本發(fā)明屬于航天產(chǎn)品液體貯存，特別涉及一種用于貯存工作壓力高、容積大的液態(tài)二氧化碳的囊式貯箱。

背景技術(shù)：

1、貯箱作為一種航天產(chǎn)品不工作時能夠貯存液體并將液體與工作區(qū)隔離、工作時通過外界作用使液體進(jìn)入工作區(qū)的貯液容器。用于貯存和管理液體的貯箱，是航天產(chǎn)品動力系統(tǒng)、環(huán)控生保系統(tǒng)以及其它流體系統(tǒng)的重要組件，其對所在系統(tǒng)的性能、可靠性和安全性具有非常重要的影響。

2、近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和航空航天發(fā)展的需要，用于貯存和管理液體的貯箱技術(shù)也迎來了全新的發(fā)展時期。航天產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間有限，布局緊湊，結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求嚴(yán)苛。某航天產(chǎn)品上冷卻系統(tǒng)中液態(tài)二氧化碳作為使用工質(zhì)，其狀態(tài)為壓力8mpa、145l的液態(tài)二氧化碳，行業(yè)內(nèi)暫無應(yīng)用于貯存此狀態(tài)的液態(tài)二氧化碳的貯箱，由于二氧化碳物性變化復(fù)雜，存在超臨界特性，且如果介質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)則不符合其使用要求，因此需要一個專門用于貯存這種工作壓力高、容積大的液態(tài)二氧化碳貯箱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，解決了普通貯箱無法穩(wěn)定貯存壓力高容量大的液態(tài)二氧化碳的問題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，包括殼體、橡膠囊、安裝法蘭和導(dǎo)流管，所述殼體包括金屬內(nèi)襯和纏繞在金屬內(nèi)襯外側(cè)的復(fù)合材料，殼體呈兩端部為球形弧面的圓柱體空腔結(jié)構(gòu)，殼體尾端采用開放式結(jié)構(gòu)，在殼體尾端中心處加工有螺紋孔，在螺紋孔上螺紋連接尾蓋，所述橡膠囊置于殼體內(nèi)部，橡膠囊內(nèi)部裝有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管沿殼體軸線設(shè)置，導(dǎo)流管的首端與液口接頭連通，導(dǎo)流管的尾端固定于限位塊上，所述限位塊與橡膠囊的尾部固定連接，限位塊的一端插接于殼體的尾蓋上固定，安裝法蘭固定安裝于殼體中段的外周，在貯箱殼體上纏繞安裝法蘭，所述安裝法蘭用復(fù)合材料纏繞在金屬內(nèi)襯外周，可根據(jù)需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，所述金屬內(nèi)襯與橡膠囊之間的空腔為氣腔，橡膠囊內(nèi)部空腔為液腔。

3、優(yōu)選的，所述尾蓋為圓柱形槽體結(jié)構(gòu)，底面直徑大于側(cè)壁外徑，使底面的外周凸出于側(cè)壁，用于安裝密封圈，側(cè)壁加工有外螺紋，所述限位塊一端位于橡膠囊內(nèi)部與橡膠囊硫化一體且該端面中心處加工有固定孔用于固定導(dǎo)流管，限位塊的另一端位于橡膠囊外部且該端部中心處設(shè)有凸塊，尾蓋的槽孔形狀與限位塊的凸塊相適配。

4、優(yōu)選的，所述殼體首端采用開放式結(jié)構(gòu)，殼體首端與端蓋密封連接，端蓋外側(cè)設(shè)有氣口接頭和液口接頭，所述氣口接頭與氣腔相連通，液口接頭與液腔相連通。

5、優(yōu)選的，所述導(dǎo)流管為全金屬空心管路，導(dǎo)流管管壁上均布有多個小孔。

6、優(yōu)選的，所述金屬內(nèi)襯采用6061鋁合金，外側(cè)纏繞的復(fù)合材料為碳纖維，級別為t800級。

7、優(yōu)選的，所述橡膠囊為純膠結(jié)構(gòu)，采用試5171丁腈橡膠，橡膠囊的首端連接有法蘭，所述法蘭采用粘接、螺釘壓合后和囊體整體硫化一體，法蘭的連接部位采用芳綸織物加強(qiáng)。

