CN104374580A - 发动机试验用进气道保护罩快速分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，其包括驱动系统、两个限位开关、保护罩安装架和进气道保护罩；所述驱动系统包括驱动液压缸、滑块安装架、滑轨、轨道安装架和滑块；所述驱动液压缸安装在所述滑块安装架和试验段上，所述滑轨安装在所述轨道安装架上，所述滑块安装在所述滑轨和所述滑块安装架上；两个所述限位开关安装在所述轨道安装架上，并分别位于所述滑轨的上端和下端；所述进气道保护罩安装在所述保护罩安装架上，所述保护罩安装架安装在所述滑块安装架上。本发明结构可以实现发动机进气道保护罩快速分离，保证保护罩在0.1秒以内脱离气流流场影响区，增加发动机进气道试验精准性。

Description

发动机试验用进气道保护罩快速分离装置

技术领域

本发明涉及一种发动机试验用进气道保护罩快速分离装置。

背景技术

在国内各种飞行器发动机试验项目中，进气道试验是其中的重要组成部分，而发动机进气道保护罩分离试验又是其中的一项重要试验内容，通过进气道保护罩的快速分离，模拟飞行器高空飞行时高速气流进入发动机进气道内部，通过气流的冲击力，将已经打开连接装置的助推器推离发动机本体，实现助推器与发动机本体的分离过程。在进行常规发动机进气道保护罩分离试验过程中，对进气道保护罩分离时间的要求很高，通常要求小于0.2秒，国内目前所采取的保护罩分离方式多采用电爆螺栓分离结构，该结构形式采用电爆螺栓将保护罩与发动机本体连接到一起，当进行试验时，风洞流场建立以后，通过电信号触发电爆螺栓，使其自爆，达到保护罩与发动机本体分离的目的。但是该结构在使用过程中，由于保护罩炸飞时方向的不确定性，需要额外增加保护罩回收防护装置，以防止保护罩分离后对发动机本体及风洞试验段内部设备造成冲击损坏，增加了试验成本，同时由于保护罩回收防护装置的体积，也给风洞流场带来不利影响。并且由于电爆螺栓的一次性特点，不能重复使用，在进行多次发动机进气道保护罩分离试验过程中，需要频繁更换及连接，在安全性上也有一定的隐患。

针对发动机进气道保护罩分离试验的特殊要求，需要设计一套装置，可以实现在0.1秒以内将进气道保护罩与发动机本体迅速分离，同时该装置应该具有重复使用性和安全性，防止保护罩分离后对试验设备带来损坏。所以在机构设计中需要解决进气道保护罩的快速分离、重复使用等关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：克服现有结构型式的不足，提供了一种能够使发动机试验用进气道保护罩快速分离的结构，该结构可以实现发动机试验用进气道保护罩在0.1秒内与发动机本体快速分离，能够使保护罩定向位移，并且该装置可以重复使用，不需要更换相应部件。

本发明的发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，包括：包括：驱动系统、两个限位开关、保护罩安装架和进气道保护罩；所述驱动系统包括驱动液压缸、滑块安装架、滑轨、轨道安装架和滑块；所述驱动液压缸安装在所述滑块安装架和试验段上，所述滑轨安装在所述轨道安装架上，所述滑块安装在所述滑轨和所述滑块安装架上；两个所述限位开关安装在所述轨道安装架上，并分别位于所述滑轨的上端和下端；所述进气道保护罩安装在所述保护罩安装架上，所述保护罩安装架安装在所述滑块安装架上。

优选还包括限位挡块，所述限位挡块安装在所述试验段上，并位于所述滑轨的正下方。

优选所述进气道保护罩包括进气道弧形面挡板和进气道唇口挡板，所述进气道弧形面挡板和所述进气道唇口挡板组装在一起，组合后的形状为配合进气道口的形状。

优选所述进气道弧形面挡板和所述进气道唇口挡板均采用硬度较低的金属材料。

优选所述进气道弧形面挡板和所述进气道唇口挡板采用紫铜、铝或铝合金。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明结构所采取液压缸驱动设计，能够满足发动机进气道保护罩分离时间小于0.1秒的要求，通过采取定向滑轨和滑块组合的方式使保护罩分离后具有导向性，避免了保护罩对试验设备的冲击损坏。通过增加限位开关及限位挡块等安全措施，保证保护罩分离过程中的可控性，同时本发明装置可以重复使用，不需要每次试验就对零部件进行更换连接。该结构大大降低了试验成本，避免了试验过程中存在的安全隐患，摒弃了防护罩回收装置，避免了给试验段内部流场带来不利影响。

