CN109752143B - 一种用于具有收敛扩张结构的喷管气密试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有收敛扩张结构喷管的气密试验装置，包括支撑体、支撑块组件、连接杆组件、双向螺母，支撑块组件包括第一支撑块和第二支撑块，连接杆组件包括第一连接杆和第二连接杆，其中，支撑体的第一端面与第一支撑块的第一端、第二支撑块的第一端均转动连接，第一支撑块的第二端与第一连接杆的第一端转动连接，第二支撑块的第二端与第二连接杆的第一端转动连接，第一连接杆的第二端与第二连接杆的第二端通过双向螺母相连接。本发明的气密试验装置包括支撑体、支撑块组件、连接杆组件、双向螺母，从而解决了具有收敛扩张结构的喷管的气密试验无法可靠、方便的密封问题，能够对具有收敛扩张结构喷管的发动机进行有效的气密试验。

Description

一种用于具有收敛扩张结构的喷管气密试验装置

技术领域

本发明涉及气密性测试技术领域，具体涉及一种用于具有收敛扩张结构喷管的气密试验装置。

背景技术

火箭发动机(rocket engine)由飞行器自带推进剂(能源)，不利用外界空气的喷气发动机。可以在稠密大气层以外空间工作，能源在火箭发动机内转化为工质(工作介质)的动能，形成高速射流排出而产生推力。喷管为火箭发动机的重要组成部件。

目前，在一些拥有收敛扩张结构的喷管，比如液体火箭发动机喷管、资轨控液体发动机喷管等，在安装完成后，需要进行气密试验，检验整个产品性能是否满足设计要求。

收敛扩张结构部分位于整个喷管的上部，由于空间位置限制，操作人员不容易对该部分进行密封，即使密封动作能够实现，但密封效果也不理想，容易造成漏气，无法进行有效的试验，对整个产品的交付带来很大的困扰。

发明内容

为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提供了一种用于具有收敛扩张结构的喷管的气密试验装置。

具体地，本发明的一个实施例提出的一种用于具有收敛扩张结构的喷管的气密试验装置，包括支撑体、支撑块组件、连接杆组件、双向螺母，所述支撑块组件包括第一支撑块和第二支撑块，所述连接杆组件包括第一连接杆和第二连接杆，其中，

所述支撑体的第一端面与所述第一支撑块的第一端、所述第二支撑块的第一端均转动连接，所述第一支撑块的第二端与所述第一连接杆的第一端转动连接，所述第二支撑块的第二端与所述第二连接杆的第一端转动连接，所述第一连接杆的第二端与所述第二连接杆的第二端通过所述双向螺母相连接。

在本发明的一个实施例中，还包括两个转轴，所述支撑体与所述第一支撑块的第一端、所述第二支撑块的第一端均通过一个所述转轴实现转动连接。

在本发明的一个实施例中，还包括两个连接轴，所述第一支撑块的第二端与所述第一连接杆的第一端通过一个所述连接轴实现转动连接，所述第二支撑块的第二端与所述第二连接杆的第一端通过另一个所述连接轴实现转动连接。

在本发明的一个实施例中，所述支撑体包括堵盖和胶皮套，所述胶皮套套设于所述堵盖的环形槽上，且与所述堵盖紧密粘接在一起，所述堵盖在圆周方向上对称设置有两个切面。

在本发明的一个实施例中，还包括密封圈，所述密封圈套设于所述堵盖的凹槽内。

在本发明的一个实施例中，还包括盖板，所述盖板与所述支撑体的第一端面相连接，且所述盖板的第一端面与所述密封圈相贴合。

在本发明的一个实施例中，还包括螺栓，所述盖板与所述支撑体的第一端面通过所述螺栓相连接。

在本发明的一个实施例中，还包括至少两个接嘴，每个所述接嘴通过所述盖板的螺纹通孔与所述支撑体的螺纹通孔相连接。

在本发明的一个实施例中，还包括密封垫，所述密封垫设置于所述接嘴与所述支撑体的贴合处。

在本发明的一个实施例中，所述第一支撑块和所述第二支撑块上均包覆有软胶皮，且所述软胶皮分别与第一支撑块和第一支撑块紧密贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的气密试验装置包括支撑体、支撑块组件、连接杆组件、双向螺母，从而解决了具有收敛扩张结构的喷管的气密试验无法可靠、方便的密封问题，能够对具有收敛扩张结构喷管的发动机进行有效的气密试验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种气密试验装置的顶向示意图；

