一种燃烧室出口旋转摆盘的制作方法

本实用新型涉及燃烧室测温装置技术领域，特别涉及一种燃烧室出口旋转摆盘。

背景技术：

航空发动机全环燃烧室试验时,在燃烧室出口测量段上采用安装热电偶的旋转摆盘装置实现出口温度场的测量。由于摆盘处于总温燃气的冲刷之中，为保证其正常工作，采取了水冷、气冷等多种冷却保护措施。为实现这些保护措施设计了比较复杂的冷却结构，导致这类摆盘结构复杂、加工困难，而且实际应用过程中因冷却结构设计不合理而经常出现高温烧蚀故障，报废率较高。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本实用新型提供了一种燃烧室出口旋转摆盘，包括盘体和主轴，盘体与主轴同轴焊接，盘体内设有环形空腔；

盘体外缘周向均布有多个电偶安装槽，电偶安装槽底面开有电偶插入孔和螺纹孔，热电偶通过安装螺栓固定在电偶安装槽内，安装螺栓与上述螺纹孔配合使用，即热电偶的杆部深入到电偶插入孔内，而热电偶的表头固定在电偶安装槽内；

所述空腔的两个底面之间固定有均与所述空腔高度相同的环挡水板、第一挡水板和第二挡水板，上述两个底面指的是盘体的上、下两平面，第一挡水板的两端分别与环挡水板和盘体内缘相固定，第二挡水板的两端分别与盘体外缘和盘体内缘相固定，环挡水板呈优弧形，其未与第一挡水板连接的一端与第二挡水板板面之间留有预定距离；

主轴内设有均与所述空腔连通的进水管和回水管，进水管用于将冷却水通入盘体内，回水管用于将冷却水排出盘体，进水管与盘体的连接处位于第一挡水板和第二挡水板之间，以此来对从进水管进来的冷却水进行导流，第一挡水板位于进水管与盘体的连接处和回水管与盘体的连接处之间，用于将进水管和回水管分开，防止冷却水进入后直接被排出。

优选的，主轴外壁设有支撑机构，所述支撑机构包括套设在主轴外壁的滑动轴承以及多个周向均布在滑动轴承内壁的镍基石墨滑块，镍基石墨滑块均设置在主轴和滑动轴承之间，用于在主轴和滑动轴承做相对旋转运动时减小两者之间的摩擦力，镍基石墨材料具有良好的热传导性和自润滑性；所述支撑机构还包括分别设置在镍基石墨滑块的沿主轴轴向两侧的后压板和前压板，镍基石墨滑块通过后压板和前压板夹紧固定，后压板和滑动轴承之间、前压板和滑动轴承之间均通过沉头螺钉相固定，即通过沉头螺钉将后压板和前压板固定在滑动轴承上，再通过后压板和前压板将镍基石墨滑块固定在滑动轴承上。

优选的，主轴外壁设有两个所述支撑机构，每个所述支撑机构包括十二个镍基石墨滑块。

优选的，盘体的远离主轴的底面的中心处装有堵板，堵板通过堵板螺栓与盘体内缘相固定，堵板螺栓垂直于盘体底面，盘体内缘处通过螺纹连接方式装有压紧螺塞，即压紧螺塞在盘体内部，堵板在盘体外表面，堵板和压紧螺塞均与盘体同轴设置，堵板与压紧螺塞之间形成中心冷却水腔，堵板和压紧螺塞均用于形成该中心冷却水腔，用于给盘体中心处冷却降温。

优选的，盘体内缘开有多个堵板冷却进水孔和多个堵板冷却回水孔，堵板冷却进水孔和堵板冷却回水孔数量相同，堵板冷却进水孔沿所述空腔冷却水流向位于堵板冷却回水孔的上游，即冷却水先流过堵板冷却进水孔，再流过堵板冷却回水孔，以此实现冷却水进入上述中心冷却水腔的目的，堵板冷却进水孔和堵板冷却回水孔相对于盘体的圆心对称分布。

优选的，堵板和盘体之间设有密封垫片，压紧螺塞与盘体之间设有密封垫片，通过密封垫片增强密封性能，防止漏水。

优选的，环挡水板弧度大于二百七十度且与盘体同轴设置，进水管与盘体的连接处和回水管与盘体的连接处均位于以盘体底面为坐标系的同一象限内，可使得进水管和回水管尽量互相靠近，以增加冷却面积，防止形成死腔。

优选的，电偶安装槽的数量为四个，且每个热电偶通过两个安装螺栓固定。

优选的，环挡水板的与盘体相固定的其中一侧通过四个焊接销固定在盘体内，另一侧与盘体相焊接。

本实用新型提供的一种燃烧室出口旋转摆盘，具有如下有益效果：

1、摆盘上均布四个热电偶，只要摆盘旋转90度即可测取全环燃烧室出口温度场，从而很好满足全环燃烧室出口温度场测试的需求；

2、摆盘内设有螺旋型的两层冷却通道，最先冷却直接与高温燃气接触的盘体外缘，提高了摆盘耐高温的能力及其使用寿命；

3、摆盘中心通过堵板和压紧螺塞形成冷却水腔，对摆盘中心进行冷却；

4、主轴通过镍基石墨滑块与滑动轴承连接，减小了两者之间的摩擦力。

附图说明

图1是燃烧室出口旋转摆盘的剖视示意图；

图2是图1中B-B方向的剖视示意图；

图3是图1中C-C方向的剖视示意图；

图4是燃烧室出口旋转摆盘中的滑动轴承的前视剖面图；

图5是燃烧室出口旋转摆盘中的滑动轴承的侧视剖视图。

附图标记：盘体1，电偶插入孔2，焊接销3，环挡水板4，堵板5，堵板螺栓6，压紧螺塞7，电偶安装槽8，安装螺栓9，挡环10，滑动轴承11，主轴12，进水管13，回水管14，第一挡水板15，第二挡水板16，后压板17，沉头螺钉18，前压板19，镍基石墨滑块20，堵板冷却进水孔21，堵板冷却回水孔22。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

