CN106604420A - 一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置 - Google Patents

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孙自强
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Abstract

本发明提供了一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，用于某型号运载火箭整流罩的气动热环境模拟试验，结构包括反射板、灯管支架、铜条、铜条支架、绝缘陶瓷、灯管支架铜螺钉、灯管固定铜螺钉、铜螺母、灯管、铜条支架铜螺钉及铜条支架铜螺母。本发明在反射板与铜条支架连接处放置绝缘陶瓷块，使铜条支架导电的同时，反射板处于不带电状态，有效避免试验中人员触电危险；同时在反射板上设置扶梯，便于人员攀爬，对加热装置进行安装、拆卸；仿行加热装置上、下端面分布均匀通孔，可用于多个仿行加热装置的轴向连接；灯管支架的设计便于灯管安装，对于有大量灯管安装需求的试验，提高了安装效率，从而缩减试验试件成本。

Description

一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置
技术领域
本发明涉及结构热试验领域，本装置适用于大型圆筒类试件的火箭整流罩气动热环境模拟试验。
背景技术
某型号运载火箭整流罩在主动飞行段受到气动加热影响，非金属及金属蒙皮温度迅速升高，而各部件为不同材料，线膨胀系数不同，热变形不一致，产生热应力，可能导致整流罩不能正常动作，为验证在气动加热环境中，整流罩能否正常动作，必须对其进行地面热解锁试验。
由于火箭在主动飞行段中气动热作用明显，热环境较为严酷，热流条件大，且要求加热器对试件表面加热均匀，意味着加热器在加热过程中不能产生明显变形，否则将改变加热灯管排布位置，影响加热装置加热环境。试件实际尺寸大，若按设计为整体式，加热装置运输、吊装及其不便，同时增加加工成本。
因此，为解决上述问题，设计了一套适用于大型圆筒类试件的静加热仿行加热装置
发明内容
本发明的目的为提供一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，用于某型号运载火箭整流罩的气动热环境模拟试验，加热能力强，保证加热环境的均匀性，且为拆分式，便于运输、吊装，具有较强的灵活性。
本发明的种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，包括反射板、灯管支架、铜条、铜条支架、绝缘陶瓷、灯管支架铜螺钉、灯管固定铜螺钉、铜螺母、灯管、铜条支架铜螺钉及铜条支架铜螺母。
所述反射板与条支架通过绝缘陶瓷、铜螺母进行连接；
所述灯管支架与铜条通过铜螺钉连接，另一端开有螺纹，可固定灯管；
所述灯管支架铜螺钉可用于灯管支架与铜条间的连接固定；
所述灯管固定铜螺钉可将灯管导电丝固定于灯管支架上；
所述铜螺母可用于铜条支架与反射板间的连接固定；
所述铜条支架铜螺钉与铜条支架铜螺母可用于铜条支架与铜条间的连接固定。
优选地，所述反射板由不锈钢反射薄板、角钢支撑和支撑角钢组成，其中不锈钢反射薄板材料为0Cr18Ni9Ti，内壁抛光处理，提升反射率，角钢支撑和支撑角钢材料为45#钢，角钢支撑内部焊接而成，角钢支撑与不锈钢反射薄板间采用间断焊，保证结构强度，支撑角钢与不锈钢反射薄板采用点焊，避免焊接时不锈钢反射薄板产生较大焊接变形，角钢支撑于支撑角钢间采用焊接，保证整体支架的结构强度。支撑角钢与不锈钢反射薄板对应位置设置通孔，可与铜条支架通过绝缘陶瓷、铜螺母进行连接，绝缘陶瓷将铜条支架与反射板隔开，避免铜条支架通电时引起反射板带电；铜条支架前段采用夹头形式，将铜条放入夹头中，铜条及夹头连接位置均开有通孔，可通过铜条支架铜螺钉及铜条支架铜螺母进行连接紧固，灯管支架与铜条连接面开有通孔，可通过灯管支架铜螺钉进行紧固，灯管支架另一端面开有螺纹孔，将螺纹孔上下两端切口，可放入灯管导电丝，利用铜螺母进行紧固，进而完成就爱热灯管的排布。将两个半圆形仿行加热装置对称布置，形成整体仿行加热装置。在反射板上、下端面分布均匀通孔，可用于多个仿行加热装置的轴向连接。
本发明的优点在于：在反射板与铜条支架连接处放置绝缘陶瓷块，使铜条支架导电的同时，反射板处于不带电状态，有效避免试验中人员触电危险；同时在反射板上设置扶梯，便于人员攀爬，对加热装置进行安装、拆卸；仿行加热装置上、下端面分布均匀通孔，可用于多个仿行加热装置的轴向连接；灯管支架的设计便于灯管安装，对于有大量灯管安装需求的试验，提高了安装效率，从而缩减试验试件成本。
附图说明
图1是本发明一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置的总体方案图；
图 2 是本发明一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置的铜条支架、铜条与灯管支架连接图；
图 3 是本发明一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置的铜条支架固定示意图；
图 4 是本发明一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置的灯管支架结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
图1所描述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置总体方案图，包括反射板1、灯管支架2、铜条3、铜条支架4、绝缘陶瓷5、灯管支架铜螺钉6、灯管固定铜螺钉7、铜螺母8、灯管9、铜条支架铜螺钉10及铜条支架铜螺母11；所述反射板1与条支架4通过绝缘陶瓷5、铜螺母8进行连接；所述灯管支架2与铜条3通过铜螺钉连接，另一端开有螺纹，可固定灯管9；所述灯管支架铜螺钉6可用于灯管支架2与铜条3间的连接固定；所述灯管固定铜螺钉7可将灯管导电丝固定于灯管支架2上；所述铜螺母8可用于铜条支架4与反射板1间的连接固定。所述铜条支架铜螺钉9与铜条支架铜螺母10可用于铜条支架4与铜条3间的连接固定。
所述反射板1包括不锈钢反射薄板、角钢支架和支撑角钢，不锈钢反射薄板上下端面与角钢支架采用间断焊连接，角钢支架由不等边角钢焊接而成，用于加强反射板整体刚度，减小静加热试验过程产生的热变形，角钢支架上下端面开有φ18通孔，可用于多个仿行加热装置连接，不锈钢反射薄板背面焊接支撑角钢，采用点焊连接，支撑角钢与不锈钢反射薄板对应位置设置通孔，可与铜条支架4通过绝缘陶瓷5、铜螺母8进行连接，支撑角钢可减缓不锈钢反射薄板在静加热过程中的热变形。
所述灯管支架2为开有圆孔的长方体，一端开有通孔，可与铜条通过铜螺钉连接，另一端开有螺纹，可固定灯管。所述铜条3为端面为矩形的圆弧形铜条，侧面分布通孔，可与灯管支架2通过铜螺钉连接。所述铜条支架4由包括铜螺杆及夹头，铜螺杆与夹头通过螺纹连接，夹头开口宽度与铜条厚度一致，夹头与铜条连接面法线方向开有通孔，可与铜条通过铜螺钉及铜螺母连接。所述绝缘陶瓷5为插入式配套结构，中心开有圆孔，可穿过铜条支架筒螺杆，绝缘陶瓷插入端与支撑角钢开孔尺寸一致。
将反射板放置于承载面上，如图2所示,将铜条支架4与铜条3通过铜螺钉及铜螺母进行连接固定，将灯管支架2利用铜螺钉固定于铜条3上，在铜条支架螺杆上套入铜螺母及绝缘陶瓷，使铜条支架螺杆端穿过反射板1支撑角钢对应通孔，将另一半绝缘陶瓷扣入通孔，在铜条支架螺杆上旋入另一个螺母，拧紧两端螺母，将铜条支架4固定于反射板1上，依次通过上述步骤完成所有铜条、灯管支架的安装，将灯管9放入灯管支架螺纹孔，利用铜螺母固定，完成灯管排布；将试件放于承载面上，将两个半圆形加热装置围绕试件对称合拢，仿行加热装置安装完成。
图 3 是本发明实施例的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置的铜条支架固定示意图；图 4 是灯管支架结构图。

