CN211527771U - 一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板。该板式膜片碎渣挡板包括撞击板、支撑叉、上限位板、下限位板和弹性拉绳，安装在风洞真空管段末端。风洞试验时，当试验气流中有膜片碎渣或掉瓣时，高速运动的膜片碎渣或掉瓣首先撞击到撞击板上，在膜片碎渣或掉瓣的作用力下，撞击板会沿竖直转轴转动，弹性拉绳被拉长，产生的弹性力避免了撞击板直接撞击真空管段的内壁面，同时，粘接固定在撞击板上的橡胶块也可减轻撞击板对真空管段的破坏作用。试验结束后，在弹性拉绳的作用力下，撞击板可实现自动复位。该板式膜片碎渣挡板结构简单、可靠，不需要工作人员操作和复位，能够有效阻挡膜片碎渣或掉瓣对真空管封闭端的破坏。
Description
技术领域
本实用新型属于脉冲风洞设备领域，具体涉及一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板。
背景技术
在激波风洞类脉冲设备中，一般使用膜片将风洞的不同部段隔开，在进行风洞试验时，风洞的高压段和低压段分别充不同压力的气体，膜片在高压气体的作用下破裂后，在膜片处产生激波，激波将低压段的试验气体压缩后形成高温高压的试验气体，试验气体冲破膜片后，进入喷管膨胀后形成试验气流。
风洞高压段的膜片一般采用金属或者聚酯纤维材料。金属膜片在被高压的气流撕裂的过程中，可能会产生碎渣，也可能产生较大的掉瓣。聚酯纤维膜片在被高温的气体熔融后汽化，但经常会存在汽化不完全的问题，也会产生碎渣。这些碎渣或掉瓣随高速气流到达真空管段，最后会冲到真空管段封闭端，由于碎渣或掉瓣的速度很高，容易对真空管道或阀门等部件产生破坏。
M.S.Holden,J.Harvey,M.MacLean等在“Development and Application of aNew Ground Test Capability to Conduct Full-Scale Shroud and Stage SeparationStudies at Duplicated Flight Conditions”(AIAA 2005-696)公布了在美国LENS II激波风洞上，为了阻止膜片的碎渣或掉瓣进入真空管段中，在风洞的被驱动段和喉道之间设计了中心体阀，这个中心体阀可以阻止高压的驱动气体进入真空管段中，同时也避免了膜片的碎渣或掉瓣进入真空管段中，这个装置的不足之处在于延长了流场建立时间，这对于短时间运行的风洞来讲，实际上导致了风洞有效运行时间的损失。
当前，亟需发展一种针对脉冲风洞的专用的膜片碎渣挡板。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板。
本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板，其特点是，所述的板式膜片碎渣挡板包括撞击板、支撑叉、上限位板、下限位板和弹性拉绳；
真空管段通过串列的底座固定支撑在地面上，真空管段为一端开口、另一端封闭的圆管，开口端连接脉冲风洞试验段的下游端；在真空管段的内部，与底座对应的位置上，设置有固定在真空管段下壁面最低处的安装座，在真空管段上壁面最高处设置有对应的安装座；
所述的撞击板为一竖直圆形金属板，竖直圆形金属板前侧表面和后侧表面的圆周边缘固定有对称的环形加强筋，竖直圆形金属板的前侧表面和后侧表面的竖直中心线固定有对称的竖直加强筋；环形加强筋的半径小于真空管段的半径；环形加强筋上固定有与竖直圆形金属板同平面等厚度对称的月牙形金属板，月牙形金属板的外沿顶点位置处包覆有橡胶块；环形加强筋的水平位置处固定有挂绳环Ⅰ，真空管段的内壁面上固定有与挂绳环Ⅰ对应的挂绳环Ⅱ，挂绳环Ⅰ和挂绳环Ⅱ之间安装有两根对称的弹性拉绳，弹性拉绳拉伸后的长度能够实现撞击板上的两个橡胶块接触真空管段的内壁面，同时，在弹性拉绳不受力情况下，能够实现撞击板与真空管段的轴线之间的夹角为锐角；
所述的支撑叉一端为圆柱端，另一端为叉形端，支撑叉有两个，支撑叉通过叉形端对称装卡在撞击板的上顶点和下顶点位置处；上顶点的支撑叉圆柱端套装有垫圈和滚柱轴承，上顶点的支撑叉圆柱端通过两块对接的L型上限位板固定在上壁面安装座上，上限位板的水平段设置有通孔，上限位板竖直段设置有与滚柱轴承装配的半圆柱形凹槽；下顶点的支撑叉圆柱端套装有垫圈和推力轴承，下顶点的支撑叉圆柱端通过两块对接的一字型下限位板固定在下壁面安装座上，下限位板设置有通孔，下限位板的端头设置有与支撑叉圆柱端装配的半圆柱形凹槽；上限位板通过穿过通孔的螺栓固定在上壁面安装座上，下限位板通过穿过通孔的螺栓固定在下壁面安装座上。