附图说明

图1(1)、(2)为发动机试验用进气道保护罩快速分离装置结构示意图。

图2为图1的I处局部剖切放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述。

如图1、图2所示，发动机试验用进气道保护罩快速分离装置包括：驱动液压缸1、保护罩安装架2、滑块安装架3、滑轨4、轨道安装架5、限位挡块6、滑块7、限位开关8、进气道弧形面挡板9和进气道唇口挡板10。

驱动液压缸1安装在滑块安装架3和试验段上，滑轨4安装在轨道安装架5上，滑块7安装在滑轨4和滑块安装架3上，限位开关8安装在轨道安装架5上，限位挡块6安装在试验段上，进气道弧形面挡板9和进气道唇口挡板10组装在一起，安装在保护罩安装架2上。

驱动液压缸1经过计算后，需选取缸径和流量均满足保护罩分离时间要求的型号。滑轨与滑块需要统一型号规格，最大运行速度满足发动机试验用进气道保护罩快速分离装置分离速度要求。限位开关及限位挡块的位置需要根据行程要求进行定位。进气道弧形面挡板和进气道唇口挡板采用硬度较低的金属材料如紫铜、铝或铝合金，并且通过机械加工成与发动机进气道外形一致的形状，以保证与进气道型面完全贴合，防止保护罩分离前气流流入发动机进气道，破坏试验状态。

保护罩安装架驱动液压缸1通过两端的连接支座安装在滑块安装架3和试验段上，提供整套装置运行时的驱动力；滑轨4通过螺栓安装在轨道安装架5上，滑块7安装在滑轨4和滑块安装架3上，通过滑块7与滑轨4的相对滑动，可以实现发动机试验用进气道保护罩快速分离装置与发动机进气道的分离；两个限位开关8安装在轨道安装架5上，并分别位于滑轨4的上端和下端(接近发动机的一端为上端)，用以控制保护罩分离时的行程。限位挡块6安装在试验段上，并位于滑轨4的正下方。限位开关及限位挡块的位置需要根据行程要求进行定位，限位开关8可以控制保护罩分离时的行程，而限位挡块6可以在限位开关失效或保护罩安装架2快速分离过程中出现过冲现象时进行限位保护，防止该装置对试验段内部设备造成损坏；进气道弧形面挡板9和进气道唇口挡板10组装在一起，形成进气道保护罩，安装在保护罩安装架2上，保护罩安装架2通过螺栓固定在滑块安装架3上，进气道弧形面挡板和进气道唇口挡板采用硬度较低的金属材料如紫铜、铝或铝合金，并且通过机械加工成与发动机进气道外形一致的形状，以保证与进气道型面完全贴合，防止保护罩分离前气流流入发动机进气道，破坏试验状态。

本发明的工作过程描述：

该发动机试验用进气道保护罩快速分离装置工作时，试验段内部首先建立起稳定的高速气流流场，此时通过控制系统给本发明装置分离开始信号，在液压缸的驱动力下，进气道保护罩沿着滑轨方向进行分离；此时进气道弧形面挡板和进气道唇口挡板与发动机进气道型面开始分离，高速气流开始流经发动机进气道；当进气道保护罩运行至脱离流场范围，达到所要求距离并且全程时间小于0.1秒后，触发限位开关，控制系统对液压缸发出停止信号，此时液压缸停止运动，若在惯性作用下进气道保护罩有向下过冲情况，通过安装在试验段上的限位挡块可以起到阻止进气道保护罩继续下行的作用。

以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例。对本领域的技术人员来说，在权利要求书所记载的范畴内，显而易见地能够想到各种变更例或者修正例，当然也属于本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，其特征在于：包括驱动系统、两个限位开关、保护罩安装架和进气道保护罩；

所述驱动系统包括驱动液压缸、滑块安装架、滑轨、轨道安装架和滑块；

所述驱动液压缸安装在所述滑块安装架和试验段上，所述滑轨安装在所述轨道安装架上，所述滑块安装在所述滑轨和所述滑块安装架上；

两个所述限位开关安装在所述轨道安装架上，并分别位于所述滑轨的上端和下端；

所述进气道保护罩安装在所述保护罩安装架上，所述保护罩安装架安装在所述滑块安装架上。

2.根据权利要求1所述的发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，其特征在于：还包括限位挡块，所述限位挡块安装在所述试验段上，并位于所述滑轨的正下方。

3.根据权利要求1或2所述的发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，其特征在于：所述进气道保护罩包括进气道弧形面挡板和进气道唇口挡板，所述进气道弧形面挡板和所述进气道唇口挡板组装在一起，组合后的形状为配合进气道口的形状。

4.根据权利要求3所述的发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，其特征在于：所述进气道弧形面挡板和所述进气道唇口挡板均采用硬度较低的金属材料。

5.根据权利要求3或4所述的发动机试验用进气道保护罩快速分离装置，其特征在于：所述进气道弧形面挡板和所述进气道唇口挡板采用紫铜、铝或铝合金。