CN104132813A - 一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱，由舱体结构和滑动结构组成，舱体结构包括前舱盖、后舱盖、外筒和内筒；滑动结构包括舱体支撑部件和滚轮机构。舱体采用了双筒式结构，内筒贯穿传力杆，内外筒之间充满气流，后舱盖焊接，前舱盖采用螺纹连接，密封圈密封，具有良好的气闭性；稳压舱底部的滑动结构，在试验时，会使稳压舱在轴向上产生一个小的位移自由度，满足了位移补偿的要求，从而消除波纹管所产生的变形量以及附加推力对推力测量的影响。本发明在以往的稳压舱结构上进行了改进，结构简单新颖，性能可靠，目前已经应用于直连式试验系统中，通过使用证明，此设计已经达到了预期的目标。

Description

一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱
技术领域
本发明涉及固冲发动机直联式试验技术领域，具体为一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱。
背景技术
在固冲发动机直联式试验中，氧气/酒精加热器直接加热空气所生成的模拟来流空气，需要进入稳压舱进行整流，才能保证足够平稳的气流进入固冲发动机补燃室，因此，稳压舱是整个试验装置中特别重要的一个部件。
目前现有的固冲发动机直联式试验装置中，为了避免稳压舱与传力杆等部件发生干涉，稳压舱往往处于整个试验测量装置的一端，这就使得从稳压舱进入固冲发动机补燃室的进气管道在气流的作用下容易与外部承力架接触，使原本水平的推力轴线发生偏移，从而影响推力测量的精度。
同时，在固冲发动机直联式试验中，进气管道在气流热、压力、流速等载荷的复合作用以及气固耦合的影响，对管路结构不仅产生附加推力，而且管道在脉动气流的作用下使测量系统发生振动，针对这一现象，国内外较普遍的做法是采用柔性进气(波纹管)的方式，利用波纹管位移及力学补偿的性能，来降低气流脉动力对测量系统的影响。然而在试验过程中却发现，波纹管本身的热胀冷缩以及管道端点也会产生的附加管路轴向推力，这都会影响推力测量精度。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱，不仅可以满足稳压舱本身使气流平稳的基本作用，还可以利用其可滑动的这一特性，为推力测量系统提供一个位移补偿，从而消除波纹管本身的热胀冷缩以及管道端点所可能产生的附加应力。
本发明的技术方案为：
所述一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱，其特征在于：由舱体结构和滑动结构组成；
舱体结构包括前舱盖、后舱盖、外筒和内筒；前舱盖以及后舱盖上开有用于穿过试验用传力杆的通孔，前舱盖上还开有与固冲发动机进气管道连通的出气孔；外筒由直筒段和法兰盘焊接而成，外筒的直筒段侧面开有侧面进气管，用于通入模拟来流空气，外筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封固定连接；内筒也由直筒段和法兰盘焊接而成，内筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封连接，且内筒连通前舱盖以及后舱盖上用于穿过试验用传力杆的通孔；内筒与外筒套接配合，内筒外侧面与外筒内侧面之间固定有轮辐式筋条；
滑动结构包括舱体支撑部件和滚轮机构；沿舱体结构轴向，多个舱体支撑部件分别固定支撑舱体结构；每个舱体支撑部件下部固定安装有滚轮结构，滚轮结构能够在固冲发动机直联式试验装置中的动架上沿舱体结构轴向滚动。
进一步的优选方案，所述一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱，其特征在于：滚轮机构包括方槽限位板、滚轮架、滚轮限位结构、轴承轴、滚动轴承和轴承盖；方槽限位板与舱体支撑部件螺纹连接，防止滚轮架发生非沿舱体结构轴向的滑动；滚轮限位结构与固冲发动机直联式试验装置中的动架紧固连接，并给滚动轴承提供限位。
有益效果
本发明的有益效果是：
1)舱体采用了双筒式结构，内筒贯穿传力杆，内外筒之间充满气流，后舱盖焊接，前舱盖采用螺纹连接，密封圈密封，具有良好的气闭性。
2)稳压舱底部的滑动结构，在试验时，会使稳压舱在轴向上产生一个小的位移自由度，满足了位移补偿的要求，从而消除波纹管所产生的变形量以及附加推力对推力测量的影响。
本发明在以往的稳压舱结构上进行了改进，结构简单新颖，性能可靠，目前已经应用于直连式试验系统中，通过使用证明，此设计已经达到了预期的目标。
附图说明
图1是本发明在整个试验推力测量系统中的位置。
图2是本发明的总体示意图，(a)为左视图，(b)为主视图。
图3是本发明舱体结构示意图，(a)为左视图，(b)为主视图。
图4是本发明滑动结构示意图，(a))为主视图，(b)为左视图，(c)为俯视图。
其中：1、承力架；2、测力组件、3、承压框；4、传力杆；5、温压舱；6、固冲发动机；7、动架；8、滑动结构；9、舱体结构；10、侧面进气管；11、后舱盖；12、外筒；13、轮辐式筋条；14、内筒；15、前舱盖；16、舱体支撑部件；17、方槽限位板；18、滚轮架；19、滚轮限位结构；20、轴承轴；21、滚动轴承；22、轴承盖。
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本发明：
本实施例在整个试验推力测量装置中的位置如附图1所示，承力架放置在整个推力测量系统的最左端，然后依次与测力系统、承压框、传力杆、稳压舱、固冲发动机相连，试验时，固冲发动机产生的推力通过传力杆传递到测力组件进行测量。稳压舱放置在动架上。这样一来，通过调整稳压舱在整个试验测量系统中的位置，就可以避免试验时发动机进气管道在气流的作用下与承力架接触，保证推力轴线水平，从而进一步减少了影响推力测量精度的不利因素。
通过附图1可以看出，传力杆要贯穿整个稳压舱，这就对稳压舱的结构提出了更高的要求，一方面要保证传力杆与固冲发动机的轴线处在同一水平线上，另一方面还要保证其气密性以及足够的刚度和强度。同时，为了消除波纹管本身的热胀冷缩以及管道端点可能产生的附加管路轴向推力，要求稳压舱可以在动架上滑动，通过位移补偿原理来降低气流脉动力对推力测量精度的影响。
所以如图2所示，本实施例中的可滑动双筒式结构稳压舱由舱体结构和滑动结构组成。
舱体结构示意图见附图3，包括前舱盖、后舱盖、外筒和内筒。前舱盖以及后舱盖上开有用于穿过试验用传力杆的通孔，前舱盖上还开有与固冲发动机进气管道连通的出气孔；外筒由直筒段和法兰盘焊接而成，外筒的直筒段侧面开有侧面进气管，用于通入模拟来流空气，外筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封固定连接；内筒也由直筒段和法兰盘焊接而成，内筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封连接，且内筒连通前舱盖以及后舱盖上用于穿过试验用传力杆的通孔；内筒与外筒采用套接的方式，内筒外侧面与外筒内侧面之间固定有轮辐式筋条。
从附图3也可以看出，内筒贯穿传力杆，内外筒之间充满气流，外筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封固定连接，保证了舱体的气密性，同时为了增强刚度和强度，前后舱盖背面均焊有厚钢板，舱体中间焊有轮辐式筋条。
试验前，根据固冲发动机进气管道的具体情况加工制作发动机舱盖与进气管路，发动机舱盖与前舱盖通过螺纹连接，密封圈密封，发动机舱盖上的进气管道与前舱盖出气孔连通。
滑动结构包括舱体支撑部件和滚轮机构；沿舱体结构轴向，多个舱体支撑部件分别固定支撑舱体结构；每个舱体支撑部件下部固定安装有滚轮结构，滚轮结构能够在固冲发动机直联式试验装置中的动架上沿舱体结构轴向滚动。
从附图4可以看出，滚轮机构包括方槽限位板、滚轮架、滚轮限位结构、轴承轴、滚动轴承和轴承盖；方槽限位板与舱体支撑部件螺纹连接，防止滚轮架发生非沿舱体结构轴向的滑动；滚轮限位结构与固冲发动机直联式试验装置中的动架紧固连接，并给滚动轴承提供限位。试验时，波纹管本身的热胀冷缩以及管道端点所产生的附加应力开始作用时，稳压舱就会顺势在动架上滑动一段距离，利用位移补偿原理来降低该应力对推力测量系统的影响。