所述的月牙形金属板的宽度与撞击板的半径之和比真空管段的半径大0.1m～0.5m，撞击板的半径比真空管段的半径小0.2m～0.5m。
所述的橡胶块粘接固定在月牙形金属板的外沿顶点位置处。
本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板中的撞击板在试验气流和膜片碎渣或掉瓣撞击的作用下沿竖直轴线转动，具有阻挡膜片碎渣或掉瓣和降低膜片碎渣或掉瓣冲击作用，避免了膜片碎渣或掉瓣对真空管封闭端的破坏，试验结束后，撞击板在弹性拉绳的作用下，自动回位。
本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板中的滚柱轴承和推力轴承能够实现撞击板受到膜片碎渣或掉瓣冲击作用下绕竖直中心轴线转动的作用，推力轴承还具有支撑撞击板重量作用。
本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板结构简单、可靠，不需要工作人员操作和复位，能够有效阻挡膜片碎渣或掉瓣对真空管封闭端的破坏。
附图说明
图1为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板的垂直于气流方向的视图；
图2为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板的沿水平面剖开下视图；
图3为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板的沿纵向对称面剖视图；
图4为图2中Ⅰ处的局部放大图；
图5为图3中Ⅱ处的局部放大图；
图6为图3中Ⅲ处的局部放大图；
图7为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板中的撞击板立体图；
图8为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板中的支撑叉立体图；
图9为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板中的上限位板立体图；
图10为本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板中的下限位板立体图。
图中，1.撞击板 2.支撑叉 3.安装座 4.真空管段 5.底座 6.上限位板 7.滚柱轴承 8.下限位板 9.推力轴承 10.橡胶块 11.环形加强筋 12.弹性拉绳 13.挂绳环Ⅱ 14.挂绳环Ⅰ 15.垫圈 16.竖直加强筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本实用新型。
如图1～7所示，本实用新型的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板包括撞击板1、支撑叉2、上限位板6、下限位板8和弹性拉绳12；
真空管段4通过串列的底座5固定支撑在地面上，真空管段4为一端开口、另一端封闭的圆管，开口端连接脉冲风洞试验段的下游端；在真空管段4的内部，与底座5对应的位置上，设置有固定在真空管段4下壁面最低处的安装座3，在真空管段5上壁面最高处设置有对应的安装座3；
所述的撞击板1为一竖直圆形金属板，竖直圆形金属板前侧表面和后侧表面的圆周边缘固定有对称的环形加强筋11，竖直圆形金属板的前侧表面和后侧表面的竖直中心线固定有对称的竖直加强筋16；环形加强筋11的半径小于真空管段4的半径；环形加强筋11上固定有与竖直圆形金属板同平面等厚度对称的月牙形金属板，月牙形金属板的外沿顶点位置处包覆有橡胶块10；环形加强筋11的水平位置处固定有挂绳环Ⅰ14，真空管段4的内壁面上固定有与挂绳环Ⅰ14对应的挂绳环Ⅱ13，挂绳环Ⅰ14和挂绳环Ⅱ13之间安装有两根对称的弹性拉绳12，弹性拉绳12拉伸后的长度能够实现撞击板1上的两个橡胶块10接触真空管段4的内壁面，同时，在弹性拉绳12不受力情况下，能够实现撞击板1与真空管段4的轴线之间的夹角为锐角；