8、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明質(zhì)量輕，容積大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，適用于航天產(chǎn)品的8mpa液態(tài)二氧化碳的穩(wěn)定貯存，滿足航天產(chǎn)品大系統(tǒng)布局和工作工況的要求，貯箱排放效率高，接口安裝方便。

技術(shù)特征：

1.一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，其特征在于：包括殼體、橡膠囊、安裝法蘭和導(dǎo)流管，所述殼體包括金屬內(nèi)襯和纏繞在金屬內(nèi)襯外側(cè)的復(fù)合材料，殼體呈兩端部為球形弧面的圓柱體空腔結(jié)構(gòu)，殼體尾端采用開放式結(jié)構(gòu)，在殼體尾端中心處加工有螺紋孔，在螺紋孔上螺紋連接尾蓋，所述橡膠囊置于殼體內(nèi)部，橡膠囊內(nèi)部裝有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管沿殼體軸線設(shè)置，導(dǎo)流管的首端與液口接頭連通，導(dǎo)流管的尾端固定于限位塊上，所述限位塊與橡膠囊的尾部固定連接，限位塊的一端插接于殼體的尾蓋上固定，安裝法蘭固定安裝于殼體中段的外周，所述金屬內(nèi)襯與橡膠囊之間的空腔為氣腔，橡膠囊內(nèi)部空腔為液腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，其特征在于：所述尾蓋為圓柱形槽體結(jié)構(gòu)，底面直徑大于側(cè)壁外徑，使底面的外周凸出于側(cè)壁，用于安裝密封圈，側(cè)壁加工有外螺紋，所述限位塊一端位于橡膠囊內(nèi)部與橡膠囊硫化一體且該端面中心處加工有固定孔用于固定導(dǎo)流管，限位塊的另一端位于橡膠囊外部且該端部中心處設(shè)有凸塊，尾蓋的槽孔形狀與限位塊的凸塊相適配。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，其特征在于：所述殼體首端采用開放式結(jié)構(gòu)，殼體首端與端蓋密封連接，端蓋外側(cè)設(shè)有氣口接頭和液口接頭，所述氣口接頭與氣腔相連通，液口接頭與液腔相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，其特征在于：所述導(dǎo)流管為全金屬空心管路，導(dǎo)流管管壁上均布有多個小孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，其特征在于：所述金屬內(nèi)襯采用6061鋁合金，外側(cè)纏繞的復(fù)合材料為碳纖維，級別為t800級。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，其特征在于：所述橡膠囊為純膠結(jié)構(gòu)，采用試5171丁腈橡膠，橡膠囊的首端連接有法蘭，所述法蘭采用粘接、螺釘壓合后和囊體整體硫化一體，法蘭的連接部位采用芳綸織物加強(qiáng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種液態(tài)二氧化碳囊式貯箱，包括殼體、橡膠囊、安裝法蘭和導(dǎo)流管，所述殼體包括金屬內(nèi)襯和纏繞在金屬內(nèi)襯外側(cè)的復(fù)合材料，殼體尾端采用開放式結(jié)構(gòu)，在殼體尾端中心處加工有螺紋孔，在螺紋孔上螺紋連接尾蓋，所述橡膠囊置于殼體內(nèi)部，橡膠囊內(nèi)部裝有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管沿殼體軸線設(shè)置，導(dǎo)流管的首端與液口接頭連通，導(dǎo)流管的尾端固定于限位塊上，所述限位塊與橡膠囊的尾部固定連接，限位塊的一端插接于殼體的尾蓋上固定，安裝法蘭固定安裝于殼體中段的外周。本發(fā)明質(zhì)量輕，容積大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，適用于航天產(chǎn)品的8MPa液態(tài)二氧化碳的穩(wěn)定貯存，滿足航天產(chǎn)品大系統(tǒng)布局和工作工況的要求，貯箱排放效率高，接口安裝方便。

技術(shù)研發(fā)人員：高巖,孫維平,李卓,孟凡剛,張子闊,李平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽航天新光集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8