可重复拆装的内外压筒的制作方法
【专利摘要】本发明属于航天环境强度【技术领域】，具体涉及一种可重复拆装的内外压筒。包括内压筒和外压筒，外压筒内壁光滑平整，内压筒外壁光滑平整，外压筒筒径大于试验件外径，内压筒筒径小于试验件内径；所述内压筒和外压筒其上下两端分别为上环板、下环板，在上环板、下环板之间均布连接若干根轴向筋条，使其组装成为一个筒壁镂空的圆柱形工装。所述的轴向筋条与上环板、下环板之间通过角钢连接，上环板、下环板与角钢、角钢与轴向筋条之间均通过螺栓连接。当需要对试验件加载内压时，将内压筒放置在试验件内侧；当需要对试验件加载外压时，将外压筒放置在试验件外侧。本发明可重复拆装，存放时节省空间。
【专利说明】可重复拆装的内外压筒
【技术领域】
[0001]本发明属于航天环境强度【技术领域】，具体涉及一种可重复拆装的内外压筒。
【背景技术】
[0002]火箭受到内、外压载荷的结构部件很多，如整流罩、仪器舱、箱间段、级间段、波纹管等。这些部件在研制、设计和生产过程中均需进行试验。内、外压试验就是以气体或液体为冲压介质，模拟火箭结构在某种工作状态下，承受的外部压力达到最大时的设计情况。如火箭在大气层中飞行时，仪器舱和头部各截锥壳承受气动力形成的外压；液体火箭在发射井内发动机点火时产生的井内压力脉冲造成的箭体外压等。因此，试验中通常需要对筒形试验件内壁或外壁加载内压或外压载荷。
[0003]传统的内外压实现方法是，根据试验件的外形设计加工一个与之配合完好的筒形工装，将其放置于试验件受压面的内侧或外侧，在筒与试验件之间安装用于充气或注水的囊，使囊可以充满在试验件和钢筒之间形成的封闭空间。通过管嘴向桶内加载气压或水压以实现对试验件加载内、外压载荷。但是传统的内外压筒均为焊接结构，上下各有一个环板，筒壁需采用整块钢板卷曲成型并与环板进行焊接，并在筒壁上开口用于引出囊的管嘴，如图1所示。传统外压筒只能适用于固定大小的某一试验件，不具备通用性。这样会产生一定的资源浪费，并导致试验成本偏高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种可重复拆装的内外压筒，以克服现有技术存在的上述不足。
[0005]本发明所采取的技术方案为:
[0006]一种可重复拆装的内外压筒，包括内压筒和外压筒，外压筒内壁光滑平整，内压筒外壁光滑平整，外压筒筒径大于试验件外径，内压筒筒径小于试验件内径；所述内压筒和外压筒其上下两端分别为上环板、下环板，在上环板、下环板之间均布连接若干根轴向筋条，使其组装成为一个筒壁镂空的圆柱形工装。
[0007]所述的轴向筋条与上环板、下环板之间通过角钢连接，上环板、下环板与角钢、角钢与轴向筋条之间均通过螺栓连接。
[0008]当需要对试验件加载内压时，将内压筒放置在试验件内侧；当需要对试验件加载外压时，将外压筒放置在试验件外侧。
[0009]所述上环板、下环板采用钢材。
[0010]所述轴向筋条采用槽钢、角钢。
[0011]当需要对试验件加载沿轴向分区段加载不同压力载荷时，将多个高度不同的内压筒、外压筒进行组装。
[0012]所述轴向筋条的分布密度越大，内压筒、外压筒的承载能力越强；当轴向筋条紧密排列时，其结构形式与传统外压筒类此，此时承载能力最强，需要在轴向筋条上开口，用来引出囊的管嘴。
[0013]本发明所取得的有益效果为:
[0014]本发明所述可重复拆装的内外压筒可重复拆装，存放时节省空间；槽钢价格低廉，节省成本；只需用更换不同长度的筋条就可以组装成为不同高度的内、外压筒；镂空结构无需为引出囊的管嘴而开口 ；整体质量较轻且承载能力较强；可根据调节筋条的分布密度来调节筒的承载能力；可方便的将多个筒进行组装；加工周期较短。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为传统内外压筒结构示意图；
[0016]图2为本发明所述可重复拆装的内外压筒结构示意图；
[0017]图3为环板与筋条连接示意图；
[0018]图4为内压筒安装示意图；
