CN111044211A - 产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，涉及动态压力计量技术领域。该方案包括激波管被驱动段末端法兰与端盖上的法兰紧密贴合，卡箍套在两个法兰的贴合处，卡箍和法兰之间的接触面为斜面，通过压紧卡箍实现紧固；激波管与端盖之间设置有端堵头，所述端堵头中心能够安装不同规格的压力传感器；所述端堵头通过紧固螺栓与激波管固定，采用本发明的方案，能够提高激波管的大量值阶跃压力校准精度。

Description

产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置

技术领域

本发明涉及动态压力计量技术领域，尤其涉及产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置。

背景技术

目前，激波管是一种经典的阶跃压力发生装置，用于对动态压力进行校准。用于常规压力传感器动态特性校准的激波管能提供100kPa～1.5Mpa的阶跃压力，而用于兵器工业高量值压力传感器校准的激波管能产生100Mpa甚至更高的阶跃压力。当入射激波到达激波管被驱动段端盖上时，端盖将承受大量值的瞬时冲击载荷，可能引起端盖的振动，进而影响被测传感器的校准精度。可行的方法是采用较厚重的端盖设计，提高结构刚度，同时设计牢固的端盖固定装置，提供足够量级的预紧力抵抗冲击载荷的影响，同时保证校准过程中的安全性。

鉴于此，迫切需要提高激波管的大量值阶跃压力校准精度。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明基于矢量力值传递原理和挠性形变原理设计一种激波管被驱动段端盖的紧固支撑装置，提高激波管的大量值阶跃压力校准精度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，包括激波管被驱动段末端法兰与端盖上的法兰紧密贴合，卡箍套在两个法兰的贴合处，卡箍和法兰之间的接触面为斜面，通过压紧卡箍实现紧固；

激波管与端盖之间设置有端堵头，所述端堵头中心能够安装不同规格的压力传感器；

所述端堵头通过紧固螺栓与激波管固定。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述端堵头的中心设置有螺纹孔，从而安装不同规格的压力传感器。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述端堵头的内侧面设置有O形圈槽，以放置O形圈，从而加强激波管被驱动段的密封效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述卡箍的圆弧顶部开有应力槽，当卡箍上下两部分在凸起处夹紧时，由于应力槽的存在卡箍将产生一定的形变，更加适应被夹结构的外形，增强了紧固力。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述卡箍升降装置由上及下依次包括托盘、定位螺钉、丝杠、螺套、手柄、推力球轴承、导向键、螺钉、支撑座和用于将支撑座固定到一水平面的第一螺栓；

丝杠旋进螺套内，手柄旋进螺套内；操作时握住手柄使其在与丝杠垂直的平面上旋转，从而带动丝杠上下运动，将托盘升起或落下；

丝杠下端部一侧安装有导向键，通过螺钉将导向键与丝杠固连；将丝杠从上往下安装进支撑座的内筒，支撑座内壁设置有一道从上至下的凹槽，将丝杠上的导向键对准支撑座凹槽装入；导向键限制了丝杠相对于支撑座的周向运动，使丝杠只能沿着凹槽上下运动。

在丝杠装入支撑座之前，先在支撑座上端部放入推力球轴承，再将丝杠装入，丝杠上的螺套置于推力球轴承上；推力球轴承减小了转动手柄时的摩擦力；

支撑座底部有螺孔，通过螺栓将支撑座固定在装置其他部分的水平面上；

托盘用于支撑下半部分的法兰，以防卡箍卸下后法兰掉落；托盘安装时从上往下套在丝杠上端部，然后拧紧定位螺丝固定。

在上述任一技术方案中，进一步地，卡箍和法兰之间采用斜面接触，斜角的作用是为了实现力矢转换，将紧固螺栓施加到卡箍凸起上的力转换为端盖与激波管体之间的夹紧力。根据矢量力值传递原理，螺栓力和端盖紧固力之间存在sin2θ的关系，因此45°的斜坡角是力值传递效率最高的角度。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述卡箍升降装置通过下端底座的第一螺栓与激波管底座紧固，通过可绕轴旋转的手柄和推力球轴承使丝杠上下运动，带动托盘升降。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述端盖下方设置有用于拆卸端盖的卡箍升降装置，拆卸端盖时将卡箍升降装置升起，拆卸完成后将卡箍升降装置落下，通过卡箍升降装置对端盖、端堵头、传感器等部件起到支撑保护作用，在卸载大量级紧固状态的安装时能够保证人员和设备的安全。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，包括激波管被驱动段末端法兰与端盖上的法兰紧密贴合，卡箍套在两个法兰的贴合处，卡箍和法兰之间的接触面为斜面，通过压紧卡箍实现紧固；激波管与端盖之间设置有端堵头，所述端堵头中心能够安装不同规格的压力传感器；所述端堵头通过紧固螺栓与激波管固定。采用本发明的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，通过紧固件设计紧凑，易于操作；具体的，利用卡箍挠性形变增强了夹紧力，同时可根据产生激波的强度提前计算螺栓旋紧力度，保证夹紧力值满足要求，最大限度消除入射激波对端堵头的冲击振动，提高压力传感器校准精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的端盖剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的卡箍剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的图3所示卡箍左视图半剖结构示意图；

