一种消能器的制作方法

本发明涉及贮箱推进剂管理元件技术领域，具体涉及一种消能器。

背景技术：

消能器是推进剂贮箱中推进剂管理元件之一，其主要功能是维持液面的稳定及贮箱压力的稳定，以保证推进剂在发动机系统的正常工作。

液体火箭的推进剂贮存在燃料贮箱中，由底部输送管导入燃烧室混合、反应，产生能量使火箭本身获得向上的推力，但随着燃料的消耗，贮箱内液面逐渐下降，燃料液面上方的气枕增大，内压力会越来越低，为了保证燃料供应的连续性和稳定性，需要向气枕中注入高压气体以补偿因液面下降造成的气压降低，确保液体燃料的连续输送与排放。但是高速的增压气流冲入贮箱是极为不利的，因为：

(1)气流吹起的低温推进剂在气枕中气化，吸收热量，致使增压气体的温度降低，从而使增压压力值下降；

(2)在滑行段低重力下，液面易受到扰动，会形成漩涡和推进剂流出的“穿漏”。

所以必须在增压口处安装消能器，在有限的距离内使增压气流的出口速度(一般为500m/s)下降至所要求的速度(小于5m/s)，以减少对液面的扰动，另外则使气流均匀进入气枕空间使液面平稳，压力均匀。

常规贮箱的筒筛式增压消能器，在入口处紧接次一级的扩大，降低流速，同时采用多层孔板和中心蜂窝桶的设计，使增压气体最终趋于平行箱体轴线，不直吹而造成液面飞溅。但是这种结构零件数量繁多，整个结构仅适用于安装在气枕顶部，且结构占据的空间较大，对于安装空间狭窄且气流出流方向有特殊要求的情况，筒筛式消能器无法适应。

例如对于下凸共底贮箱的下箱，如果采用上述筒筛式消能器，则需要从后底沿轴向向上通过增压管将气体引入气枕中，如果筒段长度较长，箱内增压管的安装和固定将非常复杂，需要考虑长管子的稳定性问题；如果是高温增压气体，还需要双层管路隔热，防止增压气在长管路中与推进剂换热，造成热量损失。同时，由于后底法兰开口空间的限制，消能器伸入共底气枕的高度受限，消能器距离液面较近，消能效果大大折扣。如果将增压口开在贮箱侧壁，这样离加注液面有足够的距离，可以对高速气流进行很好的减速，但若采用传统的筒筛式消能器，安装空间不能满足要求，若缩小尺寸，流通面积也相应缩小，对增压气体的降速效果也随之减弱，气流方向对于环向平吹的要求也不能满足。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的消能器不能适用于下凸共底贮箱的下箱的缺陷，从而提供一种能适用于下凸共底贮箱的下箱的消能器。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种消能器，包括：

连接部，适于与设在贮箱的侧壁上的增压口连接，所述连接部内设有适于增压气体通过的第一通道；

主体结构，与所述连接部相连，所述主体结构内设有与所述第一通道相通的第二通道，所述主体结构在所述贮箱的周向方向延伸，所述主体结构的至少一端设有筛孔。

所述第二通道的横截面积大于所述第一通道的横截面积。

所述主体结构呈圆弧状。

所述主体结构包括第一消能组件，所述第一消能组件包括第一管道、以及设于所述第一管道的两端的第一堵盖，所述第一堵盖上设有筛孔。

所述第一管道上至少靠近所述贮箱的所述侧壁的位置设有筛孔。

所述主体结构还包括环绕所述第一消能组件外的第二消能组件，所述第二消能组件包括第二管道、以及设于所述第二管道的两端的第二堵盖，所述第二堵盖上设有筛孔。

所述第二堵盖上的筛孔呈长圆形。

所述第一管道包括靠近所述贮箱的侧壁的第一管壁、与所述第一管壁相对的第二管壁、以及连接所述第一管壁和所述第二管壁的上端的第三管壁、连接所述第一管壁和所述第二管壁的下端的第四管壁，所述第一管壁、所述第三管壁、所述第四管壁上均设有筛孔。