Claims (8)

1.一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：包括反射板（1）、灯管支架（2）、铜条（3）、铜条支架（4）、绝缘陶瓷（5）、灯管支架铜螺钉（6）、灯管固定铜螺钉（7）、铜螺母（8）、灯管（9）、铜条支架铜螺钉（10）及铜条支架铜螺母（11）；
所述反射板（1）与条支架（4）通过绝缘陶瓷（5）、铜螺母（8）进行连接；
所述灯管支架（2）与铜条（3）通过铜螺钉连接，另一端开有螺纹，可固定灯管（9）；
所述灯管支架铜螺钉（6）可用于灯管支架（2）与铜条（3）间的连接固定；
所述灯管固定铜螺钉（7）可将灯管导电丝固定于灯管支架（2）上；
所述铜螺母（8）可用于铜条支架（4）与反射板（1）间的连接固定。
所述铜条支架铜螺钉（9）与铜条支架铜螺母（10）可用于铜条支架（4）与铜条（3）间的连接固定。
2.如权利要求1所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述反射板（1）包括不锈钢反射薄板、角钢支架和支撑角钢，不锈钢反射薄板上下端面与角钢支架采用间断焊连接，角钢支架由不等边角钢焊接而成，用于加强反射板整体刚度，减小静加热试验过程产生的热变形，角钢支架上下端面开有φ18通孔，可用于多个仿行加热装置连接，不锈钢反射薄板背面焊接支撑角钢，采用点焊连接，支撑角钢与不锈钢反射薄板对应位置设置通孔，可与铜条支架（4）通过绝缘陶瓷（5）、铜螺母（8）进行连接，支撑角钢可减缓不锈钢反射薄板在静加热过程中的热变形。
3.如权利要求1所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述灯管支架（2）为开有圆孔的长方体，一端开有通孔，可与铜条通过铜螺钉连接，另一端开有螺纹，可固定灯管。
4.如权利要求1所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述铜条（3）为端面为矩形的圆弧形铜条，侧面分布通孔，可与灯管支架（2）通过铜螺钉连接。
5.如权利要求1所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述铜条支架（4）由包括铜螺杆及夹头，铜螺杆与夹头通过螺纹连接，夹头开口宽度与铜条厚度一致，夹头与铜条连接面法线方向开有通孔，可与铜条通过铜螺钉及铜螺母连接。
6.如权利要求1所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述绝缘陶瓷（5）为插入式配套结构，中心开有圆孔，可穿过铜条支架筒螺杆，绝缘陶瓷插入端与支撑角钢开孔尺寸一致。
7.如权利要求2所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述不锈钢反射薄板材料为0Cr18Ni9Ti，内壁抛光处理。
8.如权利要求1所述的一种大型圆筒结构试件静加热试验仿行加热装置，其特征在于：所述角钢支撑和支撑角钢材料为45#钢，角钢支撑内部焊接而成，角钢支撑与不锈钢反射薄板间采用间断焊，保证结构强度。
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