图2为本发明实施例提供的图1的剖面A-A的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种气密试验装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种支撑体的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的图1的剖面B-B的示意图。

附图标记说明：

1螺栓；2支撑体；3密封圈；4支撑块组件；5连接轴；6连接杆组件；7接嘴；8盖板；9双向螺母；10转轴；11密封垫；21堵盖；22胶皮套；23切面；41第一支撑块；42第二支撑块；43软胶皮；61第一连接杆；62第二连接杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

将理解的是，当元件被称作“连接”或者“结合”到另一个元件时，它可以直接连接或直接结合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接”或者“直接结合”到另一个元件时，不存在中间元件。相同的附图标记始终表示相同的元件。

为了便于描述，在这里可使用空间相对术语，如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其他元件或特征“上方”。因而，示例术语“在…下方”可包括“在…上方”和“在…下方”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其他方位)，并对在这里使用的空间相对描述语做出相应的解释。

文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

实施例一

请同时参见图1、图2和图3，图1为本发明实施例提供的一种气密试验装置的顶向示意图；图2为本发明实施例提供的图1的剖面A-A的示意图；图3为本发明实施例提供的一种气密试验装置的结构示意图。本实施例提供了一种用于具有收敛扩张结构喷管的气密试验装置，该气密试验装置包括支撑体2、支撑块组件4、连接杆组件6、双向螺母9，支撑块组件4包括第一支撑块41和第二支撑块42，连接杆组件6包括第一连接杆61和第二连接杆62，其中：

支撑体2将要进行气密性测试的气体通入喷管中，支撑体2的外形轮廓需与收敛段相同或相似，以保证支撑体2的外壁与喷管的收敛段紧密接触，支撑体2的第一端面与第一支撑块41的第一端、第二支撑块42的第一端均转动连接，且第一支撑块41的第二端与第一连接杆61的第一端转动连接，第二支撑块42的第二端与第二连接杆62的第一端转动连接，第一连接杆61的第二端与第二连接杆62的第二端通过双向螺母9相连接。本实施例通过第一支撑块41和第二支撑块42实现与喷管的扩张段的紧密接触，从而实现支撑体2位置的固定，具体地，第一支撑块41的第一端、第二支撑块42的第一端均与支撑体2均为转动连接，则通过调节双向螺母9，可以使第一连接杆61和第二连接杆62同时沿轴向实现向外运动，从而将第一支撑块41和第二支撑块42外侧的软胶皮43同时抵在喷管扩张段的内壁上，也可以使第一连接杆61和第二连接杆62同时沿轴向实现向内运动，从而使第一支撑块41和第二支撑块42同时离开喷管扩张段的内壁，实现支撑体2位置的固定、调节和拆卸。

具体地，双向螺母9为双旋向双向螺母，则第一连接杆61的第二端若为左旋，则第二连接杆62的第二端则为右旋，若第一连接杆61的第二端为右旋，则第二连接杆62的第二端则为左旋，从而与双向螺母9配合使用，若第一连接杆61的第二端为左旋，则将第一连接杆61旋入双向螺母9的左旋螺纹内，将第二连接杆62旋入双向螺母9的右旋螺纹内，从而可以实现转动双向螺母9时，第一连接杆61和第二连接杆62同时沿轴向向外或向内运动，起到压紧与放开喷管扩张段的内壁的作用。

进一步地，第一支撑块41和第二支撑块42上均包覆有软胶皮43，且软胶皮43分别与第一支撑块41和第一支撑块42紧密贴合，以免在第一支撑块41和第二支撑块42同时抵在喷管扩张段的内壁上时，产生损伤。

