一种一体化双脉冲点火器的制作方法

1.本发明涉及固体火箭发动机技术领域，更具体的说，特别涉及一种一体化双脉冲点火器。


背景技术：

2.多脉冲发动机是一种能多次进行点火以达到预期的飞行性能的发动机，其燃烧室内部的推进剂通过隔板分离成多段，每一段推进剂在接受到脉冲点火信号后，独立工作燃烧。脉冲发动机中应用较多的属双脉冲发动机。双脉冲发动机在现有型号中应用较多，其技术也在逐步发展中。通常双脉冲发动机是在一个燃烧室壳体内将装药用隔板隔离成两段，每段有独立的点火器，一脉冲段点火器安装于隔板上，二脉冲段点火器安装于前顶盖处，因此相对来说结构偏复杂，给设计、安装都带来一定难度；同时一脉冲点火器与二脉冲点火器发火相对较独立，如果二脉冲点火器先于一脉冲点火器点火将会导致发动机爆炸。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种一体化双脉冲点火器，采用一体化设计使点火器的使用和安装都更加便捷，还能通过特有保险装置，保证两个脉冲点火器的工作时序：一脉冲点火器正常点火、一脉冲正常建压工作作为二脉冲点火器的解保条件，解保后二脉冲点火器方可正常点火工作；若一脉冲未工作，二脉冲点火器则无法完成点火，能够保证发动机的安全性，也提高了双脉冲点火器整体的可靠性。
4.为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：
5.本发明提供一种一体化双脉冲点火器，包括一脉冲点火器、隔板、斜齿轮条、斜齿轮、隔板点火器、二脉冲点火器、螺纹接头和电雷管；
6.所述隔板的侧面上设置有一脉冲点火器，其相对的另一侧面上设置有螺纹接头；所述螺纹接头的表面沿远离所述隔板的方向依次套装有斜齿轮和放置有点火药的二脉冲点火器；所述二脉冲点火器上设置有隔板点火器，所述斜齿轮与所述隔板点火器相对的端面上设置有电雷管；所述隔板上还设有斜齿轮条，所述斜齿轮条与斜齿轮啮合传动，以控制电雷管与隔板点火器的对位情况，并在两者对位后达到二脉冲点火器解保条件。
7.进一步的，所述斜齿轮与所述二脉冲点火器相对的端面上设置有限位块，用于限制住斜齿轮的轴向自由度。
8.进一步的，所述斜齿轮条的一端为圆杆，所述圆杆穿过所述隔板并连接有密封塞，所述隔板上并位于所述密封塞的外表面还设置有密封套筒，所述密封塞与密封套筒两者形成活塞，并设置o型圈进行密封。
9.进一步的，所述斜齿轮条的另一端并远离所述斜齿轮的一侧表面上设有台阶，所述台阶与隔板相对的侧面之间设有弹簧，用于限制斜齿轮条初始状态的轴向位置。
10.进一步的，所述斜齿轮条另一端的端部设有倒勾，其受到一定外力后可会弯曲变形；所述二脉冲点火器的外表面沿背离中心方向向外延伸形成与所述倒勾配合的勾部；所
述倒勾和所述勾部配合后，对斜齿轮条进行限位。
11.进一步的，所述一脉冲点火器和螺纹接头同轴设置，并位于所述隔板的中心上，所述一脉冲点火器的点火线依次穿过隔板和螺纹接头；所述电雷管的引线穿过螺纹接头的侧面，并与所述一脉冲点火器的点火线一起由所述螺纹接头穿过后，从二脉冲点火器引出。
12.进一步的，所述螺纹接头的端部设置有用于引出所述一脉冲点火器的点火线的线孔，所述线孔采用玻璃烧结进行密封。
13.进一步的，所述二脉冲点火器与斜齿轮相对的端面上加工有螺纹孔，所述螺纹孔内安装所述隔板点火器。
14.进一步的，所述斜齿轮与螺纹接头两者为间隙配合。
15.进一步的，所述限位块套装在所述螺纹接头上，两者为螺纹连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
