CN109211426B - 一种气冷总温受感部测头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空发动机高温测试领域，具体涉及一种气冷总温受感部测头，包括热电偶、整流罩、保护管、锁紧螺母、杯形座以及压帽。在工作时，除了一部分冷气继续从受感部主体向外排出用以冷却外，另一部分冷气从杯形座的退刀槽的第一排气孔进入到总温受感部测头的内部，经退刀槽形成的环路，沿保护管上的条形通槽形成的冷气流路流动，实现了对总温受感部测头内核的冷却；从法兰的通气孔排出受感部主体的冷气，被压帽笼住后，大部分再由压帽斜坡段的通孔排出，实现了对压帽冷却的作用，小部分冷气通过锁紧螺母上的方形槽对保护管的条形通槽内的冷气进行补充，汇合后从条形通槽另一端冲出。对受感部测头进行有效冷却，提高使用寿命。

Description

一种气冷总温受感部测头

技术领域

本申请属于航空发动机高温测试领域，特别涉及一种气冷总温受感部测头。

背景技术

在航空发动机或燃气轮机等热机的研发过程中，难免会遇到高温测试技术问题，高温流场的总温气动参数测试就是其中之一。气冷总温受感部是目前高温流道总温测量的首选技术手段，但是此类受感部在高温环境下使用存在主体结构完好但测头烧损的弊端，经常导致受感部使用不长一段时间就需要对测头进行返厂维修。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种气冷总温受感部测头，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种气冷总温受感部测头，包括：热电偶、整流罩、保护管、锁紧螺母、杯形座以及压帽，其中，

杯形座与受感部主体固连，整流罩的内部设置有双孔结构，所述双孔结构中设置有热电偶，所述整流罩的外侧设置有保护管，所述保护管通过锁紧螺母安装在所述杯形座中，压帽穿过所述保护管与受感部主体固连，对所述锁紧螺母进行固定；

所述杯形座上开设有第一排气孔，所述保护管的管壁沿轴线方向开设有条形通槽，受感部主体中的冷却气体能够从所述第一排气孔流入所述条形通槽的一端，并从所述条形通槽的另一端排出。

可选地，所述整流罩为陶瓷管，管壁上开设有第二排气孔，所述整流罩的末端设置有第一阶梯轴肩。

可选地，所述保护管为金属管，末端设置有第二阶梯轴肩，所述保护管的内部设置有阶梯孔，所述整流罩与所述保护管的阶梯孔间隙配合。

可选地，所述第一阶梯轴肩与所述第二阶梯轴肩之间设置有挡圈。

可选地，所述条形通槽开设有两对，且沿周向均匀布置。

可选地，所述锁紧螺母为带有外螺纹的金属管，所述锁紧螺母套设在所述保护管的外侧，并通过内孔与所述保护管间隙配合，所述锁紧螺母一端抵接所述第二阶梯轴肩，另一端沿周向均匀设置有多个方形槽。

可选地，所述杯形座设置有贯穿的阶梯孔，所述杯形座的端口设置有法兰，所述法兰上周向均匀布置有多个通气孔，所述杯形座的内部设置有半螺纹，所述半螺纹用于所述锁紧螺母的安装，所述杯形座上还设置有与所述半螺纹相配合的螺纹退刀槽，所述第一排气孔沿周向设置在所述退刀槽上。

可选地，所述杯形座末端的内部设置有垫片。

可选地，所述压帽为金属筒，所述压帽包括底部、斜坡段以及圆筒段，其中，

所述底部的中心开设有与所述保护管相适配的通孔，所述斜坡段沿法向开设有通孔，所述圆筒段与所述杯形座的法兰间隙配合后与所述受感部主体固连。

可选地，所述杯形座和所述压帽与受感部主体的连接方式为焊接。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的气冷总温受感部测头，能够实现对测头的冷却，有效防止了总温受感部测头烧蚀情况的发生，提高了总温受感部测头的使用寿命。

附图说明

图1是本申请的气冷总温受感部测头的整体示意图；

图2是本申请的气冷总温受感部测头的保护管示意图；

图3是图2的截面图；

图4是本申请的气冷总温受感部测头的锁紧螺母示意图；

图5是图4的截面图；

图6是本申请的气冷总温受感部测头的杯形座示意图；

图7是图6的A-A向视图；

图8是本申请的气冷总温受感部测头的冷却空气流向图；

其中：

1-热电偶；2-整流罩；3-保护管；31-第二阶梯轴肩；32-阶梯孔；33-条形通槽；4-锁紧螺母；41-内孔；5-杯形座；51-法兰；52-通气孔；53-半螺纹；54-退刀槽；55-第一排气孔；6-压帽。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图8对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种气冷总温受感部测头，包括：热电偶1、整流罩2、保护管3、锁紧螺母4、杯形座5以及压帽6。

