[实用新型]低温推进剂输送管路振动试验中的复合环境协调加载系统

说明书

技术领域

本发明属于低温管路振动试验技术领域，具体涉及低温推进剂输送管路振动试验中的复 合环境协调加载系统。

背景技术

与传统的运载火箭推进剂相比，长征5号火箭采用了液氢/液氧推进剂作为发动机燃料， 具有无污染、无毒性、燃烧充分推力大等优点。目前液氢/液氧推进剂也成为了世界各航天大 国新型运载火箭的首选燃料。与之而来的问题是，箭体内需要在燃料储箱与发动机间布置各 式的连接管路，管路在工作中处于低温高压状态，且飞行中承受着动力载荷。所以，为了确 保新型火箭的研制成功，箭体管路的振动试验则是必不可少的，而且在振动试验中需要模拟 管路的低温高压状态，使得管路在工况环境条件下的可靠性考核更加真实。

由于液氢、液氧温度很低，分别为20K(-253℃)，80K(-193℃)左右，局部液氢储箱 氢自生增压管路在振动试验中需要对其实际工作状态进行真实的模拟，包括管路内部温度及 压力值。对于13.5MPa压力值的低温管路振动试验的环境模拟，在之前的运载火箭型号研制 中尚属于空白。而且，现有低温推进剂加注及加压设备在低温推进剂加注完成后，由于加压 时高压气流流通环节较多以及设备设计承压值较低，还有各种法兰盘、截止阀门、传感器接 口经低温冷却后(-193℃左右)存在不同程度的收缩应力，致使设备整体气密性差。因此， 缺少适用的环境模拟系统造成了管路工况环境试验的极大困难。此外，由于管路在低温状态 下内部保压的时间不足，严重影响管路模拟环境的真实可靠性。因此本发明提供了一种复合 环境协调加载系统，确保在管路进行振动试验过程中对通入低温推进剂后进行加压的精确度， 保压时间的可控性，试验仪器设备、产品及人员的安全性，更真实的模拟管路的实际使用环 境，达到管路振动试验的考核目标。

发明内容

本发明提供了一种低温推进剂输送管路振动试验中的复合环境协调加载系统，该系统包 含了低温推进剂加注与高压加载的两个分系统，通过低温推进剂加注系统实现对试验管路的 低温推进剂加注，由三向转接装置与四向转接装置实现低温推进剂加注系统与管路高压加载 系统的物理隔离，并且在低温推进剂高压加载系统内增设了安全阀及电磁阀保证了振动试验 后泄压及释放低温推进剂的需求，还在四向转接装置顶部设置了温度传感器及压力传感器， 实现了对试验管路内温度压力的精确测量，及远程控制的数据参考。

本发明提供的低温推进剂输送管路振动试验中的复合环境协调加载系统，包括低温推进 剂罐、温度传感器、压力传感器、试验管路、稳压器、超高压气瓶，还包括第一低温高压截 止阀、低温高压安全阀、压力调节电磁阀、四向转接装置、第一管路转接工装、第二管路转 接工装、三向转接装置、第二低温高压截止阀、加压电磁阀；温度传感器和压力传感器置于 四向转接装置顶部，四向转接装置分别连接第一低温高压截止阀、低温高压安全阀、压力调 节电磁阀和试验管路，四向转接装置通过第一管路转接工装和试验管路一端相连，第一低温 高压截止阀通过低温推进剂加注软管与低温推进剂罐连接；三向转接装置分别连接第二管路 转接工装、第二低温高压截止阀、加压电磁阀，三向转接装置通过第二管路转接工装和试验 管路另一端相连，第二低温高压截止阀通过低温推进剂加注软管与稳压器相连，加压电磁阀 通过超高压加压软管与超高压气瓶相连，四向转接装置与第一管路转接工装之间、三向转接 装置与第二管路转接工装之间通过超高压加注加压软管连接。

所述低温推进剂是液氮、液氢、液氧。

所述第一低温高压截止阀、低温高压安全阀、压力调节电磁阀、四向转接装置、三向转 接装置、第二低温高压截止阀、加压电磁阀均置于支撑托盘上。

所述稳压器的放置位置高于试验管路的放置位置，保证稳压器内的低温推进剂可以及时 回流补充至试验管路内。

本发明的有益效果如下：

本发明能够同时实现低温推进剂加注和高压加载，确保试验管路在模拟振动试验的过程 中加压的精确度、保压时间的可控性，能够更真实的模拟试验管理的实际环境。该系统设计 简单、操作极为方便。

附图说明

图1是本发明的复合环境协调加载系统示意图；