CN110779677A - 一种端面驱动夹膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种端面驱动夹膜装置。该夹膜装置驱动段和回转螺母为一个整体，为左侧部段；夹膜环、过渡螺母、被驱动段、耳轴、双耳支座、单耳支座、油缸为一个整体，为右侧部段；具有均匀断割内螺纹的回转螺母的断割槽与具有均匀断割外螺纹的过渡螺母的未去除螺纹部分对应；采用油缸驱动过渡螺母相对被驱动段和回转螺母转动，带动被驱动段向驱动段移动靠拢的方式，使得膜片和夹膜环被夹紧。该夹膜装置包括耳轴、双耳支座、单耳支座和油缸的驱动装置均安装在回转螺母的端面，减少了径向空间占用。本发明的端面驱动夹膜装置能够为激波风洞类地面试验设备的膜片提供足够夹紧力，特别适用于激波管口径大、夹紧力要求高、圆周方向空间受限的情况。
Description
技术领域
本发明属于高超声速试验设备技术领域，具体涉及一种端面驱动夹膜装置。
背景技术
激波风洞等脉冲型试验设备是进行超高速地面模拟试验必不可少的关键设备。这类设备都有一个共同特点：试验前需要使用金属膜片将激波管分成若干管段，不同管段充入不同压力的气体，试验时再采取措施进行破膜从而完成试验。因此，需要在激波管不同管段之间设计保证膜片夹紧密封的装置，这就是夹膜装置。
断割螺纹夹膜装置、全螺纹夹膜装置是两种常用的螺纹夹膜方式。断割螺纹夹膜装置和全螺纹夹膜装置的夹膜原理类似，即在不同管段之间采用两端分别加工正反螺纹的回转螺母连接，通过在回转螺母外侧安装油缸驱动回转螺母正向或反向旋转，使两管段靠拢或分离实现夹/松膜。螺纹夹膜装置具有适用的风洞口径范围大，夹膜装置本体体积小的优点，但目前的螺纹夹膜装置的驱动油缸都是安装在回转螺母的两侧，切向驱动回转螺母旋转，驱动装置占用的径向空间大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种端面驱动夹膜装置。
本发明的端面驱动夹膜装置，其特点是，所述的夹膜装置包括驱动段、回转螺母、膜片、夹膜环、过渡螺母、被驱动段、耳轴、双耳支座、单耳支座和油缸；
驱动段：为激波管的上游管段，内部为圆柱形腔体，试验时腔体内充入高压驱动气体，驱动段的右端设置有外螺纹，与回转螺母左侧内螺纹进行螺纹连接；
回转螺母：连接激波管的上游管段和下游管段，内孔的两端分别加工有内螺纹，左侧内螺纹与驱动段右端的外螺纹连接，右侧内螺纹与过渡螺母连接，右侧内螺纹为均匀断割内螺纹，即在右侧内螺纹上开有用于均匀断割的槽，槽的数量为2n个，n≥3；回转螺母的右端面与双耳支座连接的位置加工有键槽；
膜片：为位于驱动段和被驱动段之间的薄片，由驱动段和被驱动段夹紧，用于隔离激波管的驱动段和被驱动段；
夹膜环：为圆筒形，安装在膜片下游，用于承受膜片张开后的各分瓣冲击，并容纳膜片张开的各分瓣；
过渡螺母：用于连接回转螺母和被驱动段，过渡螺母的内孔加工有内螺纹，通过内螺纹与被驱动段的外螺纹连接，过渡螺母的外圆周上加工有外螺纹，外螺纹为与回转螺母的均匀断割内螺纹装配的均匀断割外螺纹，过渡螺母的均匀断割外螺纹的断割角度与回转螺母的均匀断割内螺纹的断割角度相对应；过渡螺母的均匀断割外螺纹与回转螺母的均匀断割内螺纹的旋向相反；
被驱动段：为激波管的下游管段，内部为圆柱形腔体，试验时腔体内充入低压被驱动气体，与过渡螺母通过外螺纹连接；
耳轴：油缸的两端通过耳轴分别连接在双耳支座和单耳支座上，油缸的端头绕耳轴转动或者沿耳轴滑动；
双耳支座：双耳支座的左端面有与回转螺母的右端面键槽配装的凸台，夹膜装置处于合拢状态时，双耳支座凸台插入回转螺母的键槽内；双耳支座在被驱动段的上下各有一个，通过键和螺钉固定在被驱动段上；
单耳支座：单耳支座在被驱动段的左右两侧各有一个，通过键和螺钉固定在过渡螺母上；