17.本发明提供的一体化双脉冲点火器，通过隔板将一脉冲点火器与二脉冲点火器连接为一体，并通过斜齿轮条与斜齿轮两者啮合传动、高压环境驱动斜齿轮条移动使得电雷管与隔板点火器对位的设计，为二脉冲点火器防误发火提供保险，当一脉冲点火器正常引燃一脉冲装药、产生高压环境后，二脉冲点火器方可工作，保证了安全性；此外，采用一体化设计使点火器的使用和安装都更加便捷，同时相较于传统的一、二脉冲点火器独立式设计，也提高了双脉冲点火器整体的可靠性，其整体结构简单、功能也可靠。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。其中：
19.图1为本发明一体化双脉冲点火器初始状态的示意图。
20.图2为本发明一体化双脉冲点火器解保状态的示意图。
21.图3为本发明一体化双脉冲点火器应用于双脉冲发动机的结构示意图。
22.附图标记说明如下：1-一脉冲点火器，2-密封塞，3-隔板，4-斜齿轮条，5-斜齿轮，6-隔板点火器，7-二脉冲点火器，8-螺纹接头，9-限位块，10-电雷管，11-密封套筒，12-弹簧，41-台阶，42-倒勾，71-勾部。
具体实施方式
23.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
24.本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接
于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
25.此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
26.本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
27.参阅图1和图2所示，本发明提供一种一体化双脉冲点火器，包括一脉冲点火器1、隔板3、斜齿轮条4、斜齿轮5、隔板点火器6、二脉冲点火器7、螺纹接头8和电雷管10。
28.所述隔板3的侧面上设置有一脉冲点火器1，其相对的另一侧面上设置有螺纹接头8。所述螺纹接头8的表面沿远离所述隔板3的方向依次套装有斜齿轮5和二脉冲点火器7，所述二脉冲点火器7内放置有点火药。所述二脉冲点火器7上设置有隔板点火器6，所述斜齿轮5与所述隔板点火器6相对的端面上设置有电雷管10。所述隔板3上还设有斜齿轮条4，所述斜齿轮条4与斜齿轮5啮合传动，以控制电雷管10与隔板点火器6的对位情况，当电雷管10与隔板点火器6对位后即达到二脉冲点火器的解保条件。
29.进一步的，所述斜齿轮5与所述二脉冲点火器7相对的端面上设置有限位块9，用于限制住斜齿轮5的轴向自由度。
30.进一步的，所述斜齿轮条4的一端为圆杆，所述圆杆穿过所述隔板3并连接有密封塞2，所述隔板3上并位于所述密封塞2的外表面还设置有密封套筒11。所述密封塞3与密封套筒11两者形成活塞，并设置o型圈进行密封。具体的，所述密封套筒11与所述一脉冲点火器1位于隔板3的同一侧，所述圆杆与所述隔板3之间为间隙配合并设置有密封圈进行密封，可以保证两者安装的可靠性和斜齿轮条4运动的稳定性。当一脉冲点火器工作、一脉冲正常建压工作后，高压环境可推动活塞以及斜齿轮条4向二脉冲点火器7方向移动。
31.进一步的，所述斜齿轮条4的另一端并远离所述斜齿轮5的那侧表面上设有台阶41，所述台阶41与隔板3相对的侧面之间设有弹簧12，用于限制斜齿轮条4初始状态的轴向位置，此时电雷管10与隔板点火器6处于错位状态，如图1中所示。
