压力受感器保护罩及具有该保护罩的压力受感器的制造方法

文档序号:6055623阅读:378来源:国知局
压力受感器保护罩及具有该保护罩的压力受感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种压力受感器保护罩及具有该保护罩的压力受感器,压力受感器保护罩套于压力受感器头部;压力受感器保护罩包括顶端为敞口端的罩体,敞口端通入冷气;罩体由气冷件、挡片和气冷片围成,气冷件、挡片和气冷片上设置多个气冷孔。本实用新型提供的压力受感器保护罩通过在压力受感器头部形成冷气膜,一方面降低了压力受感器头部表面温度,使其能耐受燃烧室出口处2000K的高温。同时又不影响主气流的方向,防止增设的保护罩对测试压力结果准确度的影响。
【专利说明】压力受感器保护罩及具有该保护罩的压力受感器

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及涡轴发动机领域,特别地,涉及一种压力受感器保护罩,本实用新型的另一方面还提供了一种具有该压力感受器保护罩的压力受感器。

【背景技术】
[0002]涡轴发动机燃烧室性能试验中常需要对燃烧室出口处的压力场进行测量,压力场的测量一般采用I?3支梳状压力受感器进行。梳状压力受感器安装到一套旋转装置上,通过旋转角度来测量整个燃烧室出口处环面上的压力分布。
[0003]梳状压力受感器常用的结构型式如图1所示,梳状压力受感器包括梳状头部I’。其梳状头部I’常用耐高温材料GH3128制成。该材料的工作温度最高为1223K。燃烧室出口处温度高达2000K。如果温度超过1223K,由该材料制成的梳状头部I’会出现烧蚀,导致整个受感器无法继续使用,因而该感受器不能满足现有涡轴发动机燃烧室出口压力场的测量需求。
[0004]CN201020137155。7中介绍了一种压力受感器,该压力受感器主要由空气管、安装座和螺纹接嘴组成,并采用在空气管和安装座上涂覆高温抗氧化涂层以达到耐高温目的,该压力受感器的结构简单,但对加工精度要求高、加工周期长、零件材料难以获得,因而无法广泛推广使用。
实用新型内容
[0005]本实用新型目的在于提供一种压力受感器保护罩及具有该保护罩的压力受感器,以解决现有技术中压力受感器头部不能承受燃烧室出口处温度的技术问题。
[0006]为实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种压力受感器保护罩,压力受感器保护罩包括顶端为敞口端的罩体,敞口端用于通入冷气;罩体包括:气冷件、挡片和气冷片,挡片为弯折板,气冷片为与挡片形状配合的弯曲板,挡片和气冷片相对安装;挡片与气冷片之间通过气冷件连接;气冷件、挡片和气冷片上设置多个气冷孔。
[0007]进一步地,气冷孔的开孔方向与冷气的流动方向相反。
[0008]进一步地,气冷孔的中心线与罩体的外壁形成α角,α为30°?60°。
[0009]进一步地,多个气冷孔的截面面积总和为出气面积,罩体敞口端的截面面积为进气面积,进气面积 > 出气面积。
[0010]进一步地,压力受感器保护罩还包括安装座和静压引管,安装座安装于罩体敞口端的外壁上;静压引管安装于安装座上,静压引管的一端伸入罩体内,静压引管的另一端设置于与罩体外。
[0011]进一步地,气冷件、挡片和气冷片的两两连接处通过激光焊接连接;罩体和安装座通过氩弧焊焊接。
[0012]根据本实用新型的另一方面还提供了一种具有上述压力受感器保护罩的压力受感器,包括螺纹接嘴和总压引管,总压引管的第一端贯通螺纹接嘴,总压引管的第二端通过套管(2)与总压管(3)相连。进一步地,总压引管包括第一压引管、第二压引管和第三压引管,第三压引管的第一端贯通螺纹接嘴,第三压引管的第二端随第一压引管和第二压引管一起延伸形成总压管;压力受感器还包括固定板,总压管安装于固定板上,固定板安装于罩体的敞口端内。
[0013]进一步地,固定板将罩体的敞口端分割为多个矩形槽,冷气从矩形槽内流入。
[0014]进一步地,第一压引管、第二压引管和第三压引管分别通过套管与总压管的接口相连通。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016]本实用新型提供的压力受感器保护罩通过在压力受感器头部形成冷气膜,一方面降低了压力受感器头部表面温度,使其能耐受燃烧室出口处2000K的高温。同时又不影响主气流的方向,防止增设的保护罩对测试压力结果准确度的影响。
