CN113295370A - 一种用于高速风洞集气室的密封装置 - Google Patents

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黄仁忠
白云龙
李笑楠
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Abstract

本发明公开一种用于高速风洞集气室的密封装置，包括密封板主体、内压板、外压板和充气密封圈，所述的密封板主体固定于集气室端面，密封板上由里至外分别固定安装有内压板和外压板，所述的充气密封圈位于内压板和外压板之间，充气密封圈的上部份中空为充气部，下部份为固定部，内压板和外压板相对配合将固定部固定在密封板主体上，所述的充气部位于内压板和外压板侧壁之间，所述的密封板主体、内压板和外压板分别与集气室的伸缩段之间留有间隙；充气膨胀后，充气部的顶部平面与集气室的伸缩段紧密相接触。本装置能够有效避免风洞机构的位移偏差造成密封装置损坏的问题；具有降低维修难度及维修成本，进而提升风洞实验效率的优点。

Description

一种用于高速风洞集气室的密封装置
技术领域
本发明属于高速风洞实验领域，具体涉及一种用于高速风洞集气室的密封装置。
背景技术
在高速风洞实验中，集气室作为风洞的重要结构，其密封效果直接影响着风洞流场品质，特别是超音速实验工况。风洞常年处于高负荷运转状态，洞体本身存在较大的振动，外加自然因素的影响，集气室的伸缩段与腔体之间的间隙必然发生偏差，在伸缩段移动过程中，导致密封结构经常损坏。
发明内容
针对高速风洞集气室漏气问题，提供一种用于高速风洞集气室的密封装置，解决密封结构经常损坏的问题，延长了使用寿命。
本发明所采用的技术方案如下：一种用于高速风洞集气室的密封装置，包括密封板主体、内压板、外压板和充气密封圈，所述的密封板主体固定于集气室端面，密封板上由里至外分别固定安装有内压板和外压板，所述的充气密封圈位于内压板和外压板之间，充气密封圈的上部份为中空充气部，下部份为固定部，所述的内压板和外压板分别设置有凸沿，所述的两凸沿处相对配合将所述的固定部固定在密封板主体上，所述的充气部位于内压板和外压板侧壁之间，并低于内压板和外压板侧壁，所述的密封板主体、内压板和外压板分别与集气室的伸缩段之间留有间隙；充气膨胀后，充气部的顶部平面与集气室的伸缩段紧密相接触。
本发明还具有如下技术特征：
1、所述的密封板主体与集气室端面之间通过实心O型圈密封。
2、所述的充气部未充气时与内压板和外压板之间留有间隙。
3、所述的密封板主体由两半拼接而成，其端面过渡平滑。
4、所述的内压板或外压板由四段拼接而成。
5、所述的充气密封圈的充气部的顶部为锯齿状。
6、所述的充气密封圈横截面为工字型。
本发明与现有技术相比的优点在于：本密封装置可应用于动、静态机械结构的密封，避免风洞机构的位移偏差造成的伸缩段与密封装置的其他结构接触，而导致的密封装置损坏的问题；具有密封效果良好，显著降低维修难度及维修成本，进而提升风洞实验效率的优点。
附图说明
图1为密封装置正视图。
图2为密封装置I-I的剖视图。
图3为图2中A处局部放大图。
图4为充气密封圈截面图。
其中1、密封板主体，2、内压板，3、外压板，4、充气密封圈，5、实心O型胶圈，6、集气室腔体，7、集气室的伸缩段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明结构举例做进一步说明。
实施例1
一种用于高速风洞集气室的密封装置，包括密封板主体、内压板、外压板和充气密封圈，所述的密封板主体固定于集气室端面，密封板主体由两半拼接而成，其端面过渡平滑，密封板上由里至外分别通过螺钉固定安装有内压板和外压板，密封板主体分别与内压板和外压板存在限位结构，内压板考虑到加工成本，由四段拼接而成，考虑到更换密封圈的便利，外压板由四段拼接而成，所述的充气密封圈位于内压板和外压板之间，充气密封圈的横截面为工字型，其上部份为中空的充气部，顶部为锯齿状，下部份为固定部，所述的内压板和外压板分别设置有凸沿，所述的两凸沿处相对配合将所述的固定部固定在密封板主体上，所述的充气部位于内压板和外压板侧壁之间，并低于内压板和外压板侧壁，密封板主体、内压板和外压板分别与集气室的伸缩段之间留有间隙，充气部未充气时与内压板和外压板侧壁之间留有间隙，充气膨胀后，充气部的顶部平面与集气室的伸缩段紧密相接触。将充气密封圈气嘴放置在靠近气源一侧，在该侧密封板主体上打一个U型槽，用于放置气嘴，便于日后拆卸、安装。密封板主体与集气室端面之间通过实心O型圈密封。充气密封圈的充气部与内压板和外压板之间并非受力压紧，而是存在1.5～2mm的间隙，便于后期充气密封圈的更换。利用厂房吊车将组装好的密封装置通过吊耳吊挂到指定位置，进行微调后通过螺钉固定在集气室腔体的端面上，最后通过销子进行限位。后期更换密封圈只需拆下外压板取出充气密封圈，直接进行更换，无需拆卸集气室的伸缩段。该型充气密封圈材质为天然橡胶，其伸缩性能优越、耐磨损、寿命长，泄压后能够迅速恢复充气前的形状，泄压后能够快速恢复原状，能够解决密封装置频繁损坏的现象。见附图2，内压板、外压板与集气室伸缩段之间的间隙为10mm，充气密封圈与伸缩段之间的间隙为12mm，不会由于风洞机构微小的位移偏差造成密封装置的破坏。该型充气密封圈在充气0.4MPa的情况下，可膨胀到20mm以上，充气到0.6MPa时，膨胀效果继续放大，无破坏，其伸缩性能优越，且耐磨损，寿命长，密封效果良好；该密封装置与伸缩段之间最小距离为10mm，间隙足够大，避免由于风洞机构位移偏差导致的密封装置破坏。在维修方面，无需拆卸集气室的伸缩段，在维修时间、维修周期、维修成本、以及实验效率方面得到显著提升。

