一种三击式喷注器制造技术

一种三击式喷注器，由喷注盘、燃料剂壳体、燃料剂管嘴和氧化剂管嘴组成，其中喷注盘的中部呈圆锥形，内部为氧化剂腔，喷注盘的顶部设有上凸台，上凸台中央开有圆孔，圆孔与氧化剂腔连通；喷注盘的底部设有下凸台，并在下凸台内设有规则排布的流道孔、三击式喷注孔组和燃料剂冷却孔；燃料剂壳体与喷注盘的上凸台和下凸台通过焊接固连，燃料剂壳体与喷注盘的圆锥形侧面在圆周上形成燃料剂腔，并与燃料剂管嘴通过焊接相连；燃料剂管嘴的管嘴腔与燃料剂腔连通；燃料剂壳体的顶部设计有圆形凹槽，其与氧化剂管嘴通过焊接固连。本实用新型专利技术优化了喷注器结构，工艺简单制做精准，能使推进剂高效雾化、掺混和燃烧，提高了燃烧效率。提高了燃烧效率。提高了燃烧效率。

【技术实现步骤摘要】
一种三击式喷注器


[0001]本技术涉及到一种三击式喷注器，属于航空航天、液体火箭发动机
，用于液体火箭发动机动力供应系统。

技术介绍

[0002]液体火箭一般由整流罩、仪器舱、级间段、氧化剂贮箱和燃料贮箱、增压输送系统、发动机、尾段等部分组成。液体火箭发动机主要由燃气发生器、涡轮泵、推力室和各种阀门、管路等组成。燃气发生器在液体发动机中的作用，就是将推进剂进行雾化、掺混和燃烧，产生具有很高能量的高温高压燃气，然后再进一步膨胀，就可以做功驱使涡轮高速运转，从而带动涡轮泵使液体火箭发动机工作，为整个火箭提供动力。燃气发生器主要由喷注器和燃烧室构成。其中，喷注器是对推进剂进行雾化、掺混的关键部件，直接影响了燃气发生器的工作性能。
[0003]目前，国内外燃气发生器所使用的喷注器，多由零散的钣金零部件拼焊而成，不仅结构复杂，而且制做难度大，尤其是针对大量拼焊式的喷嘴，焊接精度难以保障，都存在推进剂雾化、掺混效果不佳，不能高效的在燃烧室内燃烧的问题，有的导致燃烧效率低下，有的导致燃烧室局部出现高温，甚至烧毁了燃气发生器。