进一步地，本气密试验装置还包括两个转轴10，支撑体2与第一支撑块41的第一端、第二支撑块42的第一端均通过一个转轴10实现转动连接。

进一步地，本气密试验装置还包括两个连接轴5，第一支撑块41的第二端与第一连接杆61的第一端通过一个连接轴5实现转动连接，第二支撑块42的第二端与第二连接杆62的第一端通过另一个连接轴5实现转动连接。

进一步地，请参见图4，支撑体2包括堵盖21和胶皮套22，胶皮套22套设于堵盖21的环形槽上，且堵盖21在圆周方向上对称设置有两个切面23。其中，堵盖21的外形轮廓与喷管的收敛段相似，堵盖21在圆周方向的整体尺寸小于喷管的收敛段2-5mm，用于粘贴胶皮套22，起到保护产品内壁的作用。沿支撑体21的圆周方向加工有环形槽，用于放置胶皮套22，从而防止胶皮脱落22，优选采用热压的方法粘贴胶皮22，同样的热压方法也适用于第一支撑块和所述第二支撑外侧的软胶皮。沿支撑体2径向的两侧，对称铣扁，铣扁宽度小于收敛扩张部分最小直径，从而在堵盖21上形成两个切面23，便于支撑体2能够进入喷管的收敛段的对应位置。在堵盖21上加工有至少两个螺纹通孔，用于将用于气密性测试的气体通过该通孔通入喷管的收敛段。

优选地，胶皮套22的材料为丁腈橡胶或者氟橡胶。

进一步地，本气密试验装置还包括密封圈3，密封圈3套设于堵盖21的凹槽内。密封圈3挤压在具有收敛扩张结构的喷管的最小直径的内壁处，起到密封作用。

进一步地，本气密试验装置还包括盖板8，盖板8与支撑体2的第一端面相连接，且盖板8的第一端面与密封圈3相贴合，其中，盖板8的第一端面为靠近支撑体2的第一端面的端面。盖板8起到紧固和挤压密封圈3的作用，从而通过盖板8可以调节密封圈3的压缩量。

进一步地，本气密试验装置还包括螺栓1，盖板8与支撑体2的第一端面通过螺栓1相连接。螺栓1用于实现盖板8与密封圈3的状态，当拧紧螺栓1时，则盖板8起到紧固和挤压密封圈3的作用，当拧松螺栓1时，则可以使密封圈3处于自然状态。

在本实施例中，将密封圈3放置于堵盖21的凹槽内。在安装使用前，使螺栓1处于拧松状态，即可保持密封圈3处于自然状态，方便将支撑体2放置进喷管的收敛段，可以有效的保证密封圈3不会在安装过程中损伤，当把支撑体2放置在合适的位置后，拧紧螺栓1，从而使得盖板8挤压密封圈3，并将密封圈3挤压在喷管的收敛扩张结构的最小直径的内壁处，从而起到密封作用。

进一步地，本气密试验装置还包括至少两个接嘴7，每个接嘴7通过盖板8的螺纹通孔与支撑体2的螺纹通孔相连接。用于气密性测试的气体则通过接嘴7通入喷管内，其中一个接嘴7用于通入气体，另一个接嘴7用于出气。

进一步地，请参见图5，本气密试验装置还包括密封垫11，所述密封垫11设置于所述接嘴7与所述盖板8的贴合处。在支撑体2上加工的用于连接接嘴7的螺纹通孔，在螺纹通孔顶部(即支撑体2的第一端面处)，加工有放置密封垫11的台阶，在将接嘴7连接至支撑体2的螺纹通孔前，需先放置密封垫11，从而起到气密试验无泄漏的现象发生的目的。

本实施例将盖板8通过螺栓1与支撑体2相连，把密封圈3放入堵盖21的凹槽内，将支撑块组件4通过转轴10与支撑体2相连，同时用连接轴5与连接杆组件6相连，连接杆组件6又通过双向螺母9相连接在一起。转动双向螺母9，使支撑块4向内运动，把支撑体2转动一定角度后放入喷管的收敛段内壁后并将支撑体2回转，使支撑体2外壁与喷管的收敛段内壁接触，然后将螺栓1拧紧，挤压密封圈3，使其与收敛扩张段内壁接触，转动双向螺母9，使连接杆6向外移动，抵在扩张段内壁上，最后把接嘴7旋进盖板2的螺纹通孔内，在旋入接嘴7前，放置合适的密封垫11，之后便可进行气密性试验。