[0019]图5为外压筒安装示意图；
[0020]图6为内、外压筒安装示意图；
[0021]图7为组合筒示意图；
[0022]图中:1、上环板；2、下环板；3、轴向筋条；4、试验件；5、螺栓；6、角钢；7、囊。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
[0024]如图2、图3所示，本发明所述可重复拆装的内外压筒包括内压筒和外压筒，其结构形式相似，外压筒内壁较为光滑平整，内压筒外壁较为光滑平整，外压筒筒径大于试验件4外径，内压筒筒径小于试验件4内径。以外压筒为例，其上下两端分别为上环板1、下环板2，在上环板1、下环板2之间均布连接若干根轴向筋条3，使其组装成为一个筒壁镂空的圆柱形工装。轴向筋条3与上环板1、下环板2之间通过角钢6连接，上环板1、下环板2与角钢6、角钢6与轴向筋条3之间均通过螺栓5连接。
[0025]如图4所示，当需要对试验件4加载内压时，将内压筒放置在试验件4内侧。如图5所示，当需要对试验件4加载外压时，将外压筒放置在试验件4外侧。其加载原理如图6所示，内、外压筒对囊7起到维持外形的作用，而对囊7加载气压或水压时气囊发生膨胀并与试验件4内壁或外壁贴合，将均布载荷传递到试验件4表面，实现内、外压载荷施加。内、外压筒与囊7接触面需平整无突起，避免刺破囊。
[0026]所述上环板1、下环板2采用钢材；所述轴向筋条3采用槽钢、角钢等型材；所述囊采用PVC布料等刚度和强度较好的薄膜材料；
[0027]根据试验中内、外压载荷的大小和囊7的承载能力，调节轴向筋条3的分布密度，密度越大内、外压筒的承载能力越强。当轴向筋条3紧密排列时，其结构形式就与传统外压筒类此，此时其承载能力最强，但是需要在轴向筋条3上开口，用来弓丨出囊的管嘴。
[0028]如图7所示，当需要对试验件4加载沿轴向分区段加载不同压力载荷时，可以将多个高度不同的内、外压筒进行组装，以满足试验的要求。
【权利要求】
1.一种可重复拆装的内外压筒，其特征在于:包括内压筒和外压筒，外压筒内壁光滑平整，内压筒外壁光滑平整，外压筒筒径大于试验件(4)外径，内压筒筒径小于试验件(4)内径；所述内压筒和外压筒其上下两端分别为上环板(I)、下环板(2)，在上环板(I)、下环板(2)之间均布连接若干根轴向筋条(3)，使其组装成为一个筒壁镂空的圆柱形工装。
2.根据权利要求1所述的可重复拆装的内外压筒，其特征在于:所述的轴向筋条(3)与上环板(I)、下环板(2)之间通过角钢(6)连接，上环板(I)、下环板(2)与角钢(6)、角钢(6)与轴向筋条(3)之间均通过螺栓(5)连接。
3.根据权利要求1所述的可重复拆装的内外压筒，其特征在于:当需要对试验件(4)加载内压时，将内压筒放置在试验件(4)内侧；当需要对试验件(4)加载外压时，将外压筒放置在试验件⑷外侧。
4.根据权利要求1所述的可重复拆装的内外压筒，其特征在于:所述上环板(I)、下环板⑵采用钢材。
5.根据权利要求1所述的可重复拆装的内外压筒，其特征在于:所述轴向筋条(3)采用槽钢、角钢。
6.根据权利要求1所述的可重复拆装的内外压筒，其特征在于:当需要对试验件(4)加载沿轴向分区段加载不同压力载荷时，将多个高度不同的内压筒、外压筒进行组装。
7.根据权利要求1所述的可重复拆装的内外压筒，其特征在于:所述轴向筋条(3)的分布密度越大，内压筒、外压筒的承载能力越强；当轴向筋条(3)紧密排列时，其结构形式与传统外压筒类此，此时承载能力最强，需要在轴向筋条(3)上开口，用来引出囊的管嘴。
【文档编号】G01M13/00GK104359657SQ201410543216
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】陈昊, 张凯, 王鸿博, 刘砚涛, 杨蓉, 毛丽娜, 孙刚, 倪径达 申请人:北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院