[0017]这种结构型式既能保证压力受感器的强度要求,又能承受住燃烧室出口温度2000K的考验,加工周期短,容易推广使用,可以满足先进涡轴发动机燃烧室部件试验的研制需求。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是现有技术中梳状压力受感器的结构示意图;
[0021]图2是本实用新型优选实施例的立体视图示意图;
[0022]图3是本实用新型优选实施例的侧视剖视示意图;以及
[0023]图4是本实用新型优选实施例的冷气孔局部放大示意图。
[0024]图例说明:
[0025]1、总压引管;13、第一压引管;11、第二压引管;12、第三压引管;100、压力受感器保护罩;110、矩形槽;120、罩体;121、气冷孔;2、套管;3、总压管;4、安装座;5、固定板;6、气冷件;7、气冷片;8、挡片;9、静压引管;10、螺纹接嘴。

【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0027]本实用新型提供的压力受感保护罩100为内部具有空腔的异形盒状结构。压力受感器保护罩100包括罩体120、安装座4、静压引管9。罩体120由气冷件6、挡片8和气冷片7围成。挡片8为弯折板,气冷片7为与挡片8形状配合的弯曲板。挡片8和气冷片7相对安装。挡片8与气冷片7之间通过气冷件6连接。气冷件6为整块板材。气冷件6弯曲后形成罩体120的前部,罩体120的前部位于挡片8前端的下部。罩体120的形状利于冷气在其中流动,能提高冷气对压力受感器头部的冷却作用。由于气冷件6、挡片8和气冷片7较薄,为使其具有较高强度,优选采用激光焊接方法连接气冷件6、气冷片7与挡片8的两两相接处。
[0028]安装座4安装于罩体120的顶端的外壁上。安装座4用于将压力受感器保护罩100安装于旋转装置上。罩体120的顶端为敞口端。安装座4的顶面侧壁上插设静压引管
9。静压引管9的一端伸入罩体120内。静压引管9的另一端伸出罩体120外。静压引管9能连通罩体120的内部和外部,使得罩体120内外压力平衡。
[0029]参见图3和图4。气冷件6、挡片8和气冷片7表面设置多个通孔作为气冷孔121。矩形槽110的截面面积为进气面积。气冷孔121截面面积的总和为出气面积。优选进气面积>出气面积。更优选的进气面积为出气面积的两倍。出气面积可以通过气冷孔121的个数来进行调整。按此设置能防止进气量过大,导致压力受感器头部表面无法形成较好的冷却气膜,从而不能很好的降低头部温度。同时也能防止由于进气面积过小,导致进气量过少,使得头部温度降低不足。
[0030]由图4可知,气冷孔121的开设方向背对冷气的来气方向。优选气冷孔121的中心线与罩体120的外壁形成α角,α为30°?60°。采用该结构的气冷孔121能提高冷气对压力受感器头部的降温作用,使得测压过程中头部在2000k下不会出现损坏。还能防止由于α过大导致罩体120内主气流方向发生改变,降低测压精度。
[0031]如图2和3所示,本实用新型另一方面还提供了一种具有该压力受感器保护罩的压力受感器。压力受感器包括螺纹接嘴10、总压引管1、套管2、总压管3和固定板5。螺纹接嘴10的一端设有螺纹,使其能与其他部件相连接。总压引管I安装于固定板5上。固定板5的两端固定于罩体120的敞口内。总压引管I和固定板5、固定板5和罩体120、罩体120和安装座4通过氩弧焊焊接。采用该焊接方法能保证所得压力受感器保护罩100的强度。罩体120的第一端敞口内被固定板5分割形成多个矩形槽110。总压引管I从罩体120的第一端伸入罩体120内。
[0032]总压引管I包括第一压引管13、第二压引管11和第三压引管12。第三压引管12的第一端贯通螺纹接嘴10。第三压引管12的第二端随第一压引管13、第二压引管11 一起延伸。第一压引管13、第二压引管11和第三压引管12从第一端开始彼此紧贴,到弯折处弯折90°后第一压引管13、第二压引管11和第三压引管12彼此分离,随着延伸的继续在靠近压力受感器保护罩100处,第一压引管13和第三压引管12分别向第二压引管11靠拢紧贴形成总压管3。最后第一压引管13、第二压引管11和第三压引管12彼此紧贴后并深入压力受感器保护罩100内形成头部。头部伸入罩体120内的部分随罩体120在挡片8处出现弯折,并随挡片8向罩体120的前部延伸。套管2包括多个套管2。多个套管2分别套设于第一压引管13、第二压引管11和第三压引管12靠近总压管3的外壁上。从而使得第一压引管13、第二压引管11和第三压引管12分别与总压管3相连通。