图5为本发明实施例提供的卡箍升降装置剖面结构示意图。

图标：

1-激波管被驱动段；

2-卡箍；

3-端盖；

4-卡箍升降装置；

5-激波管底座；

6-被驱动段末端法兰；

7-端堵头；

8-紧固螺栓；

9-O形圈槽；

10-应力槽；

11-力矢转换角；

12-托盘；

13-定位螺钉；

14-丝杠；

15-螺套；

16-手柄；

17-推力球轴承；

18-导向键；

19-螺钉；

20-支撑座；

21-第一螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1—图5所示，本实施例提供的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段1端盖3紧固支撑装置的方案如下。

本实施例提供的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段1端盖3紧固支撑装置，包括：产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段1端盖3紧固支撑装置，包括激波管被驱动段末端法兰6与端盖3上的法兰紧密贴合，卡箍2套在两个法兰的贴合处，卡箍2和法兰之间的接触面为斜面，通过压紧卡箍2实现紧固；激波管与端盖3之间设置有端堵头7，所述端堵头7中心能够安装不同规格的压力传感器；所述端堵头7通过紧固螺栓8与激波管固定。

需要指出的是，卡箍2和法兰之间采用斜面接触，斜角的作用是为了实现力矢转换，将紧固螺栓8施加到卡箍2凸起上的力转换为端盖3与激波管体之间的夹紧力，从而形成力矢转换角11；根据矢量力值传递原理，螺栓力和端盖3紧固力之间存在sin2θ的关系，因此45°的斜坡角是力值传递效率最高的角度。

本实施例的可选方案为，所述端堵头7的中心设置有螺纹孔，从而安装不同规格的压力传感器。

本实施例的可选方案为，所述端堵头7的内侧面设置有O形圈槽9，以放置O形圈，从而加强激波管被驱动段1的密封效果。

本实施例的可选方案为，所述卡箍2的圆弧顶部开有应力槽10，当卡箍2上下两部分在凸起处夹紧时，由于应力槽10的存在卡箍2将产生一定的形变，更加适应被夹结构的外形，增强了紧固力。

本实施例的可选方案为，所述卡箍升降装置4由上及下依次包括托盘12、定位螺钉13、丝杠14、螺套15、手柄16、推力球轴承17、导向键18、螺钉19、支撑座20和用于将支撑座20固定到一水平面的第一螺栓21。

需要指出的是，卡箍升降装置4通过下端底座的第一螺栓21与激波管底座5紧固，通过可绕轴旋转的手柄16和推力球轴承17使丝杠14上下运动，带动托盘12升降。

还需要指出的是，所述端盖3下方设置有用于拆卸端盖3的卡箍升降装置4，拆卸端盖3时将卡箍升降装置4升起，拆卸完成后将卡箍升降装置4落下，通过卡箍升降装置4对端盖3、端堵头7、传感器等部件起到支撑保护作用，在卸载大量级紧固状态的安装时能够保证人员和设备的安全。

另外，托盘12的作用是在装卸法兰时支撑下半部分的法兰，以防卡箍卸下后法兰掉落。托盘12安装时从上往下套在丝杠14上端部，然后拧紧定位螺钉13固定。

将丝杠14旋进螺套15内，将手柄16也旋进螺套15内。操作时握住手柄16使其在与丝杠14垂直的平面上旋转，从而带动丝杠14上下运动，将托盘12升起或落下。

丝杠14下端部一侧安装有导向键18，通过螺钉19将导向键18与丝杠14固连。将丝杠14从上往下安装进支撑座20的内筒，支撑座20内壁有一道从上至下的凹槽，将丝杠14上的导向键18对准支撑座20的凹槽装入。导向键18的作用是限制了丝杠14相对于支撑座20的周向运动，使丝杠14只能沿着凹槽上下运动。