具体的，杯形座5与受感部主体固连，整流罩2的内部设置有双孔结构，双孔结构中设置有热电偶1，整流罩2的外侧设置有保护管3，保护管3通过锁紧螺母4安装在杯形座5中，压帽6穿过保护管3与受感部主体固连，从而实现对锁紧螺母4的防松固定；杯形座5上开设有第一排气孔55，保护管3的管壁沿轴线方向开设有条形通槽33，受感部主体中的冷却气体能够从第一排气孔55流入条形通槽33的一端，并从条形通槽33的另一端排出。

整流罩2为陶瓷管，管壁上开设有第二排气孔，整流罩2的末端设置有第一阶梯轴肩。

保护管3为金属管，末端设置有第二阶梯轴肩31，保护管3的内部设置有阶梯孔32，整流罩2与保护管3的阶梯孔32间隙配合。保护管3的管壁沿轴线方向开设有条形通槽33，条形通槽33可以设置多个，本实施例中，条形通槽33开设有两对，且多个条形通槽33沿保护管3周向均匀布置。

有利的是，本实施例中，第一阶梯轴肩与第二阶梯轴肩31之间设置有挡圈。

锁紧螺母4为带有外螺纹的金属管，锁紧螺母4套设在保护管3的外侧，并通过内孔41与保护管3间隙配合，锁紧螺母4一端抵接第二阶梯轴肩31，另一端沿周向均匀设置有多个方形槽42。

杯形座5设置有贯穿的阶梯孔，杯形座5的端口设置有法兰51，法兰51上周向均匀布置有多个通气孔52，杯形座5的内部设置有半螺纹53，半螺纹53用于锁紧螺母4的安装，杯形座5上还设置有与半螺纹53相配合的螺纹退刀槽54，第一排气孔55沿周向设置在退刀槽54上。本实施例中，优选在装配前在杯形座5末端的内部设置垫片。

压帽6为金属筒，压帽6包括底部、斜坡段以及圆筒段，其中，底部的中心开设有与保护管3相适配的通孔，斜坡段沿法向开设有通孔，圆筒段与杯形座5的法兰51间隙配合后与受感部主体固连。本实施例中，优选杯形座5的法兰51和压帽6的圆筒段与受感部主体的连接方式均为焊接。

本申请的气冷总温受感部测头一个具体实施方式如下：

整流罩2为陶瓷材料的管状结构，管内沿轴心单双孔交替贯通，从管口位置开始至11mm处为一段φ2.8mm的单孔，距管口8mm处的管壁上开设有两个对称的φ2mm第二排气孔，孔轴与管轴共面垂直，距管口11mm后为一端双孔结构，该双孔结构为间距1.6mm的两个沿轴心对称分布的φ0.7mm孔，整流罩2的最后为一段2mm长的φ3mm孔，该整流罩2的外廓末端呈阶梯状，设置有用于定位的第一阶梯轴肩。

保护管3是一种金属材料的薄壁管，管外末端设置有用于固定的第二阶梯轴肩31，管内有阶梯孔32，阶梯孔32的形状与整流罩2相同，将整流罩2安装到保护管3中保证间隙配合，保护管3的管壁沿轴线方向开2对2mm宽的周向均布的条形通槽33，条形通槽33的起止位置分别距离管口两端3mm。

锁紧螺母4是一种金属材料的管状结构，带外螺纹，通过内孔41与保护管3间隙配合，其一端沿周向均匀设置有8个1.8mm宽的方形槽42，槽深1.4mm。

杯形座5设置有与第二阶梯轴肩31相适配的阶梯孔，其端口设置有法兰51，法兰51上周向均布12个φ1.5mm的通气孔52，座内设置有半螺纹53用于与锁紧螺母4旋合，螺纹退刀槽54宽2mm，退刀槽54上沿径向方向开设2对φ2mm第一排气孔55，杯形座5座底面中心的孔为φ4mm。

压帽6是一种呈碗状的金属薄壁筒，压帽6包括底部、斜坡段以及圆筒段，底部中心开设有与保护管3相适配的通孔，斜坡段沿法向开设12个φ1.5mm通孔，周向均布，圆筒段与法兰51间隙配合。

本实施例的气冷总温受感部测头，热电偶1设置在整流罩2中，接点球心距φ2.8mm单孔的孔口3mm，偶丝两极分别从双孔结构的两个φ0.7mm孔中穿过，经整流罩2的最后一段φ3mm孔后从杯形座5的底面φ4mm的孔中引出。