所述第二管道的横截面呈c型，且与所述第二管壁的外表面封闭连接。

所述第二管道包括靠近所述贮箱的所述侧壁的第五管壁，所述第五管壁与所述侧壁之间具有间隙，所述第五管壁上设有筛孔。

所述第一管道由带筛孔平板折弯并焊接成型。

所述第二管道由带筛孔平板折弯成型，所述第二管道与所述第一管道焊接。

所述连接部包括适于与所述侧壁固定连接的法兰盘、以及贯穿所述法兰盘上的通孔的连接套管，所述连接套管与所述主体结构连接。

所述法兰盘与所述连接套管焊接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种消能器，通过在贮箱的侧壁上开设增压口，该消能器通过连接部连接在贮箱的侧壁上，增压气体经第一通道进入主体结构内的第二通道，最终经主体结构端部上的筛孔扩散出去，筛孔的设置利用小孔群消音原理，降低能量，减少噪音，并使流速均匀化，由于主体结构在贮箱的周向方向延伸，气体的出口方向与贮箱的轴向方向垂直，能够保证贮箱内的液面平稳，不会对液面造成冲击，液面上方压力均匀，主体结构的形状适用于下凸共底贮箱的下箱的安装。

2.本发明提供的一种消能器，所述第二通道的横截面积大于所述第一通道的横截面积，增大了增压气体的流通面积，使之速度降低。

3.本发明提供的一种消能器，所述主体结构呈圆弧状，与贮箱和共底的形状相适配，能充分利用贮箱与共底之间的安装空间，能适用下凸共底贮箱的下箱的安装。

4.本发明提供的一种消能器，所述主体结构包括第一消能组件，所述第一消能组件包括第一管道、以及设于所述第一管道的两端的第一堵盖，所述第一堵盖上设有筛孔，结构简单，连接方便。

5.本发明提供的一种消能器，所述第一管道上至少靠近所述贮箱的所述侧壁的位置设有筛孔，气体能够经该位置向外扩散，由于该位置具有较大的面积，能够增大增压气体的流通面积，使之速度降低，且利用小孔群消音原理，降低能量，减少噪音，并使流速均匀化，从而使扩散出的高压气体流速均匀且速度较低。

6.本发明提供的一种消能器，所述主体结构还包括环绕所述第一消能组件外的第二消能组件，所述第二消能组件包括第二管道、以及设于所述第二管道的两端的第二堵盖，所述第二堵盖上设有筛孔，气体扩散时先经过第一堵盖上的筛孔、再经过第二堵盖上的筛孔，层层扩散，扩散的过程中速度不断降低且越来越均匀。

7.本发明提供的一种消能器，所述第二堵盖上的筛孔呈长圆形，保证了气体的流通面积。

8.本发明提供的一种消能器，所述第一管道包括靠近所述贮箱的侧壁的第一管壁、与所述第一管壁相对的第二管壁、以及连接所述第一管壁和所述第二管壁的上端的第三管壁、连接所述第一管壁和所述第二管壁的下端的第四管壁，所述第一管壁、所述第三管壁、所述第四管壁上均设有筛孔，气体在进入第二通道后，分别经第一管壁、第三管壁、第四管壁向外扩散，最终经两端处的筛孔扩散出去，经过多级筛孔，增大了气体的流通面积，延长了气体扩散的路径，消能效果更好，且第二管壁上不设筛孔，能够避免气体向共底传热而造成共底温度上升，最终造成推进剂气化。

