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1、(10)申请公布号 CN 103029852 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 2 9 8 5 2 A *CN103029852A* (21)申请号 201210536423.6 (22)申请日 2012.12.12 B64G 1/40(2006.01) (71)申请人中国航天科技集团公司第六研究院 第十一研究所 地址 710100 陕西省西安市15号信箱11分 箱 (72)发明人郝智超 张蒙正 李军 蔡锋娟 (74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限 公司 61211 代理人张倩 (54) 发明名称 一种可重复使用的推力室 (57) 摘要 本发明涉及一种。
2、可重复使用推力室，包括依 次连接的盖板、喷注盘以及身部，喷注盘包括基体 以及设置在基体上位于盖板一侧的环形凸台、外 圈密封榫和内圈密封榫，基体上有多个第一、第二 喷注孔，盖板包括隔热框、法兰盘和对接盘，对接 盘上设置有内圈密封槽和外圈密封槽，盖板通过 对接盘与喷注盘固定连接，内圈密封槽、外圈密封 槽分别与内圈密封榫、外圈密封榫相匹配，隔热框 上设置有第一、第二输送管，第一输送管与第一集 液腔连通，第二输送管与第二集液腔连通。本发 明解决了现有的推力室加工工序复杂、一次成型 后进行改进就需要重新加工而增加成本的技术问 题，本发明有效减小零件数量、简化工艺，缩短产 品的加工周期和成本，实现推力室可。
3、重复使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种可重复使用的推力室，其特征在于：包括依次连接的盖板（1）、喷注盘(2)以及 身部(3)，所述喷注盘（2）包括基体（21）以及设置在基体（21）上位于盖板一侧的环形凸台 （22）、外圈密封榫（23）和内圈密封榫（24），所述基体上圆周均布有多个第一喷注孔（25）和 多个第二喷注孔（26），所述第一喷注孔位于环形凸台内，所述第二喷注孔位于外圈密封榫 和环形凸台之间，所述第一喷注孔与第二喷注孔的的。
4、数量相等且一一对应，所述第一喷注 孔和第二喷注孔均朝向身部， 所述盖板（1）包括隔热框（11）、以及设置在隔热框（11）两端的法兰盘（12）和对接盘 （13），所述对接盘上设置有内圈密封槽和外圈密封槽，所述盖板通过对接盘与喷注盘固定 连接，所述内圈密封槽、外圈密封槽分别与内圈密封榫、外圈密封榫相匹配， 所述环形凸台与对接盘之间形成第一集液腔（4），外圈密封榫、环形凸台以及对接盘形 成第二集液腔（5）， 所述隔热框上设置有第一输送管（13）和第二输送管（14），所述第一输送管的一端与 第一集液腔连通，所述第二输送管的一端与第二集液腔连通，所述第一输送管的另一端通 过法兰与控制阀门连接，所述第二输。
5、送管的另一端通过法兰与控制阀门连接。 2.根据权利要求1所述的可重复使用的推力室，其特征在于：所述内圈密封榫位于环 形凸台顶端。 3.根据权利要求1或2所述的可重复使用的推力室，其特征在于：所述内圈密封榫和 外圈密封榫的顶端开有密封齿（7）。 4.根据权利要求3所述的可重复使用的推力室，其特征在于：所述密封齿的顶角为 60-90，密封齿的高度b为0.35-0.5mm。 5.根据权利要求3所述的可重复使用的推力室，其特征在于：所述对接盘与喷注盘通 过螺栓固定连接。 6.根据权利要求5所述的可重复使用的推力室，其特征在于：所述内圈密封槽与内圈 密封榫之间通过石墨密封匹配，所述外圈密封榫与外圈密封槽。