安装时，在整流罩2的第一阶梯轴肩处套设一个挡圈，起到减震紧固作用，将保护管3套设在整流罩2外侧，保护管3比整流罩2短，保证套好保护管3后，整流罩2的第二排气孔露在外面，在杯形座5内放一个垫片，再将整流罩2与保护管3的组合件安装到杯形座5中，保护管3的第二阶梯轴肩31与杯形座5的阶梯孔相适配，保证第一排气孔55与条形通槽33完全连通，然后将锁紧螺母4旋入半螺纹53中，将组合件紧固，最后将压帽6穿过保护管3压住锁紧螺母4，套在法兰51外侧，法兰51和压帽6端口分别与受感部主体焊接，完成气冷总温受感部测头的安装。

本申请的气冷总温受感部测头在工作时的冷却空气流向如图8所示，冷却空气从气冷受感部主体抵达总温受感部测头后，除了一部分冷气继续从受感部主体向外排出用以冷却外，另一部分冷气从杯形座5的退刀槽54上的φ2mm第一排气孔55进入到总温受感部测头的内部，经退刀槽54形成的环路，沿保护管3上的条形通槽33形成的冷气流路流动，实现了对总温受感部测头内核的冷却，防止了受感部末端组件实体过大而产生的热量聚集；另外，从法兰51的通气孔52排出受感部主体的冷气，被压帽6笼住后，大部分再由压帽6斜坡段的通孔排出，实现了对压帽6冷却的作用，小部分冷气通过锁紧螺母4上的方形槽42对保护管3的条形通槽33内的冷气进行补充，汇合后从条形通槽33另一端冲出，实现对露在压帽6外的保护管3的最后冷却。

本申请的气冷总温受感部测头考虑了对测头内外部的充分冷却，有效防止了总温受感部测头烧蚀情况的发生，提高了总温受感部测头的使用寿命，延长了受感部的使用期限，保证了受感部的完好率。本申请的气冷总温受感部测头具有较高的经济价值，既节省人力物力支出，又避免不必要的时间浪费，利于气冷受感部整体设计能力的提升，具有重要意义。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种气冷总温受感部测头，其特征在于，包括：热电偶(1)、整流罩(2)、保护管(3)、锁紧螺母(4)、杯形座(5)以及压帽(6)，其中，

杯形座(5)与受感部主体固连，整流罩(2)的内部设置有双孔结构，所述双孔结构中设置有热电偶(1)，所述整流罩(2)的外侧设置有保护管(3)，所述保护管(3)通过锁紧螺母(4)安装在所述杯形座(5)中，压帽(6)穿过所述保护管(3)与受感部主体固连，对所述锁紧螺母(4)进行固定；

所述整流罩(2)为陶瓷管，管壁上开设有第二排气孔，所述整流罩(2)的末端设置有第一阶梯轴肩；

所述保护管(3)为金属管，末端设置有第二阶梯轴肩(31)，所述保护管(3)的内部设置有阶梯孔(32)，所述整流罩(2)与所述保护管(3)的阶梯孔(32)间隙配合，所述保护管(3)的管壁沿轴线方向开设有条形通槽(33)；

所述锁紧螺母(4)为带有外螺纹的金属管，所述锁紧螺母(4)套设在所述保护管(3)的外侧，并通过内孔(41)与所述保护管(3)间隙配合，所述锁紧螺母(4)一端抵接所述第二阶梯轴肩(31)，另一端沿周向均匀设置有多个方形槽(42)；

所述杯形座(5)上开设有第一排气孔(55)，受感部主体中的冷却气体能够从所述第一排气孔(55)流入所述条形通槽(33)的一端，并从所述条形通槽(33)的另一端排出，所述杯形座(5)设置有贯穿的阶梯孔，所述杯形座(5)的端口设置有法兰(51)，所述法兰(51)上周向均匀布置有多个通气孔(52)，所述杯形座(5)的内部设置有半螺纹(53)，所述半螺纹(53)用于所述锁紧螺母(4)的安装，所述杯形座(5)上还设置有与所述半螺纹(53)相配合的螺纹退刀槽(54)，所述第一排气孔(55)沿周向设置在所述退刀槽(54)上；

所述压帽(6)为金属筒，所述压帽(6)包括底部、斜坡段以及圆筒段，其中，

所述底部的中心开设有与所述保护管(3)相适配的通孔，所述斜坡段沿法向开设有通孔，所述圆筒段与所述杯形座(5)的法兰(51)间隙配合后与所述受感部主体固连。

2.根据权利要求1所述的气冷总温受感部测头，其特征在于，所述第一阶梯轴肩与所述第二阶梯轴肩(31)之间设置有挡圈。

3.根据权利要求1所述的气冷总温受感部测头，其特征在于，所述条形通槽(33)开设有两对，且沿周向均匀布置。

4.根据权利要求1所述的气冷总温受感部测头，其特征在于，所述杯形座(5)末端的内部设置有垫片。

5.根据权利要求1所述的气冷总温受感部测头，其特征在于，所述杯形座(5)和所述压帽(6)与受感部主体的连接方式为焊接。

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