Claims (2)

1.一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱，其特征在于：由舱体结构和滑动结构组成；
舱体结构包括前舱盖、后舱盖、外筒和内筒；前舱盖以及后舱盖上开有用于穿过试验用传力杆的通孔，前舱盖上还开有与固冲发动机进气管道连通的出气孔；外筒由直筒段和法兰盘焊接而成，外筒的直筒段侧面开有侧面进气管，用于通入模拟来流空气，外筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封固定连接；内筒也由直筒段和法兰盘焊接而成，内筒两端法兰盘分别与前舱盖及后舱盖密封连接，且内筒连通前舱盖以及后舱盖上用于穿过试验用传力杆的通孔；内筒与外筒套接配合，内筒外侧面与外筒内侧面之间固定有轮辐式筋条；
滑动结构包括舱体支撑部件和滚轮机构；沿舱体结构轴向，多个舱体支撑部件分别固定支撑舱体结构；每个舱体支撑部件下部固定安装有滚轮结构，滚轮结构能够在固冲发动机直联式试验装置中的动架上沿舱体结构轴向滚动。
2.根据权利要求1所述一种固冲发动机直联式试验用的可滑动双筒式结构稳压舱，其特征在于：滚轮机构包括方槽限位板、滚轮架、滚轮限位结构、轴承轴、滚动轴承和轴承盖；方槽限位板与舱体支撑部件螺纹连接，防止滚轮架发生非沿舱体结构轴向的滑动；滚轮限位结构与固冲发动机直联式试验装置中的动架紧固连接，并给滚动轴承提供限位。
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