裝置中的氣體管路多功能的要求，降低了裝置復(fù)雜性，氣體管路的操作大大簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)G01M15/02GK101539486SQ20091008303
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者張莘艾, 湯海濱, 訾振鵬, 鐘凌偉 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)