在丝杠14装入支撑座20之前，先在支撑座20上端部放入推力球轴承17，再将丝杠14装入，丝杠14上的螺套15置于推力球轴承17上。推力球轴承17的作用是减小了转动手柄16时的摩擦力。

支撑座20的底部设置有螺孔，通过第一螺栓21将支撑座20固定在装置其他部分的水平面上。

本实施例的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段1端盖3紧固支撑装置的工作过程如下：

1.转动卡箍升降装置4的手柄16，将托盘12升起，稳固支撑激波管端盖3；

2.将卡箍2突起的螺栓取下，依次松动卡箍2的上半部分和下半部分；

3.转动升降手柄16，将托盘12落下，取下卡箍2，取出端堵头7，安装传感器；

4.将端堵头7紧扣激波管末端，安装端盖3，将端堵头7夹紧；

5.转动升降手柄16，将托盘12升起，使激波管末端与端盖3落入卡箍2下半部分之中；

6.盖上卡箍2的上半部分，对准两部分在凸起处的螺栓口，安装紧固螺栓8；

7.根据预激发的阶跃压力大小和激波管被驱动段1管径计算冲击力大小，根据结构的力矢转换角11预估紧固螺栓8的夹紧力，使用力矩扳手将紧固螺栓8拧紧到预估力值大小；

8.转动升降手柄16，将托盘12落下，开启校准程序。

本实施例提供的一种产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段1端盖3紧固支撑装置，包括激波管被驱动段末端法兰6与端盖3上的法兰紧密贴合，卡箍2套在两个法兰的贴合处，卡箍2和法兰之间的接触面为斜面，通过压紧卡箍2实现紧固；激波管与端盖3之间设置有端堵头7，所述端堵头7中心能够安装不同规格的压力传感器；所述端堵头7通过紧固螺栓8与激波管固定。采用本发明的激波管被驱动段1端盖3紧固支撑装置，通过紧固件设计紧凑，易于操作；具体的，利用卡箍2挠性形变增强了夹紧力，同时可根据产生激波的强度提前计算螺栓旋紧力度，保证夹紧力值满足要求，最大限度消除入射激波对端堵头7的冲击振动，提高压力传感器校准精度；同时，还设置有卡箍升降装置4，通过卡箍升降装置4对端盖3、端堵头7、传感器等部件起到支撑保护作用，在卸载大量级紧固状态的安装时能够保证人员和设备的安全。

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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，其特征在于，包括：激波管被驱动段末端法兰与端盖上的法兰紧密贴合，卡箍套在两个法兰的贴合处，卡箍和法兰之间的接触面为斜面，通过压紧卡箍实现紧固；

激波管与端盖之间设置有端堵头，所述端堵头中心能够安装不同规格的压力传感器；

所述端堵头通过紧固螺栓与激波管固定。

2.根据权利要求1所述的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，其特征在于，所述端堵头的中心设置有螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，其特征在于，所述端堵头的内侧面设置有O形圈槽。

4.根据权利要求1所述的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，其特征在于，所述卡箍的圆弧顶部开有应力槽。

5.根据权利要求1所述的产生大量级阶跃压力的激波管被驱动段端盖紧固支撑装置，其特征在于，所述卡箍升降装置由上及下依次包括托盘、定位螺钉、丝杠、螺套、手柄、推力球轴承、导向键、螺钉、支撑座和用于将支撑座固定到一水平面的第一螺栓；

丝杠旋进螺套内，手柄旋进螺套内；操作时握住手柄使其在与丝杠垂直的平面上旋转，从而带动丝杠上下运动，将托盘升起或落下；

丝杠下端部一侧安装有导向键，通过螺钉将导向键与丝杠固连；将丝杠从上往下安装进支撑座的内筒，支撑座内壁设置有一道从上至下的凹槽，将丝杠上的导向键对准支撑座凹槽装入；导向键限制了丝杠相对于支撑座的周向运动，使丝杠只能沿着凹槽上下运动。

在丝杠装入支撑座之前，先在支撑座上端部放入推力球轴承，再将丝杠装入，丝杠上的螺套置于推力球轴承上；推力球轴承减小了转动手柄时的摩擦力；

支撑座底部有螺孔，通过螺栓将支撑座固定在装置其他部分的水平面上；

托盘用于支撑下半部分的法兰，以防卡箍卸下后法兰掉落；托盘安装时从上往下套在丝杠上端部，然后拧紧定位螺丝固定。

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