9.本发明提供的一种消能器，所述第二管道的横截面呈c型，且与所述第二管壁的外表面封闭连接，减少了主体结构的横截面积，使该消能器能适用于狭小空间的安装。

10.本发明提供的一种消能器，所述第二管道包括靠近所述贮箱的所述侧壁的第五管壁，所述第五管壁与所述侧壁之间具有间隙，所述第五管壁上设有筛孔，气体经第一管道扩散后，再经过第五管壁向外扩散，进一步延长了气体的扩散路径，且在扩散过程中，利用小孔群消音原理，降低能量，减少噪音，并使流速均匀化，从而使扩散出的高压气体流速均匀且速度较低。

11.本发明提供的一种消能器，所述第一管道由带筛孔平板折弯并焊接成型，可采购标准的带筛孔平板进行加工，加工方便，产品的加工周期和成本较低。

12.本发明提供的一种消能器，所述第二管道由带筛孔平板折弯成型，所述第二管道与所述第一管道焊接，可采购标准的带筛孔平板加工成第二管道，加工方便，产品的加工周期和成本较低，第二管道与第一管道焊接，密封性和连接可靠性均较好，且焊接形成的焊缝位于外表面，易于检测，焊接成一体后便于与其他组件装配。

13.本发明提供的一种消能器，所述连接部包括适于与所述侧壁固定连接的法兰盘、以及贯穿所述法兰盘上的通孔的连接套管，所述连接套管与所述主体结构连接，便于使连接部与主体结构连接。

14.本发明提供的一种消能器，所述法兰盘与所述连接套管焊接，可直接采购尺寸相适配的法兰盘和套管，缩短了生产周期、降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明的第一种实施方式中提供的一种消能器的结构示意图；

图2为图1所示的一种消能器的爆炸图；

图3为图1所示的一种消能器的剖视图；

图4为图3的另一个角度的结构示意图；

图5为图1所示的一种消能器的第二堵盖的结构示意图；

附图标记说明：

1－连接部；2－主体结构；3－第一通道；4－第二通道；5－第一管道；6－第二管道；7－第一堵盖；8－第二堵盖；11－法兰盘；12－套管；51－第一管壁；52－第二管壁；53－第三管壁；54－第四管壁；61－第五管壁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种消能器的具体实施方式，如图1至图5所示，包括连接部1、主体结构2。连接部1，适于与设在贮箱的侧壁上的增压口连接，所述连接部1内设有适于增压气体通过的第一通道3；主体结构2与所述连接部1相连，所述主体结构2内设有与所述第一通道3相通的第二通道4，所述主体结构2在所述贮箱的周向方向延伸，所述主体结构2的至少一端设有筛孔。

所述第二通道4的横截面积大于所述第一通道3的横截面积，能够增大增压气体的流通面积，使之速度降低。

如图1所示，所述主体结构2呈圆弧状，与贮箱和共底的形状相适配，能充分利用贮箱与共底之间的安装空间。

所述主体结构2包括第一消能组件，所述第一消能组件包括第一管道5、以及设于所述第一管道5的两端的第一堵盖7，所述第一堵盖7上设有筛孔，结构简单，连接方便。

所述第一管道5上至少靠近所述贮箱的所述侧壁的位置设有筛孔，气体能够经该位置向外扩散，由于该位置具有较大的面积，能够增大增压气体的流通面积，使之速度降低，且利用小孔群消音原理，降低能量，减少噪音，并使流速均匀化，从而使扩散出的高压气体流速均匀且速度较低。

所述主体结构2还包括环绕所述第一消能组件外的第二消能组件，所述第二消能组件包括第二管道6、以及设于所述第二管道6的两端的第二堵盖8，所述第二堵盖8上设有筛孔，气体扩散时先经过第一堵盖7上的筛孔、再经过第二堵盖8上的筛孔，层层扩散，扩散的过程中速度不断降低且越来越均匀。