32.进一步的，所述斜齿轮条4另一端的端部上形成斜面，所述斜面与所述斜齿轮5相对应的那端沿靠近所述斜齿轮5方向延伸形成倒勾42，所述二脉冲点火器7的外表面沿背离中心方向向外延伸形成与所述倒勾42配合的勾部71，当所述倒勾42和所述勾部71配合时，二脉冲点火器7便处于解保状态。由于所述斜齿轮条4另一端的端部设有一定厚度的倒勾42，其在受到一定外力后可弯曲变形。所述二脉冲点火器7的外表面沿背离中心方向向外延伸形成与所述倒勾42配合的勾部71，通过所述倒勾42和所述勾部71配合后，可对所述斜齿轮条4进行限位，限制其平移。
33.进一步的，所述一脉冲点火器1和螺纹接头8同轴设置，并位于所述隔板3的中心上，所述一脉冲点火器1的点火线依次穿过隔板3和螺纹接头8。所述电雷管10的引线穿过螺纹接头8的侧面，并与所述一脉冲点火器1的点火线一起由所述螺纹接头8穿过后，从二脉冲点火器7引出。
34.进一步的，所述螺纹接头8的端部设置有线孔，方便所述一脉冲点火器1的点火线引出，并采用玻璃烧结的方式对线孔进行密封。
35.进一步的，所述二脉冲点火器7与斜齿轮5相对的端面上加工有螺纹孔，所述螺纹孔内安装所述隔板点火器6，所述隔板点火器6偏离所述点火器7轴心的一定距离处。所述电雷管10也偏离所述斜齿轮5轴心同样距离处。
36.进一步的，所述斜齿轮5与螺纹接头8两者为间隙配合，为斜齿轮5的转动提供条件，所述限位块9与螺纹接头8之间为螺纹连接，便于压住所述斜齿轮5。
37.本发明实施例中，所述点火器还包括保护罩，用于将所述隔板3左侧部分完全包围在内。所述保护罩根据工艺及实际设计情况(如电雷管3与隔板点火器6预对位方法)的不同，可以采用不同形式，比如可以与所述隔板3连为一体、也可以与所述二脉冲点火器7螺纹连接，并延伸至所述隔板3的环形槽内，上述结构形式均不影响所述点火器工作的实现。
38.本发明实施例中，当一脉冲点火器1点火后，活塞该侧的压强升高，会将密封塞2、斜齿轮条4向内推动，通过斜齿轮条4和斜齿轮5配合传动，带动斜齿轮5转动。当斜齿轮条4移动到极限位置(即密封塞2移动到隔板3端面时)后，此时所述倒勾42滑过所述勾部71，斜齿轮5转动相应角度使得电雷管10与隔板点火器6对准，同时由于斜齿轮条4前端倒勾42的作用，使得斜齿轮条4无法朝初始位置移动，故处于锁死状态。此时，二脉冲点火器7便处于解保状态，电雷管10收到二脉冲点火信号后工作，产生爆轰波引燃隔板点火器6，继而点燃二脉冲点火器7内的点火药。
39.本发明在实际应用中，参阅图3所示，将一体化双脉冲点火器的所述隔板3安装在双脉冲发动机隔板上，两者形成一体。通过所述隔板3将发动机隔离为一脉冲与二脉冲，由于一体化设计，一脉冲点火器与二脉冲点火器分别位于隔板两侧，工作时点燃对应的脉冲燃烧室装药。由于该一体化双脉冲点火器保证了两个脉冲点火器的工作时序，使得发动机的二脉冲燃烧室无法先于一脉冲燃烧室工作，进而保证发动机的安全性。
40.本发明实施例提供的一体化双脉冲点火器，将一脉冲和二脉冲进行一体化，不仅能让点火器使用安装都更便捷，还能通过特有保险装置：电雷管10与隔板点火器6对位作为二脉冲点火的解保条件，而电雷管10与隔板点火器6两者通过斜齿轮条4和斜齿轮5配合传动，当一脉冲点火器正常点火工作、一脉冲燃烧室正常建压后推动斜齿轮条4和斜齿轮5运动，并由错位状态变成对位状态，来保证两个脉冲点火器的工作时序，即将一脉冲点火器正常点火工作、一脉冲燃烧室正常建压作为二脉冲点火器的解保条件，解保后二脉冲点火器方可正常点火工作；若一脉冲未工作，二脉冲点火器则无法完成点火，从而保证发动机的安全性。
41.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。