挤压式固体发动机装药系统及使用方法技术方案

本发明专利技术涉及固体发动机技术领域，提供一种挤压式固体发动机装药系统及使用方法。挤压式固体发动机装药系统包括：挤压装置、过滤装置和成型装置，挤压装置包括：缸体和活塞，缸体适于盛放推进剂药浆且设有出浆口，活塞可滑动地设置于缸体内且适于挤压推进剂药浆经出浆口排出；过滤装置与出浆口相连，用于过滤推进剂药浆中的空气；成型装置包括壳体，壳体为固体发动机的燃烧室，燃烧室与过滤装置相连，用于排入过滤空气后的推进剂药浆并加压固化成型。本发明专利技术装填速度和药量可控，可以实现推进剂药浆加压固化成型，提升发动机整机性能；并且可以排出推进剂药浆中的残留空气，保证发动机质量，具有装药高效、安全可靠性高等特点。安全可靠性高等特点。安全可靠性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
挤压式固体发动机装药系统及使用方法


[0001]本专利技术涉及固体发动机
，尤其涉及一种挤压式固体发动机装药系统及使用方法。

技术介绍

[0002]固体发动机一般指固体火箭发动机，固体火箭发动机由固体药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成，固体药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体，中空部分为燃烧面，其横截面形状有圆形、星形等。固体药柱置于燃烧室中，点燃后在燃烧室中燃烧，产生高温高压的燃烧产物流经喷管组件，在其中膨胀加速，热能转变为动能，以高速从喷管组件排出而产生推力。
[0003]传统的固体发动机生产过程中，燃烧室装药大多采用浇注式成型方式，就是将混好的推进剂药浆装进料斗中，料斗与准备装药的壳体相连，预置在浇注缸中，封装好后依靠真空泵将浇注缸抽成近真空环境，依靠重力及负压的作用将药浆浇注至壳体中，整体结构复杂，成本较高；且浇注前需要预先将浇注缸做抽真空准备，整个浇注过程中，需要保持气密性和真空度，耗能较高，此外依靠大气压和药浆重力浇注，流动速度受限不可控，整个浇注周期漫长，生产效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种挤压式固体发动机装药系统及使用方法，采用挤压装置挤压输送，装填速度和药量可控，且更容易实现推进剂药浆加压固化成型，可提升成型药柱与成型装置壳体间的界面粘接性能，降低药柱固化造成的应力水平，有利于提升燃烧室的装填分数，从而提升发动机整机性能；并且采用过滤装置可以排出推进剂药浆中的残留空气，保证发动机质量，且省去浇注缸及抽真空设备，具有结构简单、成本低、装药高效、工艺过程及设备集成度高、安全可靠性高等技术特点。
[0005]本专利技术提供一种挤压式固体发动机装药系统，包括：
[0006]挤压装置，包括：缸体和活塞，所述缸体适于盛放推进剂药浆且设有出浆口，所述活塞可滑动地设置于所述缸体内且适于挤压所述推进剂药浆经所述出浆口排出；
[0007]过滤装置，所述过滤装置经第一输送管路与所述缸体的出浆口相连，用于排入所述推进剂药浆并过滤所述推进剂药浆中的空气；
[0008]成型装置，包括壳体，所述壳体为固体发动机的燃烧室，所述燃烧室经第二输送管路与所述过滤装置相连，用于通过所述挤压装置排入过滤空气后的推进剂药浆并加压固化成型。
[0009]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，所述过滤装置包括：
[0010]箱体，设有入料口和出料口，所述入料口与所述第一输送管路相连，所述出料口与所述第二输送管路相连，且所述箱体设有排出孔；
[0011]至少一层过滤结构，设置于所述箱体内，所述过滤结构包括：两层第一超高分子量
聚乙烯膜，两层所述第一超高分子量聚乙烯膜之间形成药浆通道，所述药浆通道的两端分别与所述入料口和所述出料口连通，且每层所述第一超高分子量聚乙烯膜具有与所述排出孔连通的第一过滤孔，用于过滤所述推进剂药浆中的空气和水。
[0012]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，每层所述第一超高分子量聚乙烯膜背向所述药浆通道的一侧设有支撑板，所述支撑板设有第二过滤孔，所述第二过滤孔与所述第一过滤孔连通。
[0013]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，每层所述支撑板背向所述第一超高分子量聚乙烯膜的一侧设有第二超高分子量聚乙烯膜，所述第二超高分子量聚乙烯膜设有第三过滤孔，所述第三过滤孔与所述第二过滤孔连通。
[0014]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，每层所述第二超高分子量聚乙烯膜背向所述支撑板的一侧设有承压板，所述承压板设有第四过滤孔，所述第四过滤孔与所述第三过滤孔连通。
[0015]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，所述箱体内层叠设置多层所述过滤结构。