技术实现思路

[0004]本技术的技术解决问题是：改变了现有燃气发生器所用喷注器的设计及制做方案，简化了喷注盘的结构，改变了对推进剂雾化、掺混的方法，克服了燃烧效率低、甚至燃烧室局部出现高温、严重影响燃气发生器工作性能的问题，提出了一种新式的三击式喷注器，将定位粗略的拼焊式喷嘴改变为单模块加工的喷注孔形式，工艺简单制做精准，其特有的三击式喷注孔组在有限空间内将推进剂实现高效雾化、掺混，提高了燃烧效率；同时，燃料剂冷却孔给燃烧区提供了液膜冷却保护，避免了燃烧室局部出现高温。该技术方案适用于使用燃料剂和氧化剂双组元推进剂的喷注器，填补了国内外在此
的设计空白；
[0005]本技术的技术方案为：一种三击式喷注器，由喷注盘（1）、燃料剂壳体（2）、燃料剂管嘴（3）和氧化剂管嘴（4）组成，其中喷注盘（1）的中部呈圆锥形，圆锥形内部为氧化剂腔（13），喷注盘（1）的顶部设有上凸台（11），上凸台（11）中央开有圆孔（12），圆孔（12）与氧化剂腔（13）连通；喷注盘（1）的底部设有下凸台（14），并在下凸台（14）内设有规则排布的流道孔（15）、三击式喷注孔组（16）和燃料剂冷却孔（19）；三击式喷注孔组（16）包括两个燃料剂孔（17）和一个氧化剂孔（18），其中燃料剂孔（17）与流道孔（15）相连通，氧化剂孔（18）与氧化剂腔（13）相连通；燃料剂壳体（2）与喷注盘（1）的上凸台（11）和下凸台（14）通过焊接固连，燃料剂壳体（2）与喷注盘（1）的圆锥形侧面在圆周上形成燃料剂腔（21），所述燃料剂冷却孔（19）位于喷注盘（1）的下凸台（14）的底部边缘区域，并沿圆周均匀分布，与燃料剂腔（21）相连通；燃料剂壳体（2）的一侧开有侧孔（22），其与燃料剂管嘴（3）通过焊接固连；燃料剂管嘴（3）为圆柱形，内部为第一管嘴腔（31），第一管嘴腔（31）与燃料剂腔（21）连通；燃料
剂壳体（2）的顶部设有圆形凹槽（23），其与氧化剂管嘴（4）通过焊接固连，氧化剂管嘴（4）整体呈圆锥形，内部的第二管嘴腔（41）与喷注盘（1）的圆孔（12）和氧化剂腔（13）连通；
[0006]所述流道孔（15）沿喷注盘（1）圆锥侧面均匀分布，并与燃料剂腔（21）连通；
[0007]所述流道孔（15）共有三组，每一组都沿圆周均匀分布，其中第一组流道孔（15）沿半径方向上的长度比喷注盘（1）半径小5mm~50mm；第二组流道孔（15）沿半径方向上的长度比喷注盘（1）半径小25mm~75mm；第三组流道孔（15）沿半径方向上的长度比喷注盘（1）半径小50mm~100mm；所述第一组流道孔（15）或第二组流道孔（15）中以间隔形式均匀分布的流道孔（15）在径向方向上相互连通；
[0008]所述的一个氧化剂孔（18）位于两个燃料剂孔（17）的中间，两个燃料剂孔（17）的轴线均与一个氧化剂孔（18）的轴线呈5
°
～85
°
的夹角，且三根轴线共同交汇于一点；
[0009]所述燃料剂壳体（2）整体呈圆环形，侧面开有侧孔（22）；上端设有圆形凹槽（23）和上圆孔（24），下端设有下圆孔（25），其中上圆孔（24）与喷注盘（1）的上凸台（11）通过焊接固连，下圆孔（25）与喷注盘（1）的下凸台（14）通过焊接固连；
[0010]采用本技术所述三击式喷注器，其工作过程为：当燃料剂通过所述燃料剂管嘴（3）的第一管嘴腔（31）进入环形的燃料剂腔（21），流经流道孔（15）后，再通过三击式喷注孔组（16）的燃料剂孔（17）喷入燃烧室；同时，氧化剂通过氧化剂管嘴（4）的第二管嘴腔（41）进入到喷注盘（1）的圆孔（12）和氧化剂腔（13），再通过三击式喷注孔组（16）的氧化剂孔（18）喷入燃烧室；三击式喷注孔组（16）的两个燃料剂孔（17）喷入的两股燃料剂和三击式喷注孔组（16）的一个氧化剂孔（18）喷入的一股氧化剂撞击雾化、掺混并燃烧；同时，燃料剂经喷注盘（1）底部边缘区域的燃料剂冷却孔（19）直接喷入燃烧室，在高温下燃料剂蒸发形成边区冷却层，既降低了壁温，又增强了掺混效果，避免了燃烧室局部出现高温。
[0011]本技术与现有技术相比的优点在于：本技术将具有单模块喷注盘的喷注器应用于液体火箭发动机燃气发生器领域，不仅易于制做加工简单，而且提高了三击式喷注孔组的定位精度，能将燃料剂和氧化剂实现高效雾化、掺混和燃烧，提高了燃烧效率；同时，燃料剂冷却孔喷入的燃料剂在高温下蒸发形成边区冷却层，既降低了壁温，又增强了掺混效果。
附图说明
[0012]图1为本技术所述一种三击式喷注器结构正视剖面图；
[0013]图2为本技术所述一种三击式喷注器的燃料剂壳体正视剖面图；
[0014]图3为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘立体剖面图；
[0015]图4为本技术所述一种三击式喷注器的燃料剂管嘴正视剖面图；
[0016]图5为本技术所述一种三击式喷注器的氧化剂管嘴正视剖面图；
[0017]图6为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘第一组流道孔仰视剖面图；
[0018]图7为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘第二组流道孔仰视剖面图；
[0019]图8为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘第三组流道孔仰视剖面图；
[0020]图9为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘流道孔仰视剖面图；
[0021]图10为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘立体图；
[0022]图11为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘三击式喷注孔组仰视图；
[0023]图12为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘三击式喷注孔组仰视局部图；
[0024]图13为本技术所述一种三击式喷注器的喷注盘三击式喷注孔组局部剖面图；
[0025]图14为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三击式喷注器，其特征在于：由喷注盘（1）、燃料剂壳体（2）、燃料剂管嘴（3）和氧化剂管嘴（4）组成，其中喷注盘（1）的中部呈圆锥形，圆锥形内部为氧化剂腔（13），喷注盘（1）的顶部设有上凸台（11），上凸台（11）的中央开有圆孔（12），圆孔（12）与氧化剂腔（13）连通；喷注盘（1）的底部设有下凸台（14），并在下凸台（14）内设有规则排布的流道孔（15）、三击式喷注孔组（16）和燃料剂冷却孔（19）；所述三击式喷注孔组（16）包括两个燃料剂孔（17）和一个氧化剂孔（18），其中燃料剂孔（17）与流道孔（15）相连通，氧化剂孔（18）与氧化剂腔（13）相连通；燃料剂壳体（2）与喷注盘（1）的上凸台（11）和下凸台（14）通过焊接固连，燃料剂壳体（2）与喷注盘（1）的圆锥形侧面在圆周上形成燃料剂腔（21），所述燃料剂冷却孔（19）位于喷注盘（1）的下凸台（14）的底部边缘区域，并沿圆周均匀分布，与燃料剂腔（21）相连通；燃料剂壳体（2）的一侧开有侧孔（22），其与燃料剂管嘴（3）通过焊接固连；燃料剂管嘴（3）为圆柱形，内部为第一管嘴腔（31），第一管嘴腔（31）与燃料剂腔（21）连通；燃料剂壳体（2）的顶部设有圆形凹槽（23），其与氧化剂管嘴（4）通过焊接固连，氧化剂管嘴（4）整体呈圆锥形，内部的第二管嘴腔（41）与喷注盘（1）的圆孔（12）...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClF零二K九五二，
申请(专利权)人：星河动力北京空间科技有限公司，
类型：新型
国别省市：