油缸：油缸有4套，安装在双耳支座和单耳支座之间。
所述的驱动段与膜片之间通过密封圈密封。
所述的膜片与夹膜环之间通过密封圈密封。
所述的夹膜环与被驱动段之间通过密封圈密封。
所述的油缸尺寸相同，两两相对安装。
在膜片安装之前，本发明的端面驱动夹膜装置处于分离状态，其中驱动段和回转螺母为一个整体，为左侧部段；夹膜环、过渡螺母、被驱动段、耳轴、双耳支座、单耳支座、油缸为一个整体，为右侧部段；具有均匀断割内螺纹的回转螺母的断割槽与具有均匀断割外螺纹的过渡螺母的未去除螺纹部分对应；此时可以进行膜片拆卸、安装等操作。
在膜片安装之后，要使分离的左侧部段和右侧部段靠拢，此时，油缸驱动过渡螺母相对被驱动段和回转螺母转动，带动被驱动段向驱动段移动靠拢，使得膜片和夹膜环被夹紧。
试验完成后，油缸驱动过渡螺母相对被驱动段和回转螺母反向转动，带动被驱动段远离驱动段，卸除膜片和夹膜环的夹紧力；油缸完成运动到位后，具有均匀断割内螺纹的回转螺母的断割槽与具有均匀断割外螺纹的过渡螺母的未去除螺纹部分对应，再将合拢的左侧部段和右侧部段分离，以便进行膜片拆卸、安装等操作。
本发明的端面驱动夹膜装置延续了常规断割螺纹夹膜装置适用的风洞口径范围大，夹膜装置本体体积小的优点；同时，由于本发明的端面驱动夹膜装置的驱动装置，包括耳轴、双耳支座、单耳支座和油缸均安装在回转螺母的端面，又减少了径向空间占用。
本发明的端面驱动夹膜装置中的油缸的作用支点分别在被驱动段和过渡螺母上，作用力为系统内部力，对其他零部件影响小。
本发明的端面驱动夹膜装置能够为激波风洞类地面试验设备的膜片提供足够夹紧力，特别适用于激波管口径大、夹紧力要求高、圆周方向空间受限的情况。
附图说明
图1为本发明的端面驱动夹膜装置的结构示意图；
图2为本发明的端面驱动夹膜装置的右视图。
图中，1.驱动段 2.回转螺母 3.膜片 4.夹膜环 5.过渡螺母 6.被驱动段 7.耳轴8.双耳支座 9.单耳支座 10.油缸。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。
以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1、2所示，本发明的端面驱动夹膜装置包括驱动段1、回转螺母2、膜片3、夹膜环4、过渡螺母5、被驱动段6、耳轴7、双耳支座8、单耳支座9和油缸10；
驱动段1：为激波管的上游管段，内部为圆柱形腔体，试验时腔体内充入高压驱动气体，驱动段1的右端设置有外螺纹，与回转螺母2左侧内螺纹进行螺纹连接；
回转螺母2：连接激波管的上游管段和下游管段，内孔的两端分别加工有内螺纹，左侧内螺纹与驱动段1右端的外螺纹连接，右侧内螺纹与过渡螺母5连接，右侧内螺纹为均匀断割内螺纹，即在右侧内螺纹上开有用于均匀断割的槽，槽的数量为2n个，n≥3；回转螺母2的右端面与双耳支座8连接的位置加工有键槽；
膜片3：为位于驱动段1和被驱动段6之间的薄片，由驱动段1和被驱动段6夹紧，用于隔离激波管的驱动段1和被驱动段6；
夹膜环4：为圆筒形，安装在膜片3下游，用于承受膜片3张开后的各分瓣冲击，并容纳膜片3张开的各分瓣；
过渡螺母5：用于连接回转螺母2和被驱动段6，过渡螺母5的内孔加工有内螺纹，通过内螺纹与被驱动段6的外螺纹连接，过渡螺母5的外圆周上加工有外螺纹，外螺纹为与回转螺母2的均匀断割内螺纹装配的均匀断割外螺纹，过渡螺母5的均匀断割外螺纹的断割角度与回转螺母2的均匀断割内螺纹的断割角度相对应；过渡螺母5的均匀断割外螺纹与回转螺母2的均匀断割内螺纹的旋向相反；
被驱动段6：为激波管的下游管段，内部为圆柱形腔体，试验时腔体内充入低压被驱动气体，与过渡螺母5通过外螺纹连接；
耳轴7：油缸10的两端通过耳轴7分别连接在双耳支座8和单耳支座9上，油缸10的端头绕耳轴7转动或者沿耳轴7滑动；
