電爆式充氣蓄壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航天伺服技術領域，具體涉及一種電爆式充氣蓄壓器。
【背景技術】
[0002]伺服機構是我國對運載火箭飛行控制執(zhí)行機構子系統(tǒng)的統(tǒng)稱，典型應用是伺服機構對噴管實施推力矢量控制。在我國現(xiàn)有的運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、內外的運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(空氣或氮氣)與液壓泵充入蓄能器內的液壓油平衡，當系統(tǒng)需要油液時，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，特別是長期貯存后，往往需要給蓄壓器補氣，這大大增加了火箭發(fā)射前的準備工作量。為了解決這一問題，本發(fā)明提出一種免補氣的蓄壓器方案。
[0005]電爆式充氣蓄壓器有兩種狀態(tài):地面測試時，通過充氣嘴給蓄壓器充氣滿足測試需要，測試完畢，通過充氣嘴泄放蓄壓器中氣體；箭上工作時，啟動點火電流，通過電爆管打開高壓氣瓶上預制的薄弱點來給蓄壓器充氣，進而滿足系統(tǒng)工作需要。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種保證高壓氣體長時間貯存條件下可靠密封性，啟動點火電流時預制薄弱點可靠開啟的電爆式充氣蓄壓器。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:
[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，其內部設有蓄壓器活塞，充氣嘴設于殼體上的開口處，壓力傳感器安裝塊設于殼體的一側，電爆閥殼體設于殼體的另一側；電爆閥殼體內部為十字形中空腔體，其一側封死，另一側設有電爆管，電爆管內側設有電爆閥活塞；電爆閥殼體下端設有高壓氣瓶，高壓氣瓶下端設有一內置充氣閥。
[0009]所述電爆閥殼體內為十字形腔體，十字腔體內部縱向上方設有單向閥，單向閥上方設有堵塞，十字腔體內部橫向一端開口，開口端設有電爆管，電爆管內側設有電爆閥活塞，十字腔體內部橫向另一端設有切刀。
[0010]所述的電爆閥殼體上設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，可以長期貯存，并且不需要給蓄壓器補齊；
[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牢牢的嵌入電爆閥殼體中，能確保切刀不會反彈；
[0015]4.高壓氣瓶的殼體上設置預定的薄弱點，將電爆裝置與高壓氣瓶盡可能的集成，這樣大大節(jié)省了產品安裝空間，減輕上產品重量
【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。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖與實施例對本發(fā)明提出的一種電爆式充氣蓄壓器進行進一步的介紹:
[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，其內部設有蓄壓器活塞2，充氣嘴3設于殼體I上的開口處，壓力傳感器安裝塊10設于殼體I的一側，電爆閥殼體4設于殼體I的另一側；電爆閥殼體4內部為十字形中空腔體，其一側封死，另一側設有電爆管13，電爆管13內側設有電爆閥活塞7;電爆閥殼體4下端設有高壓氣瓶5，高壓氣瓶5下端設有一內置充氣閥6。
[0021]所述電爆閥殼體4內為十字形腔體，十字腔體內部縱向上方設有單向閥9，單向閥9上方設有堵塞12，十字腔體內部橫向一端開口，開口端設有電爆管13，電爆管13內側設有電爆閥活塞7，十字腔體內部橫向另一端設有切刀8。
[0022]所述的電爆閥殼體4上設有電爆充氣通道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某電液伺服機構而特別研制的。電爆式充氣蓄壓器箭上狀態(tài)的工作原理是:初始狀態(tài)蓄壓器氣腔為標準大氣壓，高壓氣瓶內貯存有一定壓力的氮氣，其中電爆閥殼體與高壓氣瓶焊接集成一體，將這部分氮氣封存于氣瓶中；當點火指令下達后，發(fā)出點火電流啟動電爆閥，電爆閥殼體預制薄弱點破裂，高壓氣瓶中的高壓氮氣經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。電爆閥主要有兩個作用，一是在系統(tǒng)不工作時隔離氣瓶高壓氣體，從而保證產品在貯存過程中不存在氣體泄漏的危險；二是在系統(tǒng)工作時迅速連通氣路。
[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壓力為35MPa。電爆式充氣蓄壓器的關鍵技術之是保證高壓氣體長時間貯存條件下可靠密封；二是啟動點火電流時，預制薄弱點可靠開啟。
[0025]I)高壓氣瓶的高集成化設計
[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計。高壓氣瓶內置充氣閥，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，能保證長期的密封。高壓氣瓶的殼體上設置預定的薄弱點，將電爆裝置與高壓氣瓶盡可能的集成，這樣大大節(jié)省了產品安裝空間，減輕上產品重量。
[0027]2)電爆閥切刀可靠切斷及防反彈技術
[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牢牢的嵌入電爆閥殼體中，能確保切刀不會反彈。
[0029]電爆式充氣蓄壓器外形及結構圖見圖1、圖2。電爆閥有兩種工作狀態(tài):地面測試時，首先通過充氣嘴3給蓄壓器充氣，之后啟動能源，利用充氣后的蓄壓器完成地面狀態(tài)性能測試，完成地面測試后再通過充氣嘴3完成蓄壓器的放氣工作；正式天上工作時，電爆管13接收控制系統(tǒng)點火電流指令發(fā)火，利用電爆后產生的高壓燃氣推動電爆閥活塞7向相反方向運動，瞬間切斷高壓氣瓶5的預制薄弱點，這樣貯存在高壓氣瓶中的氮氣經過單向閥9及電爆充氣通道11完成對蓄壓器的充氣。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；第三，它的主要作用是向伺服作動器提供其高速運動時所需的瞬時功率，能成幾倍的減小電機(油泵)的功率。
【主權項】
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，其內部設有蓄壓器活塞(2)，充氣嘴(3)設于殼體(I)上的開口處，壓力傳感器安裝塊(10)設于殼體(I)的一側，電爆閥殼體(4)設于殼體(I)的另一側；電爆閥殼體(4)內部為十字形中空腔體，其一側封死，另一側設有電爆管(13)，電爆管(13)內側設有電爆閥活塞(7);電爆閥殼體(4 )下端設有高壓氣瓶(5 )，高壓氣瓶(5 )下端設有一內置充氣閥(6 )。
2.如權利要求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)內為十字形腔體，十字腔體內部縱向上方設有單向閥(9)，單向閥(9)上方設有堵塞(12)，十字腔體內部橫向一端開口，開口端設有電爆管(13)，電爆管(13)內側設有電爆閥活塞(7)，十字腔體內部橫向另一端設有切刀(8)。
3.如權利要求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領域，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時間貯存條件下可靠密封性，啟動點火電流時預制薄弱點可靠開啟的電爆式充氣蓄壓器；殼體（1）中空，其內部設有蓄壓器活塞（2），充氣嘴（3）設于殼體（1）上的開口處，壓力傳感器安裝塊（10）設于殼體（1）的一側，電爆閥殼體（4）設于殼體（1）的另一側；電爆閥殼體（4）內部為十字形中空腔體，其一側封死，另一側設有電爆管（13），電爆管（13）內側設有電爆閥活塞（7）;電爆閥殼體（4）下端設有高壓氣瓶（5）,高壓氣瓶（5）下端設有一內置充氣閥（6）。
【IPC分類】F15B1-08
【公開號】CN104595258
【申請?zhí)枴緾N201310524309
【發(fā)明人】韋貫舉, 李國強, 劉會祥, 成兆義, 汪翔羚
【申請人】北京精密機電控制設備研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月30日