[发明专利]一种运载火箭用低温蓄压器液氮温区振动试验装置

说明书

技术领域

本发明属于一种运载火箭地面模拟试验装置，具体涉及一种运载火箭用低温蓄压器液氮温区振动试验系统。

背景技术

芯一级低温蓄压器用于抑制火箭结构和火箭发动机及管路系统之间的振动耦合引起的整个火箭的纵向振动，即POGO振动，安装于芯一级发动机氧化剂泵口启动活门前。为了模拟运载火箭的实际飞行工况，在运载火箭地面模拟试验过程中需要对低温蓄压器进行液氮温区振动试验。目前常温的振动试验系统较为简单，已无法实现低温蓄压器液氮温区振动试验要求。

目前对于此种结构蓄压器振动试验方法主要有两种：一种为通入低温氦气模拟蓄压器低温工作环境，虽然可以实现蓄压器低温环境，但预冷时间较长且无法模拟液体对膜盒的惯性冲击作用；一种为采用液氮增压设备将液氮自动增压至蓄压器壳体内，这种方法保证了蓄压器内充满液氮而非氮气，更接近真实工作环境，但液氮增压设备体积较大，占用面积、空间大，且排气系统须在高处，安全隐患较大。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种低温蓄压器液氮温区振动试验装置，可以较为真实的模拟飞行过程中低温蓄压器所受低温、压力、振动等综合环境，考核蓄压器工作状态下的可靠性。

本发明的技术解决方案是：一种运载火箭用低温蓄压器液氮温区振动试验装置，其特征在于：包括供气增压系统、气枕压力控制系统、振动环境系统；所述的振动环境系统包括振动台和振动工装；低温蓄压器通过振动工装安装在振动台上；试验开始时，向低温蓄压器壳体内倒入液氮，供气增压系统向低温蓄压器膜盒内充入氦气，使膜盒内压力与膜盒实际工作压力保持一致；气枕压力控制系统内设置气瓶，气瓶与低温蓄压器壳体内腔连通，供气增压系统向上述气瓶内充入氮气，并向低温蓄压器壳体内充入气液混合氮气，使得气瓶内压力与低温蓄压器壳体内压力一致；振动试验时，气枕压力控制系统控制低温蓄压器壳体内压力保持稳定。

所述的气枕压力控制系统包括第七手动截止阀、第一低温电磁阀、第八手动截止阀、第九手动截止阀、第二低温电磁阀、限流孔板、第十手动截止阀、第一气瓶、压力传感器、第二气瓶、第十一手动截止阀、控制器；

低温蓄压器的壳体内腔分别连通第九手动截止阀入口和第十手动截止阀的入口，第九手动截止阀出口与第一气瓶一端连通，第十手动截止阀的出口与第二气瓶的一端连通，第一气瓶与第二气瓶的另一端连通后接压力传感器；第七手动截止阀出口与大气连通，入口与低温蓄压器壳体内腔、第一低温电磁阀入口、第九手动截止阀入口连通；第一低温电磁阀出口与大气连通；第八手动截止阀的出口与大气连通，入口与与低温蓄压器壳体内腔、第二低温电磁阀入口、第十手动截止阀入口连通；第二低温电磁阀出口与限流孔板连通后接入大气；第一气瓶与第二气瓶的公共端接入供气增压系统和第十一手动截止阀；控制器接收压力敏感器的测量值，根据测量值控制第一低温电磁阀和第二低温电磁阀的开启或关闭。

所述的振动工装与振动台连接部位设有绝热材料。

所述的绝热材料采用聚醚醚酮。

本发明与现有技术相比有益效果为：

（1）本试验装置在蓄压器内充满液氮后进行试验，考虑了液氮惯性冲击作用，同时通过连接占用空间小的常温气瓶解决了系统排气问题，低温电磁阀处于低温蓄压器与常温气瓶之间，试验过程中从低温电磁阀处排气，保证了气瓶处温度为气瓶正常使用常温环境温度。

（2）低温蓄压器液氮温区的振动试验装置解决了低温蓄压器在液氮温区的振动试验问题，可以较为真实的模拟飞行过程中低温蓄压器所受低温、压力、振动等综合环境，考核蓄压器工作状态下的可靠性。

附图说明

图1为本发明示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做具体说明。本发明试验对象为运载火箭用温蓄压器液氮温区振动试验系统。

本发明试验系统包括供气增压系统、气枕压力控制系统、振动环境系统；所述的振动环境系统包括振动台和振动工装；低温蓄压器通过振动工装安装在振动台上；试验开始时，向低温蓄压器壳体内倒入液氮，供气增压系统向低温蓄压器膜盒内充入氦气，使膜盒内压力与膜盒实际工作压力保持一致；气枕压力控制系统内设置气瓶，气瓶与低温蓄压器壳体内腔连通，供气增压系统向上述气瓶内充入氮气，并向低温蓄压器壳体内充入气液混合氮气，使得气瓶内压力与低温蓄压器壳体内压力一致；振动试验时，气枕压力控制系统控制低温蓄压器壳体内压力保持稳定。