CN109695783B - 一种带环形加强筋的喷管喉道段 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带环形加强筋的喷管喉道段，通过在喉道段内筒体外部设置环形加强筋，增强喉道段的整体刚度，从而减小喉道段失稳的风险。具体为：在内筒体的外圆周面沿轴向分布有两个以上环形加强筋，在内筒体的外圆周面沿周向分布有两个以上轴向的条形槽作为冷水水槽；冷水水槽沿内筒体的轴向贯通形成冷却水通道，连接法兰上设置有与冷却水通道连通的进水通道和出水通道；外筒体的内圆周面上沿轴向分布有与环形加强筋一一对应的环形槽，当外筒体套装在内筒体外部时，环形加强筋位于与之对应的环形槽内；外筒体与环形加强筋固接，该种结构形式的喷管喉道段能够适应高马赫数的使用需求。

Description

一种带环形加强筋的喷管喉道段
技术领域
本发明涉及一种喷管结构，具体涉及一种带环形加强筋的喷管喉道段结构。
背景技术
喷管喉道段包括铬锆铜内衬和不锈钢外套，铬锆铜内衬外圆周面沿周向分布有轴向的冷水水槽，不锈钢外套同轴套装在铬锆铜内衬外部，且铬锆铜内衬和不锈钢外套之间采用钎焊或扩散焊连接的方式。
在以前高马赫数(Ma6及以上)喷管喉道段的研制过程中,为了满足结构的强度和刚度以及换热和制造的需要,一般铬锆铜内筒体总高取L＝5～8mm,同时内筒体铬锆铜材料需要和外套不锈钢材料用钎焊或扩散焊焊接起来。
但是这种结构形式的内筒体为薄壁的扩散焊或钎焊结构也带来了技术风险性。因为扩散焊或钎焊结构一旦局部区域焊接不理想或没有焊接上，既不能补焊也不能返修，当冷却水道通高压冷却水时，焊接不理想或没有焊接上的区域就会失稳(鼓包)，导致整个喷管喉道段报废，由此不仅会给我所带来很大的经济损失，而且严重的耽误科研生产进度,因此4m试验台Ma6.5喷管喉道段有必要重新研制新的喉道段结构来避免这种技术风险。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种带环形加强筋的喷管喉道段，通过在喉道段内筒体外部设置环形加强筋，增强喉道段的整体刚度，从而减小喉道段失稳的风险。
所述的带环形加强筋的喷管喉道段，包括同轴套装的内筒体和外筒体，所述外筒体(2)的两端设置有连接法兰；
在所述内筒体的外圆周面沿轴向分布有两个以上环形加强筋，在所述内筒体的外圆周面沿周向分布有两个以上轴向的条形槽作为冷水水槽；所述冷水水槽沿内筒体的轴向贯通形成冷却水通道，所述连接法兰上设置有与冷却水通道连通的进水通道和出水通道；
所述外筒体的内圆周面上沿轴向分布有与所述环形加强筋一一对应的环形槽，当所述外筒体套装在内筒体外部时，所述环形加强筋位于与之对应的环形槽内；
所述外筒体与所述环形加强筋固接。
有益效果：
本发明通过在喷管喉道段内筒体的外圆周面设置多个环形加强筋，能够增强喉道段的整体刚度，且由于外筒体与环形加强筋固接，能够有效避免传统内筒体为薄壁的扩散焊或钎焊结构造成的喉道段失稳的问题，从而减小喉道段失稳的风险。
附图说明
图1为本发明的喷管喉道段的结构示意图(轴向截面示意图)；
图2为图1的A-A示图；
图3为图1的B-B示图；
图4为图1的局部放大图
图5为环形加强筋处内筒体的结构示意图；
图6为图5的局部放大图。
其中：1-内筒体、2-外筒体、3-连接法兰、4-环形加强筋、5-通孔、6-冷却水通道
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供一种带环形加强筋的喷管喉道段，该种结构形式的喷管喉道段能够适应高马赫数的使用需求。
如图1-6所示，喷管喉道段包括：内筒体1和同轴套装在内筒体1外部的外筒体2，在外筒体2的轴向两端分别设置有连接法兰3，在内筒体1的外圆周面沿轴向均匀分布有两个以上环形加强筋4；在内筒体1的外圆周面沿轴向加工有条形槽作为冷水水槽，多个冷水水槽沿内筒体1的周向均匀分布；冷水水槽贯穿环形加强筋4形成冷却水通道6，实际加工时，在环形加强筋4所在位置的内筒体2上与冷水水槽对应的位置通过电火花打孔的方式加工通孔5，使冷水水槽贯通。连接法兰3上设置有与冷却水通道连通的进水和出水通道。
加工时，先在内筒体1的外圆周面车出多个环形加强筋4，然后在内筒体1的外圆周面上铣条形槽作为冷水水槽，条形槽加工至环形加强筋4所在位置时，通过电火花打孔的方式加工通孔5。
外筒体2的内圆周面上沿轴向均匀分布有两个以上环形槽，该环形槽与环形加强筋4一一对应，由此当外筒体2套装在内筒体1外部时，环形加强筋4位于与之对应的环形槽内，环形加强筋4和环形槽之间通过密封圈进行密封。在外筒体2的外圆周面上，与环形槽对应的位置加工有螺纹孔，通过螺钉将环形加强筋4与外筒体2固接，由于环形加强筋4与内筒体1一体成型，由此将内筒体1与外筒体2固接。
外筒体2也可以采用焊接的方式与环形加强筋4焊接在一起。
环形加强筋4的设置增强喉道段的整体刚度，且由于外筒体2与环形加强筋4固接，能够有效避免传统内筒体为薄壁的扩散焊或钎焊结构造成的喉道段失稳的问题，从而减小喉道段失稳的风险。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种带环形加强筋的喷管喉道段，包括同轴套装的内筒体(1)和外筒体(2)，所述外筒体(2)的两端设置有连接法兰(3)；其特征在于：
在所述内筒体(1)的外圆周面沿轴向分布有两个以上环形加强筋(4)，所述环形加强筋(4)与所述内筒体(1)一体成型；在所述内筒体(1)的外圆周面沿周向分布有两个以上轴向的条形槽作为冷水水槽；所述冷水水槽沿内筒体(1)的轴向贯通形成冷却水通道(6)，所述连接法兰(3)上设置有与冷却水通道连通的进水通道和出水通道；
所述外筒体(2)的内圆周面上沿轴向分布有与所述环形加强筋(4)一一对应的环形槽，当所述外筒体(2)套装在内筒体(1)外部时，所述环形加强筋(4)位于与之对应的环形槽内；
所述外筒体(2)与所述环形加强筋(4)固接。
2.如权利要求1所述的带环形加强筋的喷管喉道段，其特征在于，在所述外筒体(2)的外圆周面上，与环形槽对应的位置加工有螺纹孔，通过螺钉将所述环形加强筋(4)与外筒体(2)固接。
3.如权利要求1或2所述的带环形加强筋的喷管喉道段，其特征在于，所述环形加强筋(4)和环形槽之间通过密封圈进行密封。
4.如权利要求1所述的带环形加强筋的喷管喉道段，其特征在于，所述外筒体(2)与所述环形加强筋(4)焊接在一起。
5.如权利要求1所述的带环形加强筋的喷管喉道段，其特征在于，在所述内筒体(1)的外圆周面加工冷水水槽时，在环形加强筋(4)所在位置的内筒体(1)上与冷水水槽对应的位置通过电火花打孔的方式加工通孔(5)，使冷水水槽沿内筒体(1)的轴向贯通。
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