CN112729673A

CN112729673A - 一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置

Info

Publication number: CN112729673A
Application number: CN202011307093.4A
Authority: CN
Inventors: 马鑫; 王得志; 刘万龙; 朱子环; 郝云择; 方俊雅; 敖春芳
Original assignee: Beijing Institute of Aerospace Testing Technology
Current assignee: Beijing Institute of Aerospace Testing Technology
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-04-30

Abstract

本发明的目的是提供一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置，包括：螺母、前端盖、O型圈、活塞、导向套、孔用斯特封、筒壁、轴用斯特封、防尘圈、活塞杆端盖、传动螺母、丝杆、轴端盖、轴承、导向杆、螺钉、紧定螺钉、缸套、后端盖、导向环、活塞杆、垫圈、弹簧垫圈、锁紧螺母、拉杆。丝杆可由电机驱动而转动，带动套在导向杆上的传动螺母、活塞杆端盖以及活塞杆沿轴向直线运动，从而带动活塞压缩筒壁前腔。丝杆一端伸入活塞杆端部的孔中，可以沿活塞杆轴向前后运动。混在油液中的空气会从排气孔排出，补油口用于对筒壁前腔补充油液，电机驱动活塞向前运动压缩筒壁前腔，会通过出油口c将压缩油液输送到推力校准系统中产生模拟推力。

Description

一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置

技术领域

本发明主要用于火箭发动机推力校准领域，具体涉及一种用于在校准过程中产生模拟推力的自动加载装置。

背景技术

推力校准是推力测量重要的一个环节，校准加载系统又是力值传递的基础。发动机在进行高空模拟试验时，发动机与测量传感器之间会产生约束，如各类弹性件和管路的约束等，为了获取发动机推力与测力传感器之间准确的力值传递关系，需要进行推力现场校准，主要通过推力校准加载装置产生模拟发动机工作的力值，计算出力值传递函数，通过传递关系对约束影响进行修正，确保测量参数的准确性和可靠性。

目前，部分发动机的校准过程还是通过人工手摇油压机的方式来实现，通过各种手动阀门的控制操作以及人工驱动油缸运动加压来作用于标准力传感器而产生推力校准所需的模拟推力，其校准过程存在以下问题：校准过程耗时耗力，精度难于保证且稳定性差，并且校准过程由于人工操作容易发生失误，需要正反向反复调节才能达到需求的模拟力值，而这在严格的推力校准过程中是不允许的。因此，需要研制一种能有效提高校准过程稳定性和精度以及能够缩短校准时间，保证严格的校准过程要求的模拟力自动加载装置。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种用于用于火箭发动机推力校准，能够省去校准过程中的人工操作而直接使用电机驱动的模拟力自动加载装置。

为了实现上述目标，本发明提供了一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置，包括：螺母、前端盖、O型圈、活塞、导向套、孔用斯特封、筒壁、轴用斯特封、防尘圈、活塞杆端盖、传动螺母、丝杆、轴端盖、轴承、导向杆、螺钉、紧定螺钉、缸套、后端盖、导向环、活塞杆、垫圈、弹簧垫圈、锁紧螺母、拉杆

所述前端盖用于对所述筒壁的前腔进行密封，其上设置有排气口，用于排出筒壁前腔油液中混入的空气，所述前端盖上设置有补油口，用于向筒壁前腔中补充油液，所述前端盖上设置有出油口，用于将压力油液输运到推力校准系统中产生模拟推力。

所述前端盖与所述筒壁使用所述O型圈进行密封。

所述后端盖与所述筒壁使用所述O型圈进行密封。

所述前端盖，所述筒壁，所述后端盖以及所述缸套之间采用所述拉杆进行连接，所述拉杆两端用所述螺母锁紧。

所述活塞套在所述活塞杆上，并在所述活塞杆上用轴肩定位，在所述活塞杆一端用所述垫圈、弹簧垫圈及锁紧螺母将所述活塞进行锁紧。

所述活塞与所述筒壁之间设置有所述导向套，使所述活塞可以贴着所述筒壁沿轴向滑动，所述活塞与所述筒壁之间的密封采用所述孔用斯特封。

所述后端盖与所述活塞杆之间设置有所述导向环，使所述活塞杆可以贴着所述后端沿轴向滑动，所述后端盖与所述活塞杆之间的密封采用所述轴用斯特封，所述后端盖与所述活塞杆之间还设置有所述防尘圈，用于阻止外部灰尘进入所述筒壁的后腔。