在本实施方式中，如图5所示，所述第二堵盖8上的筛孔呈长圆形，保证了气体的流通面积。当然，在可替换的实施方式中，筛孔的形状可以为圆形或其他形状。

所述第一管道5包括靠近所述贮箱的侧壁的第一管壁51、与所述第一管壁51相对的第二管壁52、以及连接所述第一管壁51和所述第二管壁52的上端的第三管壁53、连接所述第一管壁51和所述第二管壁52的下端的第四管壁54，所述第一管壁51、所述第三管壁53、所述第四管壁54上均设有筛孔，气体在进入第二通道4后，分别经第一管壁51、第三管壁53、第四管壁54向外扩散，最终经两端处的筛孔扩散出去，经过多级筛孔，增大了气体的流通面积，延长了气体扩散的路径，消能效果更好，且第二管壁52上不设筛孔，能够避免气体向共底传热而造成共底温度上升，最终造成推进剂气化。

所述第二管道6的横截面呈c型，且与所述第二管壁52的外表面封闭连接，减少了主体结构2的横截面积，使该消能器能适用于狭小空间的安装。

所述第二管道6包括靠近所述贮箱的所述侧壁的第五管壁61，所述第五管壁61与所述侧壁之间具有间隙，所述第五管壁61上设有筛孔，气体经第一管道5扩散后，再经过第五管壁61向外扩散，进一步延长了气体的扩散路径，且在扩散过程中，利用小孔群消音原理，降低能量，减少噪音，并使流速均匀化，从而使扩散出的高压气体流速均匀且速度较低。

所述第一管道5由带筛孔平板折弯并焊接成型，可采购标准的带筛孔平板进行加工，加工方便，产品的加工周期和成本较低。

所述第二管道6由带筛孔平板折弯成型，所述第二管道6与所述第一管道5焊接，可采购标准的带筛孔平板加工成第二管道6，加工方便，产品的加工周期和成本较低，第二管道6与第一管道5焊接，密封性和连接可靠性均较好，且焊接形成的焊缝位于外表面，易于检测，焊接成一体后便于与其他组件装配。

所述连接部1包括适于与所述侧壁固定连接的法兰盘11、以及贯穿所述法兰盘11上的通孔的连接套管12，所述连接套管12与所述主体结构2连接，连接套管12具有一定的长度，便于使连接部1与主体结构2连接。

所述法兰盘11与所述连接套管12焊接，可直接采购尺寸相适配的法兰盘11和套管12，缩短了生产周期、降低了生产成本。

在加工时，在带筛孔平板上加工出与连接套管12的外径适配的安装孔，将带筛孔平板折弯并焊接形成第一管道5，在第一管道5的两端盖设第一堵盖7，将另一块带筛孔平板钣金成形为c型作为第二管道6，并在该块带筛孔平板上加工出与连接套管12的外径适配的安装孔，将法兰盘11与连接套管12焊接后，先将第一管道5焊接到连接套管12上，再将第二管道6焊接到连接套管12上，之后盖设第二堵盖8。安装时，将法兰盘11通过螺栓与贮箱的侧壁固定连接，该消能器位于贮箱的侧壁与共底之间的环形区域内。在使用时，气管外接高压气体后与连接部1相连，高压气体依次进入第一通道3、第二通道4，在第一管道5内分别向两端以及第一管壁51、第三管壁53、第四管壁54扩散，进入第一管道5与第二管道6之间的空间内，之后有部分会直接经第二管道6上的第五管壁61上的筛孔扩散出，部分经第二堵盖8上的筛孔扩散出，气体的流通面积较大，流经路径长，逐级进行扩散，最终扩散出的气体速度较低，流速较为均匀。且由于主体结构2在贮箱的周向方向延伸，气体的出口方向与贮箱的轴向方向垂直，能够保证贮箱内的液面平稳，不会对液面造成冲击，液面上方压力均匀，主体结构2的形状适用于下凸共底贮箱的下箱的安装。

作为上述实施方式的第一个可替换的实施方式，第二管道6的管壁上不设筛孔，只在两端的第二堵盖8上设筛孔。

作为上述实施方式的第二个可替换的实施方式，第二管道6的形状可以与第一管道5的形状相同，在该种实施方式下，第一管道5的第二管壁52上也可以设筛孔。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。