Claims (7)

1.一种用于高速风洞集气室的密封装置，包括密封板主体、内压板、外压板和充气密封圈，其特征在于，所述的密封板主体固定于集气室端面，密封板上由里至外分别固定安装有内压板和外压板，所述的充气密封圈位于内压板和外压板之间，充气密封圈的上部份中空为充气部，下部份为固定部，所述的内压板和外压板分别设置有凸沿，所述的两凸沿处相对配合将所述的固定部固定在密封板主体上，所述的充气部位于内压板和外压板侧壁之间，并低于内压板和外压板侧壁，所述的密封板主体、内压板和外压板分别与集气室的伸缩段之间留有间隙；充气膨胀后，充气部的顶部平面与集气室的伸缩段紧密相接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于高速风洞集气室的密封装置，其特征在于：所述的密封板主体与集气室端面之间通过实心O型圈密封。
3.根据权利要求2所述的一种用于高速风洞集气室的密封装置，其特征在于：所述的充气部未充气时与内压板和外压板之间留有间隙。
4.根据权利要求3所述的一种用于高速风洞集气室的密封装置，其特征在于：所述的密封板主体由两半拼接而成，其端面过渡平滑。
5.根据权利要求4所述的一种用于高速风洞集气室的密封装置，其特征在于：所述的内压板或外压板由四段拼接而成。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于高速风洞集气室的密封装置，其特征在于：所述的充气密封圈的充气部的顶部为锯齿状。
7.根据权利要求6所述的一种用于高速风洞集气室的密封装置，其特征在于：所述的充气密封圈横截面为工字型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114991646A (zh) * 2022-05-27 2022-09-02 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种用于低速增压风洞截面的密封结构
CN115855429A (zh) * 2023-02-22 2023-03-28 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 一种应用于大型柔壁喷管的动密封结构及其使用方法

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