双耳支座8：双耳支座8的左端面有与回转螺母2的右端面键槽配装的凸台，夹膜装置处于合拢状态时，双耳支座8凸台插入回转螺母2的键槽内；双耳支座8在被驱动段6的上下各有一个，通过键和螺钉固定在被驱动段6上；
单耳支座9：单耳支座9在被驱动段6的左右两侧各有一个，通过键和螺钉固定在过渡螺母5上；
油缸10：油缸10有4套，安装在双耳支座8和单耳支座9之间。
所述的驱动段1与膜片3之间通过密封圈密封。
所述的膜片3与夹膜环4之间通过密封圈密封。
所述的夹膜环4与被驱动段6之间通过密封圈密封。
所述的油缸10尺寸相同，两两相对安装。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种端面驱动夹膜装置，其特征在于，所述的夹膜装置包括驱动段(1)、回转螺母(2)、膜片(3)、夹膜环(4)、过渡螺母(5)、被驱动段(6)、耳轴(7)、双耳支座(8)、单耳支座(9)和油缸(10)；
驱动段(1)：为激波管的上游管段，内部为圆柱形腔体，试验时腔体内充入高压驱动气体，驱动段(1)的右端设置有外螺纹，与回转螺母(2)左侧内螺纹进行螺纹连接；
回转螺母(2)：连接激波管的上游管段和下游管段，内孔的两端分别加工有内螺纹，左侧内螺纹与驱动段(1)右端的外螺纹连接，右侧内螺纹与过渡螺母(5)连接，右侧内螺纹为均匀断割内螺纹，即在右侧内螺纹上开有用于均匀断割的槽，槽的数量为2n个，n≥3；回转螺母(2)的右端面与双耳支座(8)连接的位置加工有键槽；
膜片(3)：为位于驱动段(1)和被驱动段(6)之间的薄片，由驱动段(1)和被驱动段(6)夹紧，用于隔离激波管的驱动段(1)和被驱动段(6)；
夹膜环(4)：为圆筒形，安装在膜片(3)下游，用于承受膜片(3)张开后的各分瓣冲击，并容纳膜片(3)张开的各分瓣；
过渡螺母(5)：用于连接回转螺母(2)和被驱动段(6)，过渡螺母(5)的内孔加工有内螺纹，通过内螺纹与被驱动段(6)的外螺纹连接，过渡螺母(5)的外圆周上加工有外螺纹，外螺纹为与回转螺母(2)的均匀断割内螺纹装配的均匀断割外螺纹，过渡螺母(5)的均匀断割外螺纹的断割角度与回转螺母(2)的均匀断割内螺纹的断割角度相对应；过渡螺母(5)的均匀断割外螺纹与回转螺母(2)的均匀断割内螺纹的旋向相反；
被驱动段(6)：为激波管的下游管段，内部为圆柱形腔体，试验时腔体内充入低压被驱动气体，与过渡螺母(5)通过外螺纹连接；
耳轴(7)：油缸(10)的两端通过耳轴(7)分别连接在双耳支座(8)和单耳支座(9)上，油缸(10)的端头绕耳轴(7)转动或者沿耳轴(7)滑动；
双耳支座(8)：双耳支座(8)的左端面有与回转螺母(2)的右端面键槽配装的凸台，夹膜装置处于合拢状态时，双耳支座(8)凸台插入回转螺母(2)的键槽内；双耳支座(8)在被驱动段(6)的上下各有一个，通过键和螺钉固定在被驱动段(6)上；
单耳支座(9)：单耳支座(9)在被驱动段(6)的左右两侧各有一个，通过键和螺钉固定在过渡螺母(5)上；
油缸(10)：油缸(10)有4套，安装在双耳支座(8)和单耳支座(9)之间。
2.根据权利要求1所述的端面驱动夹膜装置，其特征在于，所述的驱动段(1)与膜片(3)之间通过密封圈密封。
3.根据权利要求1所述的端面驱动夹膜装置，其特征在于，所述的膜片(3)与夹膜环(4)之间通过密封圈密封。
4.根据权利要求1所述的端面驱动夹膜装置，其特征在于，所述的夹膜环(4)与被驱动段(6)之间通过密封圈密封。
5.根据权利要求1所述的端面驱动夹膜装置，其特征在于，所述的油缸(10)尺寸相同，两两相对安装。
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