所述活塞杆端盖用所述紧定螺钉固定在所述活塞杆上，所述活塞杆在远离所述活塞的一端设置有孔。

所述传动螺母与所述活塞杆端盖用所述螺钉进行固定，所述传动螺母与所述丝杆组成丝杆螺母运动副。

所述丝杆一端伸入所述活塞杆端部的孔中，可以沿所述活塞杆轴向前后运动。

所述导向杆穿入所述活塞杆端盖以及所述传动螺母的径向设置的通孔中，使所述活塞杆端盖与所述传动螺母能沿着所述导向杆的轴向滑动，所述导向杆一端插入所述后端盖沿径向设置的盲孔中，另一端与所述缸套以及所述轴端盖使用螺母进行固定。

所述轴承套在所述丝杆上，其内圈一端用所述丝杆的轴肩定位，另一端用弹性挡圈固定，所述轴承外圈与所述缸套配合，其外圈用所述轴端盖固定，所述轴端盖和所述轴套用螺钉进行固定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单介绍

图1是一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置的主剖视图，用以说明本发明的主体结构

图2是一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置的外形图，用以说明本发明主体的外形结构。

图1中，1-螺母；2-前端盖；3-O型圈；4-活塞；5-导向套；6-孔用斯特封；7-筒壁；8-轴用斯特封；9-防尘圈；10-活塞杆端盖；11-传动螺母；12-丝杆；13-轴端盖；14-轴承；15-导向杆；16-螺钉；17-紧定螺钉；18-缸套；19-后端盖；20-导向环；21-活塞杆；22-垫圈；23-弹簧垫圈；24-锁紧螺母；25-拉杆

图3是2-前端盖的外形图，用以说明前端盖的外形。

图4是2-前端盖的剖视图，用以说明前端盖的内部结构。

图4中，a-排气口；b-补油口；c-出油口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以不同于在此描述的其他方式来实施。本领域技术人员可以再不违背本发明内涵的情况下作类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

下面结合附图，对本发明上述的和另外的结构和技术特征做更详细的说明。

如图1所示，一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置，包括：螺母1、前端盖2、O型圈3、活塞4、导向套5、孔用斯特封6、筒壁7、轴用斯特封8、防尘圈9、活塞杆端盖10、传动螺母11、丝杆12、轴端盖13、轴承14、导向杆15、螺钉16、紧定螺钉17、缸套18、后端盖19、导向环20、活塞杆21、垫圈22、弹簧垫圈23、锁紧螺母24、拉杆25。

所述前端盖2用于对所述筒壁6的前腔进行密封，其上设置有排气口，用于排出筒壁6前腔油液中混入的空气，所述前端盖2上设置有补油口，用于向筒壁6前腔中补充油液，所述前端盖2上设置有出油口，用于将压力油液输运到推力校准系统中产生模拟推力。

所述前端盖2与所述筒壁6使用所述O型圈3进行密封，所述后端盖19与所述筒壁6使用所述O型圈3进行密封。

所述前端盖2，所述筒壁3，所述后端盖19以及所述缸套18之间采用所述拉杆25进行连接，所述拉杆25两端用所述螺母1锁紧。

所述活塞4套在所述活塞杆21上，并在所述活塞杆21上用轴肩定位，在所述活塞杆21一端用所述垫圈22、弹簧垫圈23及锁紧螺母24将所述活塞4进行锁紧。

所述活塞4与所述筒壁6之间设置有所述导向套5，使所述活塞4可以贴着所述筒壁6沿轴向滑动，所述活塞4与所述筒壁6之间的密封采用所述孔用斯特封6。

所述后端盖19与所述活塞杆21之间设置有所述导向环20，使所述活塞杆21可以贴着所述后端盖19沿轴向滑动，所述后端盖19与所述活塞杆21之间的密封采用所述轴用斯特封8，所述后端盖19与所述活塞杆21之间还设置有所述防尘圈9，用于阻止外部灰尘进入所述筒壁6的后腔。

