[发明专利]一种流量定位同轴可调针栓喷注器及其装配方法

说明书

本发明涉及一种流量定位同轴可调针栓喷注器及其装配方法，以解决目前针栓喷注器装配中易出现零件之间定位不准，导致针阀卡顿、流量调节不准、装配精度低的技术问题。该喷注器包括下壳体、针阀、中心筒、中心杆、调节螺母、钢球、上垫片、弹簧、压环、下垫片与上壳体。该方法包括1、测针阀下端面至下壳体下端面之间的距离；2、计算针阀下端面与中心杆的端帽上端面之间的间隙；3、组装喷注器，测量下壳体上端面与中心筒上端面距离；4、测量针阀下端面至下壳体下端面之间的距离并与步骤1中的距离比较；5、计算初始漏槽距离，调节下垫片的厚度；6、调节上垫片的厚度；7、用调节后的垫片组装喷注器。

技术领域

本发明涉及一种液体火箭发动机所使用的针栓喷注器及其装配方法，具体涉及一种流量定位同轴可调针栓喷注器及其装配方法。

背景技术

针栓液体火箭发动机具有低成本、高可靠性、可连续变推和使用维护性好等优点。目前，针栓式火箭发动机已经在25种不同的推进剂上进行了应用，且没有出现过燃烧不稳定的现象。

针栓喷注器是实现发动机推力变化功能的主要组件，它主要通过调整喷注面积来实现推进剂的流量调整，从而实现推力大范围变化。但是目前要实现将测试时的流量工况与实际使用状态下的流量工况精准定位一致还存在较大困难。

针栓喷注器的结构相对简单，仅由几个零件组成，但其装配方法对于实现发动机的连续可靠变推尤为重要。在常规可调的针栓喷注器装配过程中，经常会出现零件之间定位不准，造成针阀卡顿、流量调节不准、装配精度无法控制等问题，导致外圈推进剂流动不均匀，发动机燃烧效率降低，容易出现烧蚀甚至丧失变推力的功能问题。

发明内容

本发明目的在于解决现有针栓喷注器装配过程中易出现零件之间定位不准，导致针阀卡顿、流量调节不准、装配精度无法控制的技术问题，提出一种流量定位同轴可调针栓喷注器及其装配方法。

本发明所提供的技术方案为：

一种流量定位同轴可调针栓喷注器，其特殊之处在于：包括下壳体、针阀、中心筒、中心杆、调节螺母、钢球、上垫片、弹簧、压环、下垫片及与下壳体固定连接的上壳体；

所述下壳体具有用于装配针阀和中心筒的装配环腔，所述装配环腔上端开口，下端为针阀孔，所述针阀孔沿轴向至少一段为锥形孔；所述调节螺母具有调节螺母外螺纹，上壳体具有与所述调节螺母外螺纹相适配的上壳体内螺纹，调节螺母具有用于连接第一工质管道的第一工质通道；调节螺母的下端设置有沿径向向内凸出的环板；

所述下壳体设置有中心筒定位台阶和针阀定位台阶；中心筒定位台阶和针阀定位台阶均具有朝向上端的上端面和朝向内侧的内端面；沿径向方向，中心筒定位台阶位于针阀定位台阶的上部；

所述针阀包括针筒部和位于针筒部外侧的调节部，针筒部外侧面沿轴向设置有与所述锥形孔相匹配的锥形段；

所述调节部位于装配环腔中，调节部包括承压部以及位于承压部外侧的限位凸出部；所述承压部的外侧面与针阀定位台阶的内端面可滑动密封连接，承压部的下侧面与下壳体的底壁之间形成压力腔；下壳体具有与压力腔连通的第二工质通道；所述限位凸出部的下端面可以承载于针阀定位台阶的上端面；

所述中心筒包括筒壁和连接于筒壁外侧的定位凸出部；定位凸出部包括最外侧的定位环，定位环与筒壁之间具有调节腔，所述调节腔下端开口；所述定位凸出部上端设置有多个调试孔，所述调试孔的延伸方向平行于中心筒的中心轴，且调试孔与调节腔连通；所述钢球设置于调试孔内，且钢球与调节螺母的环板抵接，所述钢球与限位凸出部的上端面之间由上至下依次设置上垫片和弹簧；

所述中心筒的定位凸出部设置于装配环腔中，且中心筒的筒壁向下延伸并可滑动的套设在针阀的针筒部内；中心筒的定位环的下端面与中心筒定位台阶的上端面之间通过下垫片连接；中心筒的定位环的上端面与压环抵接，所述压环与下壳体固定连接；