[0033]本实用新型提供的压力受感器保护罩100既能保证压力受感器对强度的要求,又能承受住燃烧室出口处2000Κ不出现烧蚀。该保护罩加工周期短,推广容易,可以满足先进涡轴发动机燃烧室部件试验的研制需求。
[0034]本实用新型已经在涡轴发动机燃烧室部件试验中使用,其中最高工作温度可达2000Κ。当燃烧室出口处平均温度达到1700Κ时,使用该保护罩后进行试验。试验后对压力受感器进行下台分解,经过观察发现,该压力受感器没有烧蚀和损伤的现象,并且测量数据符合压力测量精度要求,证明该气冷式总静压复合压力受感器可以完成先进涡轴发动机燃烧室出口压力场的测量,并且可以推广应用到其他型号的发动机燃烧室试验中。
[0035]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种压力受感器保护罩,其特征在于, 所述压力受感器保护罩(100)包括顶端为敞口端的罩体(120),所述敞口端用于通入冷气; 所述罩体(120)包括:气冷件(6)、挡片(8)和气冷片(7),所述挡片(8)为弯折板,所述气冷片(7)为与所述挡片(8)形状配合的弯曲板,所述挡片(8)和所述气冷片(7)相对安装; 所述挡片(8)与所述气冷片(7)之间通过所述气冷件(6)连接; 所述气冷件出)、所述挡片(8)和所述气冷片(7)上设置多个气冷孔(121)。
2.根据权利要求1所述的压力受感器保护罩,其特征在于,所述气冷孔(121)的开孔方向与所述冷气的流动方向相反。
3.根据权利要求2所述的压力受感器保护罩,其特征在于,所述气冷孔(121)的中心线与所述罩体(120)的外壁形成α角,所述α为30°~60°。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的压力受感器保护罩,其特征在于,所述多个气冷孔(121)的截面面积总和为出气面积,所述罩体(120)敞口端的截面面积为进气面积,所述进气面积>所述出气面积。
5.根据权利要求4所述的压力受感器保护罩,其特征在于,所述压力受感器保护罩(100)还包括安装座⑷和静压引管(9),所述安装座(4)安装于所述罩体(120)敞口端的外壁上;所述静压引管(9)安装于所述安装座⑷上,所述静压引管(9)的一端伸入所述罩体(120)内,所述静压引管(9)的另一端设置于与所述罩体(120)外。
6.根据权利要求5所述的压力受感器保护罩,其特征在于,所述气冷件(6)、所述挡片(8)和所述气冷片(7)的两两连接处通过激光焊接连接;所述罩体(120)和所述安装座(4)通过氩弧焊焊接。
7.一种具有权利要求中I~6中任一项所述的压力受感器保护罩的压力受感器,包括螺纹接嘴(10)和总压引管(I),所述总压引管(I)的第一端贯通所述螺纹接嘴(10),其特征在于,所述总压引管(I)的第二端通过套管(2)与总压管(3)相连。
8.根据权利要求7所述的压力受感器,其特征在于,所述总压引管(I)包括第一压引管(13)、第二压引管(11)和第三压引管(12),所述第三压引管(12)的第一端贯通所述螺纹接嘴(10),所述第三压引管(12)的第二端随所述第一压引管(13)和所述第二压引管(11)一起延伸形成总压管(3); 所述压力受感器还包括固定板(5),所述总压管(3)安装于固定板(5)上,所述固定板(5)安装于所述罩体(120)的敞口端内。
9.根据权利要求8所述的压力受感器,其特征在于,所述固定板(5)将所述罩体(120)的敞口端分割为多个矩形槽(110),所述冷气从所述矩形槽(110)内流入。
10.根据权利要求9所述的压力受感器,其特征在于,所述第一压引管(13)、所述第二压引管(11)和所述第三压引管(12)分别通过所述套管(2)与所述总压管(3)的对应接口相连通。
【文档编号】G01L23/26GK203858060SQ201420240133
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】刘龙初, 高倩, 石金铁 申请人:中国航空动力机械研究所
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