如图8所示，所述的支撑叉2一端为圆柱端，另一端为叉形端，支撑叉2有两个，支撑叉2通过叉形端对称装卡在撞击板1的上顶点和下顶点位置处；上顶点的支撑叉2圆柱端套装有垫圈15和滚柱轴承7，上顶点的支撑叉2圆柱端通过如图9所示的两块对接的L型上限位板6固定在上壁面安装座3上，上限位板6的水平段设置有通孔，上限位板6竖直段设置有与滚柱轴承7装配的半圆柱形凹槽；下顶点的支撑叉2圆柱端套装有垫圈15和推力轴承9，下顶点的支撑叉2圆柱端通过如图10所示的两块对接的一字型下限位板8固定在下壁面安装座3上，下限位板8设置有通孔，下限位板8的端头设置有与支撑叉2圆柱端装配的半圆柱形凹槽；上限位板6通过穿过通孔的螺栓固定在上壁面安装座3上，下限位板8通过穿过通孔的螺栓固定在下壁面安装座3上。
所述的月牙形金属板的宽度与撞击板1的半径之和比真空管段4的半径大0.1m～0.5m，撞击板1的半径比真空管段4的半径小0.2m～0.5m。
所述的橡胶块10粘接固定在月牙形金属板的外沿顶点位置处。
实施例1
本实施例的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板的工作过程如下：
在风洞试验时，当试验气流中有膜片碎渣或掉瓣时，高速运动的膜片碎渣或掉瓣首先撞击到撞击板1上，在膜片碎渣或掉瓣的作用力下，撞击板1会沿上顶点的支撑叉2和下顶点的支撑叉2之间形成的竖直转轴转动，弹性拉绳12被拉长，产生的弹性力避免了撞击板1直接撞击真空管段4的内壁面，同时，粘接固定在撞击板1上的橡胶块10也可减轻撞击板1对真空管段4的破坏作用。试验结束后，在弹性拉绳12的作用力下，撞击板1可实现自动复位。
Claims (3)
1.一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板，其特征在于，所述的板式膜片碎渣挡板包括撞击板(1)、支撑叉(2)、上限位板(6)、下限位板(8)和弹性拉绳(12)；
真空管段(4)通过串列的底座(5)固定支撑在地面上，真空管段(4)为一端开口、另一端封闭的圆管，开口端连接脉冲风洞试验段的下游端；在真空管段(4)的内部，与底座(5)对应的位置上，设置有固定在真空管段(4)下壁面最低处的安装座(3)，在真空管段(5)上壁面最高处设置有对应的安装座(3)；
所述的撞击板(1)为一竖直圆形金属板，竖直圆形金属板前侧表面和后侧表面的圆周边缘固定有对称的环形加强筋(11)，竖直圆形金属板的前侧表面和后侧表面的竖直中心线固定有对称的竖直加强筋(16)；环形加强筋(11)的半径小于真空管段(4)的半径；环形加强筋(11)上固定有与竖直圆形金属板同平面等厚度对称的月牙形金属板，月牙形金属板的外沿顶点位置处包覆有橡胶块(10)；环形加强筋(11)的水平位置处固定有挂绳环Ⅰ(14)，真空管段(4)的内壁面上固定有与挂绳环Ⅰ(14)对应的挂绳环Ⅱ(13)，挂绳环Ⅰ(14)和挂绳环Ⅱ(13)之间安装有两根对称的弹性拉绳(12)，弹性拉绳(12)拉伸后的长度能够实现撞击板(1)上的两个橡胶块(10)接触真空管段(4)的内壁面，同时，在弹性拉绳(12)不受力情况下，能够实现撞击板(1)与真空管段(4)的轴线之间的夹角为锐角；
所述的支撑叉(2)一端为圆柱端，另一端为叉形端，支撑叉(2)有两个，支撑叉(2)通过叉形端对称装卡在撞击板(1)的上顶点和下顶点位置处；上顶点的支撑叉(2)圆柱端套装有垫圈(15)和滚柱轴承(7)，上顶点的支撑叉(2)圆柱端通过两块对接的L型上限位板(6)固定在上壁面安装座(3)上，上限位板(6)的水平段设置有通孔，上限位板(6)竖直段设置有与滚柱轴承(7)装配的半圆柱形凹槽；下顶点的支撑叉(2)圆柱端套装有垫圈(15)和推力轴承(9)，下顶点的支撑叉(2)圆柱端通过两块对接的一字型下限位板(8)固定在下壁面安装座(3)上，下限位板(8)设置有通孔，下限位板(8)的端头设置有与支撑叉(2)圆柱端装配的半圆柱形凹槽；上限位板(6)通过穿过通孔的螺栓固定在上壁面安装座(3)上，下限位板(8)通过穿过通孔的螺栓固定在下壁面安装座(3)上。
2.根据权利要求1所述的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板，其特征在于，所述的月牙形金属板的宽度与撞击板(1)的半径之和比真空管段(4)的半径大0.1m～0.5m，撞击板(1)的半径比真空管段(4)的半径小0.2m～0.5m。
3.根据权利要求1所述的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板，其特征在于，所述的橡胶块(10)粘接固定在月牙形金属板的外沿顶点位置处。
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Cited By (2)
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