本发明实施例的气密试验装置能够方便的实现与具有收敛扩张结构的喷管的安装和拆卸，不会受限于具有收敛扩张结构的喷管的空间位置限制，便于操作人员的操作和使用，并且能够有效的对具有收敛扩张结构喷管的发动机进行有效的气密试验，密封效果良好，不会出现漏气等情况，从而提高气密性测试的准确性。

本发明的气密试验装置包括支撑体、支撑块组件、连接杆组件、双向螺母，从而解决了具有收敛扩张结构的喷管的气密试验无法可靠、方便的密封问题，能够对具有收敛扩张结构喷管的发动机进行有效的气密试验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于具有收敛扩张结构喷管的气密试验装置，所述气密试验装置包括支撑体(2) 、连接杆组件(6)，其特征在于，所述气密试验装置还包括支撑块组件(4)、双向螺母(9)，所述支撑块组件(4)包括第一支撑块(41)和第二支撑块(42)，所述连接杆组件(6)包括第一连接杆(61)和第二连接杆(62)，其中，

所述支撑体(2)的第一端面与所述第一支撑块(41)的第一端、所述第二支撑块(42)的第一端均转动连接，所述第一支撑块(41)的第二端与所述第一连接杆(61)的第一端转动连接，所述第二支撑块(42)的第二端与所述第二连接杆(62)的第一端转动连接，所述第一连接杆(61)的第二端与所述第二连接杆(62)的第二端通过所述双向螺母(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的气密试验装置，其特征在于，还包括两个转轴(10)，所述支撑体(2)与所述第一支撑块(41)的第一端、所述第二支撑块(42)的第一端均通过一个所述转轴(10)实现转动连接。

3.根据权利要求1所述的气密试验装置，其特征在于，还包括两个连接轴(5)，所述第一支撑块(41)的第二端与所述第一连接杆(61)的第一端通过一个所述连接轴(5)实现转动连接，所述第二支撑块(42)的第二端与所述第二连接杆(62)的第一端通过另一个所述连接轴(5)实现转动连接。

4.根据权利要求1所述的气密试验装置，其特征在于，所述支撑体(2)包括堵盖(21)和胶皮套(22)，所述胶皮套(22)套设于所述堵盖(21)的环形槽上，且与所述堵盖(21)紧密粘接在一起，所述堵盖(21)在圆周方向上对称设置有两个切面(23)。

5.根据权利要求4所述的气密试验装置，其特征在于，还包括密封圈(3)，所述密封圈(3)套设于所述堵盖(21)的凹槽内。

6.根据权利要求5所述的气密试验装置，其特征在于，还包括盖板(8)，所述盖板(8)与所述支撑体(2)的第一端面相连接，且所述盖板(8)的第一端面与所述密封圈(3)相贴合。

7.根据权利要求6所述的气密试验装置，其特征在于，还包括螺栓(1)，所述盖板(8)与所述支撑体(2)的第一端面通过所述螺栓(1)相连接。

8.根据权利要求6所述的气密试验装置，其特征在于，还包括至少两个接嘴(7)，每个所述接嘴(7)通过所述盖板(8)的螺纹通孔与所述支撑体(2)的螺纹通孔相连接。

9.根据权利要求8所述的气密试验装置，其特征在于，还包括密封垫(11)，所述密封垫(11)设置于所述接嘴(7)与所述支撑体(2)的贴合处。

10.根据权利要求1所述的气密试验装置，其特征在于，所述第一支撑块(41)和所述第二支撑块(42)上均包覆有软胶皮(43)，且所述软胶皮(43)分别与所述第一支撑块(41)和所述第一支撑块(42)紧密贴合。

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