所述活塞杆端盖10用所述紧定螺钉17固定在所述活塞杆21上。

所述传动螺母11与所述活塞杆端盖10用所述螺钉进16行固定，所述传动螺母11与所述丝杆12组成丝杆螺母运动副，所述丝杆12一端伸入所述活塞杆21端部的孔中，可以沿所述活塞杆21轴向前后运动。

所述导向杆15穿入所述活塞杆端盖10以及所述传动螺母11的径向设置的通孔中，使所述活塞杆端盖10与所述传动螺母11能沿着所述导向杆15的轴向滑动，所述导向杆15一端插入所述后端盖19沿径向设置的盲孔中，另一端与所述缸套18以及所述轴端盖13使用螺母进行固定。

所述轴承14套在所述丝杆12上，其内圈一端用所述丝杆12的轴肩定位，另一端用弹性挡圈固定，所述轴承14外圈与所述缸套18配合，其外圈用所述轴端盖13固定，所述轴端盖13和所述缸套18用螺钉进行固定。

所述丝杆12在外部由电机驱动而转动，会带动套在所述导向杆15上的所述传动螺母11沿轴向直线运动，从而带动与所述传动螺母11固连的所述活塞杆端盖10以及所述活塞杆21沿轴向直线运动，从而带动所述活塞4贴着所述筒壁6沿轴向直线运动。

当所述前端盖2上的所述补油口b和所述出油口c均关闭，电机驱动所述活塞4向前运动压缩所述筒壁6前腔，混在油液中的空气会从所述排气孔a排出，当所述前端盖2上的所述排气孔a和所述出油口c均关闭，可以由所述补油口b对所述筒壁6前腔补充油液，当所述前端盖2上的所述排气孔a和所述补油口b均关闭，电机驱动所述活塞4向前运动压缩所述筒壁6前腔，会通过出油口c将压缩油液输送到推力校准系统中产生模拟推力。

Claims

1.一种用于火箭发动机推力校准的模拟力自动加载装置，包括：螺母、前端盖、O型圈、活塞、导向套、孔用斯特封、筒壁、轴用斯特封、防尘圈、活塞杆端盖、传动螺母、丝杆、轴端盖、轴承、导向杆、螺钉、紧定螺钉、缸套、后端盖、导向环、活塞杆、垫圈、弹簧垫圈、锁紧螺母、拉杆。

2.前端盖其上设置有排气口、补油口和出油口。前端盖，筒壁，后端盖以及缸套之间采用拉杆进行连接，拉杆两端用螺母锁紧。

3.活塞套在活塞杆上，并用活塞杆的轴肩定位，在活塞杆一端用垫圈、弹簧垫圈及锁紧螺母将活塞进行锁紧。活塞与筒壁之间设置有导向套，活塞与筒壁之间的密封采用孔用斯特封。后端盖与活塞杆之间设置有导向环，后端盖与活塞杆之间的密封采用轴用斯特封，后端盖与活塞杆之间设置有防尘圈。

4.活塞杆端盖用紧定螺钉固定在活塞杆上，活塞杆在远离活塞的一端设置有孔；传动螺母与活塞杆端盖用螺钉进行固定，传动螺母与丝杆组成丝杆螺母运动副，丝杆一端伸入活塞杆端部的孔中。轴承套在丝杆上，其内圈一端用丝杆的轴肩定位，另一端用弹性挡圈固定，轴承外圈与缸套配合，其外圈用轴端盖固定，轴端盖和轴套用螺钉进行固定。

5.导向杆穿入活塞杆端盖以及传动螺母的径向设置的通孔中，导向杆一端插入后端盖沿径向设置的盲孔中，另一端与缸套以及轴端盖使用螺母进行固定。