6、通过石墨密封匹配。 权 利 要 求 书CN 103029852 A 1/3页 3 一种可重复使用的推力室 技术领域 0001 本发明涉及一种可重复使用推力室，特别是对于小推力轨姿控推力室方案研究 中，适用于研究周期短、研制成本低的背景项目，也可作为低成本推力室方案应用于型号产 品。 背景技术 0002 轨姿控动力系统是空间飞行器重要的分系统之一，主要用作制导控制、姿态保持、 轨道调整等，其中推力室作为核心的组件之一，主要功能是实现液体推进剂合理分配、雾 化、掺混和燃烧，将化学能转化为热能，产生的高温燃气经喷管高速喷出产生推力，从而为 动力系统提供直接控制力。作为承受高压、高热流密度的组件，推力。
7、室需要具有高性能、轻 质量、高可靠性等特点，因此推力室研制是制约轨姿控系统的关键。 0003 一方面，传统研究方法中，方案研究阶段，需要对双组元推力室进行大量的热试车 考核工作，以获得推力室的燃烧效率、冷却效果、燃烧稳定性等参数，所需要的试车产品和 试车次数较多，对于传统的全焊接方式装配的推力室，加工工序复杂、生产周期长，产品参 加试车后，如需进行方案更改，需要重新加工，从而增加了研制成本、延长了研制周期，甚至 直接影响型号成败。 0004 另一方面，低成本成为推力室发展的要求之一，为了降低成本，将传统的全焊接结 构的推力室改为法兰连接方案，能够降低工艺难度、减小加工周期，同时减低废品率，进而。
8、 有效的降低成本，该技术应用能够在满足可靠性的同时，降低产品的成本。 发明内容 0005 为了解决现有的推力室加工工序复杂、一次成型后进行改进就需要重新加工而增 加成本的技术问题，本发明提供一种可重复使用的推力室，克服传统的全焊接结构推力室 零件数量多、加工工艺复杂、焊接工序多等问题，为全法兰连接结构的推力室，有效减小零 件数量、简化工艺，缩短产品的加工周期和成本，实现推力室可重复使用。 0006 本发明的技术解决方案是： 0007 一种可重复使用的推力室，其特殊之处在于：包括依次连接的盖板1、喷注盘2以 及身部3，所述喷注盘2包括基体21以及设置在基体21上位于盖板一侧的环形凸台22、外 圈。
9、密封榫23和内圈密封榫24，所述基体上圆周均布有多个第一喷注孔25和多个第二喷注 孔26，所述第一喷注孔位于环形凸台内，所述第二喷注孔位于外圈密封榫和环形凸台之间， 所述第一喷注孔与第二喷注孔的的数量相等且一一对应，所述第一喷注孔和第二喷注孔均 朝向身部， 0008 所述盖板1包括隔热框11、以及设置在隔热框11两端的法兰盘12和对接盘13， 所述对接盘上设置有内圈密封槽和外圈密封槽，所述盖板通过对接盘与喷注盘固定连接， 所述内圈密封槽、外圈密封槽分别与内圈密封榫、外圈密封榫相匹配， 0009 所述环形凸台与对接盘之间形成第一集液腔4，外圈密封榫、环形凸台以及对接盘 说 明 书CN 10302。
10、9852 A 2/3页 4 形成第二集液腔5， 0010 所述隔热框上设置有第一输送管13和第二输送管14，所述第一输送管的一端与 第一集液腔连通，所述第二输送管的一端与第二集液腔连通，所述第一输送管的另一端通 过法兰与控制阀门连接，所述第二输送管的另一端通过法兰与控制阀门连接。 0011 上述内圈密封榫位于环形凸台顶端。 0012 上述内圈密封榫和外圈密封榫的顶端开有密封齿7。 0013 上述密封齿的顶角为60-90，密封齿的高度b为0.35-0.5mm。 0014 上述对接盘与喷注盘通过螺栓固定连接。 0015 上述内圈密封槽与内圈密封榫之间通过石墨密封匹配，所述外圈密封榫与外圈密 封槽通。