[0016]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，所述挤压装置还包括：非金属密封垫，所述非金属密封垫设置于所述活塞的挤压端面。
[0017]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，所述挤压装置还包括：
[0018]顶盖，所述顶盖可开闭地设置于所述缸体的顶部；
[0019]驱动器，设置于所述顶盖且与所述活塞相连，用于驱动所述活塞滑动。
[0020]根据本专利技术提供的一种挤压式固体发动机装药系统，所述成型装置的壳体底部设有进料口，所述进料口与所述第二输送管路相连，所述进料口设有进料阀门，所述成型装置的壳体顶部设有溢料口，所述溢料口连接恒压装置，且所述溢料口设有溢料阀门。
[0021]本专利技术还提供一种上述的挤压式固体发动机装药系统的使用方法，包括：
[0022]获取装药指令；
[0023]响应于所述装药指令，控制所述进料阀门和所述溢料阀门开启，并控制所述恒压装置保持装药过程中的压力恒定，控制所述挤压装置将所述推进剂药浆挤压排入所述过滤装置进行空气过滤，并将过滤空气后的所述推进剂药浆排入所述成型装置，直至所述推进剂药浆注满所述成型装置，控制所述溢料阀门关闭；
[0024]控制所述挤压装置继续加压，确定所述成型装置内的压力达到目标预设值，控制所述进料阀门关闭。
[0025]本专利技术提供的挤压式固体发动机装药系统及使用方法，包括但不限于以下有益效果：
[0026](1)本专利技术采用挤压装置以挤压方式对推进剂药浆输送，安全高效，装填速度和药量可控，可以解决现行浇注方式效率低的问题；并且本专利技术挤压装置为混料与挤压一体化集成设计，混料后直接装药即可，无需相关技术中将混料缸的药浆翻转倒入浇注料斗中的操作流程，省去人工操作步骤，有利于提升效率，安全性更好；
[0027](2)本专利技术采用挤压装置更容易实现推进剂药浆的加压固化成型，提升成型药柱与成型装置壳体间的界面粘接性能，降低药柱固化造成的应力水平，有利于提升燃烧室的装填分数，从而提升发动机整机性能；
[0028](3)本专利技术采用过滤装置可以排出推进剂药浆中的残留空气，减少药柱内部气孔，提高发动机质量，并且省去传统技术的浇注缸及抽真空设备，结构更简单，安全性更好，此外无浇注缸封缸、抽真空等准备工序上的工作，准备周期短，生产效率更高；
[0029](4)本专利技术系统设备集成度高，配置要求低，装药过程在地面集成操作即可，不需要地坑，不需要浇注缸，不用抽真空设备，可以大幅简化地面设备和操作流程，降低成本并提高效率，并且本专利技术系统可实现流水化批量生产作业，可有效降低成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术提供的挤压式固体发动机装药系统的结构示意图；
[0032]图2是本专利技术提供的过滤装置的结构示意图；
[0033]图3是本专利技术提供的过滤装置的内部结构示意图；
[0034]图4是本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挤压式固体发动机装药系统，其特征在于，包括：挤压装置，包括：缸体和活塞，所述缸体适于盛放推进剂药浆且设有出浆口，所述活塞可滑动地设置于所述缸体内且适于挤压所述推进剂药浆经所述出浆口排出；过滤装置，所述过滤装置经第一输送管路与所述缸体的出浆口相连，用于排入所述推进剂药浆并过滤所述推进剂药浆中的空气；成型装置，包括壳体，所述壳体为固体发动机的燃烧室，所述燃烧室经第二输送管路与所述过滤装置相连，用于通过所述挤压装置排入过滤空气后的推进剂药浆并加压固化成型。2.根据权利要求1所述的挤压式固体发动机装药系统，其特征在于，所述过滤装置包括：箱体，设有入料口和出料口，所述入料口与所述第一输送管路相连，所述出料口与所述第二输送管路相连，且所述箱体设有排出孔；至少一层过滤结构，设置于所述箱体内，所述过滤结构包括：两层第一超高分子量聚乙烯膜，两层所述第一超高分子量聚乙烯膜之间形成药浆通道，所述药浆通道的两端分别与所述入料口和所述出料口连通，且每层所述第一超高分子量聚乙烯膜具有与所述排出孔连通的第一过滤孔，用于过滤所述推进剂药浆中的空气和水。3.根据权利要求2所述的挤压式固体发动机装药系统，其特征在于，每层所述第一超高分子量聚乙烯膜背向所述药浆通道的一侧设有支撑板，所述支撑板设有第二过滤孔，所述第二过滤孔与所述第一过滤孔连通。4.根据权利要求3所述的挤压式固体发动机装药系统，其特征在于，每层所述支撑板背向所述第一超高分子量聚乙烯膜的一侧设有第二超高分子量聚乙烯膜，所述第二超高分子量聚乙烯膜设有第三过滤孔，所述第三过滤孔与所述第二过滤孔连通。5.根据权利要求4所述的挤压式固体发动机装药系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，刘百奇，张胜敏，刘建设，杨乐，杨向明，肖波，
申请(专利权)人：北京星河动力航天科技股份有限公司安徽星河动力装备科技有限公司江苏星河航天科技有限公司星河动力山东航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：