下面通过具体的实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

具体实施例：

如图1所示，本实用新型提供了一种燃烧室出口旋转摆盘，包括盘体1和主轴12，盘体1与主轴12同轴焊接，盘体1内设有环形空腔，主轴12外壁设有两个支撑机构，用于支撑主轴12；

盘体1外缘周向均布有四个电偶安装槽8，电偶安装槽8底面开有电偶插入孔2和螺纹孔，每个热电偶通过两个安装螺栓9固定在电偶安装槽8内，安装螺栓9与上述螺纹孔配合使用，即热电偶的杆部深入到电偶插入孔2内，而热电偶的表头固定在电偶安装槽8内；

如图2及图3所示，所述空腔的两个底面之间固定有均与所述空腔高度相同的环挡水板4、第一挡水板15和第二挡水板16，上述两个底面指的是盘体1的上、下两平面，第一挡水板15的两端分别与环挡水板4和盘体1内缘相固定，第二挡水板16的两端分别与盘体1外缘和盘体1内缘相固定；

环挡水板4的与盘体1相固定的其中一侧通过四个焊接销3固定在盘体1内，另一侧与盘体1相焊接，环挡水板4呈优弧形，其弧度大于二百七十度且与盘体1同轴设置，环挡水板4的未与第一挡水板15连接的一端与第二挡水板16板面之间留有预定距离。

主轴12内设有均与所述空腔连通的进水管13和回水管14，进水管13用于将冷却水通入盘体1内，回水管14用于将冷却水排出盘体1，进水管13与盘体1的连接处位于第一挡水板15和第二挡水板16之间，以此来对从进水管13进来的冷却水进行导流，第一挡水板15位于进水管13与盘体1的连接处和回水管14与盘体1的连接处之间，用于将进水管13和回水管14分开，防止冷却水进入后直接被排出；

进水管13与盘体1的连接处和回水管14与盘体1的连接处均位于以盘体1底面为坐标系的同一象限内，可使得进水管13和回水管14尽量互相靠近，以增加冷却面积，防止形成死腔；

环挡水板4、第一挡水板15和第二挡水板16在盘体1内部形成一个螺旋型的两层冷却通道，如图2中的箭头所示，水循环方式为先侧外后内侧，使冷却水进来后先冷却盘体1的最外圆，加强对处在最恶劣高温区域的冷却。

如图1及图2所示，盘体1的远离主轴12的底面的中心处装有堵板5，堵板5通过堵板螺栓6与盘体1内缘相固定，堵板5和盘体1之间设有密封垫片，通过密封垫片增强密封性能，防止漏水；

堵板螺栓6垂直于盘体1底面，盘体1内缘处通过螺纹连接方式装有压紧螺塞7，即压紧螺塞7在盘体1内部，堵板5在盘体1外表面，压紧螺塞7与盘体1之间设有密封垫片，通过密封垫片增强密封性能，防止漏水；

堵板5和压紧螺塞7均与盘体1同轴设置，堵板5与压紧螺塞7之间形成中心冷却水腔，堵板5和压紧螺塞7均用于形成该中心冷却水腔，用于给盘体1中心处冷却降温。

如图2所示，盘体1内缘开有多个堵板冷却进水孔21和多个堵板冷却回水孔22，堵板冷却进水孔21和堵板冷却回水孔22数量相同，均为三至六个，堵板冷却进水孔21沿所述空腔冷却水流向位于堵板冷却回水孔22的上游，即冷却水先流过堵板冷却进水孔21，再流过堵板冷却回水孔22，以此实现冷却水进入上述中心冷却水腔的目的，堵板冷却进水孔21和堵板冷却回水孔22相对于盘体1的圆心对称分布。

如图4所示，所述支撑机构包括套设在主轴12外壁的滑动轴承11以及十二个周向均布在滑动轴承11内壁的镍基石墨滑块20，镍基石墨滑块20均设置在主轴12和滑动轴承11之间，用于在主轴12和滑动轴承11做相对旋转运动时减小两者之间的摩擦力，镍基石墨材料具有良好的热传导性和自润滑性；

如图5所示，所述支撑机构还包括分别设置在镍基石墨滑块20的沿主轴12轴向两侧的后压板17和前压板19，镍基石墨滑块20通过后压板17和前压板19夹紧固定，后压板17和滑动轴承11之间、前压板19和滑动轴承11之间均通过沉头螺钉18相固定，即通过沉头螺钉18将后压板17和前压板19固定在滑动轴承11上，再通过后压板17和前压板19将镍基石墨滑块20固定在滑动轴承11上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。