11、过石墨密封匹配。 0016 本发明与传统的全焊接结构推力室相比优点是： 0017 1、本发明将输送管、密封槽、对接盘、隔热框、法兰盘等均集中在盖板，实现了供 液、密封、连接等功能，结构简单、零件数量少、方便拆卸。在满足功能要求的同时，将零件数 量减小为35个。 0018 2、简化加工工艺，产品采用法兰连接，省去钎焊、电子束焊等工艺。 0019 3、本发明推力室具有完全可重复使用能力，由于全法兰连接结构，通过非破坏式 途径能够将产品分解和再组装。 0020 4、本发明杜绝了由于钎焊所引起的头部废品率高的缺陷，当装配成头部组件后液 流等参数出现异常，通过分解、返修后重新组装，降低了废品率。 附图说。
12、明 0021 图1为可重复使用推力室结构示意图； 0022 图2为头部结构及密封示意图； 0023 图3为图2中的A处局部放大图； 0024 图4为图2的侧视图。 具体实施方式 0025 如图1所示，一种可重复使用的推力室，包括依次连接的盖板1、喷注盘2以及身部 3。 0026 如图2所示，喷注盘2包括基体21以及设置在基体21上的环形凸台22、外圈密封 榫23和内圈密封榫24，基体上圆周均布有多个第一喷注孔25和多个第二喷注孔26，第一 喷注孔位于环形凸台内，第二喷注孔位于外圈密封榫和环形凸台之间，第一喷注孔25与第 二喷注孔的的数量相等且一一对应，第一喷注孔和第二喷注孔均朝向身部， 002。
13、7 盖板1包括隔热框11、以及设置在隔热框11两端的法兰盘12和对接盘13对接盘 上设置有内圈密封槽和外圈密封槽，盖板通过对接盘与喷注盘的固定连接，所述内圈密封 槽、外圈密封槽分别与内圈密封榫、外圈密封榫相匹配， 0028 环形凸台与对接盘之间形成第一集液腔4，外圈密封榫、环形凸台以及对接盘形成 第二集液腔5， 0029 隔热框上设置有第一输送管13和第二输送管14，第一输送管的一端与第一集液 说 明 书CN 103029852 A 3/3页 5 腔连通，第二输送管的一端与第二集液腔连通，第一输送管的另一端通过法兰与控制阀门 连接，所第二输送管的另一端通过法兰与控制阀门连接。 0030 盖板与。
14、喷注盘连接组装成头部，头部与身部组装成推力室；盖板与喷注盘、头部与 身部之间的密封材料为柔性石墨，密封性能高、耐高温，抗氧化性能好，石墨密封圈压缩量 不低于30；盖板要隔离氧化剂和燃料，要确保密封可靠，设计时将氧路设计成台阶结构， 合理选择对接尺寸，以控制氧路、燃路密封圈的压缩量接近； 0031 为了改善密封效果，内圈密封榫、外圈密封榫的密封面上设计成截面为等腰三角 形的密封齿，顶角为60-90，密封齿的高度b为0.35-0.5mm之间；为满足强度要求，盖 板与喷注盘连接的对接盘的法兰面厚度(m)不小于6mm；为了同时满足结构强度和隔热作 用，盖板的中间的矩形块隔热框高度（h）不小于20mm。。
15、 0032 本发明的原理：将推力室设计成三个组件组装的结构，即盖板、喷注盘、身部组件， 通过螺栓进行连接。将头部多个零件集成为一个零件，以满足法兰盘连接阀门、输送推进 剂、隔离氧化剂腔和燃料腔、隔热、连接喷注盘等多种用途，通过法兰形式与喷注盘连接，螺 栓紧固，形成的氧化剂集液腔和燃料集液腔采用柔性石墨密封，由此组装成头部。身部采用 铌合金材料，与头部对接处设计成法兰结构，对接位置焊有测压嘴，组装成身部组件，通过 法兰连接与头部组装成推力室，头部和身部连接处采用柔性石墨密封，该产品实现可拆卸。 说 明 书CN 103029852 A 1/2页 6 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 103029852 A 2/2页 7 图4 说 明 书 附 图CN 103029852 A 。