一種航天用高排空比儲箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于航天發(fā)動機燃料儲箱的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航天用高排空比儲箱，為了解決現(xiàn)有成型波紋管式儲箱排空率低、燃料利用率低的問題。包括：采用鈦合金材料加工的金屬膜片、連接環(huán)、焊接波紋管以及底座，連接環(huán)一端與金屬膜片焊接，另一端與焊接波紋管焊接，底座再與焊接波紋管焊接。焊接波紋管和金屬膜片參與工作，連接環(huán)和底座起到連接支撐作用，工作時焊接波紋管先拉伸再壓縮至波紋貼合，同時金屬膜片翻轉(zhuǎn)，將燃料排出。本實用新型利用焊接波紋管有效面積在不同位移下變化很小及焊接波紋管較大拉伸長度及較小壓并高度即大的拉伸壓縮比和金屬膜片翻轉(zhuǎn)，達到燃料的高排空比，排空率達到90%。
【專利說明】
一種航天用高排空比儲箱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于航天發(fā)動機燃料儲箱的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航天用高排空比儲箱。
【背景技術(shù)】
[0002]航天用儲箱采用成型波紋管式儲箱，波紋管作為儲箱的工作部分，工作時波紋管拉伸、壓縮排出燃料，波紋管式儲箱工作時排空率小，燃料的利用率低，無形中增加了成本及重量，難以達到航天產(chǎn)品重量輕，利用率高的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有成型波紋管式儲箱排空率低、燃料利用率低的問題，提供了一種航天用高排空比儲箱。本實用新型利用焊接波紋管有效面積在不同位移下變化很小，焊接波紋管較大拉伸長度及較小壓并高度，金屬膜片翻轉(zhuǎn)，達到燃料的高排空比，排空率達到90%。同時，焊接波紋管、金屬膜片、連接環(huán)、底座采用鈦合金材料實現(xiàn)輕質(zhì)量的要求。
[0004]本實用新型采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005 ]航天用高排空比儲箱結(jié)構(gòu)，包括:采用鈦合金材料加工的金屬膜片、連接環(huán)、焊接波紋管以及底座，連接環(huán)一端與金屬膜片焊接，另一端與焊接波紋管焊接，底座再與焊接波紋管焊接。
[0006]底座內(nèi)表面為圓弧面，金屬膜片為與底座內(nèi)表面弧度相同的圓弧面結(jié)構(gòu);儲存時，金屬膜片弧面向外，排空時，金屬膜片翻轉(zhuǎn)與底座內(nèi)表面逐漸貼合，到完全貼合時，達到最大排空。
[0007]本實用新型采用焊接波紋管，焊接波紋管的有效面積在不同位移下變化很小，拉伸時每個膜片在彈性范圍內(nèi)拉伸，壓縮時膜片之間型面貼合，實現(xiàn)較大的拉伸長度和較小的壓并高度。另外金屬膜片工作時翻轉(zhuǎn)與底座內(nèi)弧形表面貼合，實現(xiàn)高排空比，排空率達到90%。同時，儲箱的所有零件均采用低密度的鈦合金材料實現(xiàn)輕質(zhì)量要求。
[0008]本實用新型具有的有益效果:本實用新型利用金屬膜片翻轉(zhuǎn)與底座內(nèi)表面完全貼合、焊接波紋管拉伸壓縮結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)航天用儲箱排空率達到90%，使用鈦合金材料，實現(xiàn)輕質(zhì)量要求。本實用新型在航天發(fā)動機燃料儲箱中已進行試驗驗證。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，
[0010]圖2為金屬膜片示意圖，
[0011]圖3為底座示意圖，
[0012]圖4為燃料排空后效果示意圖，
[0013]圖中:1-金屬膜片;2-連接環(huán);3-焊接波紋管;4-底座;5 —底座內(nèi)表面。
【具體實施方式】
[0014]結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明
[0015]航天用高排空比儲箱由金屬膜片1、連接環(huán)2、焊接波紋管3、底座4通過電子束焊接而成。連接環(huán)2—端與金屬膜片I電子束焊接，另一端與焊接波紋管3電子束焊接，焊接波紋管3與底座4電子束焊接。
[0016]所述金屬膜片I在材料的彈性范圍內(nèi)，通過專用模具成形，金屬膜片的截面為大的圓弧形，排放工作時金屬膜片翻轉(zhuǎn)，將燃料排凈。
[0017]所述連接環(huán)2為機加零件，一端與金屬膜片焊接，另一段與焊接波紋管焊接，起到連接金屬膜片I和焊接波紋管3的作用。
[0018]所述焊接波紋管3由一定數(shù)量的波紋膜片經(jīng)切邊、沖孔后，膜片之間內(nèi)圓與內(nèi)圓電子束焊接，外圓與外圓電子束焊接，形成焊接波紋管，熱處理時效后去除應(yīng)力增加強度，滿足使用壽命。儲箱裝填燃料焊接波紋管軸向拉伸內(nèi)腔達到最大體積，燃料充滿內(nèi)腔，工作時儲箱內(nèi)外存在壓差，由控制系統(tǒng)精確控制儲箱外腔壓力，焊接波紋管軸向壓縮的同時金屬膜片翻轉(zhuǎn)，使儲箱內(nèi)腔燃料按系統(tǒng)壓力排除，達到最小起飛燃料裝載重量與最大工作排放的效率，實現(xiàn)儲箱最大的排空率。
[0019]所述底座4為機加零件，其中內(nèi)表面為圓弧面，金屬膜片I為與底座內(nèi)表面弧度相同的圓弧面結(jié)構(gòu);儲存時，金屬膜片I弧面向外，工作時，金屬膜片I翻轉(zhuǎn)與底座內(nèi)表面逐漸貼合，將燃料排凈，同時起到支撐金屬膜片1、連接環(huán)2、焊接波紋管3的作用。
[0020]金屬膜片1、連接環(huán)2、焊接波紋管3、底座4均采用低密度鈦合金材料實現(xiàn)輕質(zhì)量要求。
[0021]本實用新型由金屬膜片1、連接環(huán)2、焊接波紋管3、底座4焊接后，工作時利用金屬膜片I和焊接波紋管3特性，實現(xiàn)了焊接波紋管3自由狀態(tài)長度L=47mm±5mm，拉伸到L1 =97.5mm土 1mm，壓縮到L2=6.5mm土 1mm，同時儲箱內(nèi)外存在壓差，焊接波紋管軸向壓縮、金屬膜片翻轉(zhuǎn)，排空率達到90%以上，同時達到輕重量要求。
【主權(quán)項】
1.一種航天用高排空比儲箱，其特征是包括:采用鈦合金材料加工的金屬膜片(I)、連接環(huán)(2)、焊接波紋管(3)以及底座(4)，連接環(huán)(2)—端與金屬膜片(I)焊接，另一端與焊接波紋管(3)焊接，底座(4)再與焊接波紋管(3)焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天用高排空比儲箱，其特征是:底座(4)內(nèi)表面為圓弧面，金屬膜片(I)為與底座內(nèi)表面弧度相同的圓弧面結(jié)構(gòu);儲存時，金屬膜片(I)弧面向外，排放時，金屬膜片(I)翻轉(zhuǎn)與底座內(nèi)表面逐漸貼合，到完全貼合時，達到最大排空。
【文檔編號】B64G1/40GK205469879SQ201521084670
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月23日
【發(fā)明人】楊富麗, 陳小軍
【申請人】太原航空儀表有限公司