7顶面与下箱体盖6通过螺栓固连，底面与下箱体底板10通过螺栓固连，下箱体7侧壁开有排线孔，接线管8设置在排线孔内，下箱体盖6和下箱体底板10中心分别对应设有通孔，中空旋转轴13 —端位于下箱体底板10中心通孔，中空旋转轴13另一端位于下箱体盖6的中心通孔，下箱体盖6的中心通孔底部通过密封螺钉12密封。无刷直流电机9设置在下箱体7内，无刷直流电机9的输出轴上设有锥齿轮11，中空旋转轴13外壁设有锥齿轮11，两个锥齿轮11配合传动，中空旋转轴13底部侧壁对称开有两个固定槽，试样杆14底部对称设有一对肋板，试样杆14设置在中空旋转轴13内，顶部伸出中空旋转轴13，位于燃烧室壳体3内，试样杆14底部的肋板位于中空旋转轴13底部的固定槽内，中空旋转轴13底部设有防脱盖16。防脱盖16位于密封螺钉12顶部。进气管4与实验组分气体瓶相连，排气管15与抽真空栗相连。
[0021]燃烧室壳体3与下箱体盖6连接面通过密封圈密封，下箱体盖6与下箱体7连接面通过密封圈密封，下箱体盖6与下箱体底板10连接面通过密封圈密封。
[0022]所述接线管8内通过灌密封胶密封。
[0023]所述防脱盖16底部倒圆并开有一条凹槽。
[0024]工作过程:
实验前先对本发明所述的转速可调的激光点火旋转实验装置进行气密性检测，其过程如下:先关闭排气管15，拧紧密闭螺钉12，从进气管4中向该装置充入3Mpa的氮气，静置10分钟，若是与本发明相连的气压表示数不变，则说明该装置气密性良好，若是与该装置相连的气压表示数降低，则需要紧固各处的螺钉后重新进行气密性检测。确定该装置的气密性良好后将固体推进剂试样固定在试样杆14上，试样杆14穿过中空旋转轴13伸到燃烧室壳体2中，试样杆14底部的一对肋板置于中空旋转轴13底部侧壁的两个固定槽中，无刷直流电机9通过锥齿轮11带动中空旋转轴13旋转，中空旋转轴13带动试样杆14旋转继而试样杆14上的固体推进剂也跟着旋转。调节无刷直流电机9的转速，观测无刷直流电机9的转速，假设其转速为N，两个锥齿轮的传动比为3，则试样杆14的转速为3N。当无刷直流电机9的转速达到实验所需值并保持稳定后，打开激光器，激光束经激光透镜2照射在处于旋转状态的固体推进剂试样上，试样发生点火。
[0025]本发明的优点在于可以实现试样在旋转状态下进行激光点火，研究转速对试样点火及燃烧性能的影响。结构简单，成本低廉，操作方便。多次实验时，只需取下试样杆，重新装载试样，从底部放回装置中并用密封螺钉密封即可，无需重新拆装装置，节省时间，提高了实验效率。利用外接的无刷直流驱动器可以实现转速的调节，并能够获取实时转速，减小实验误差。
【主权项】
1.一种转速可调的激光点火旋转实验装置，其特征在于:包括透镜盖(I)、激光透镜(2)、燃烧室壳体(3)、进气管(4)、下箱体盖(6)、下箱体(7)、接线管(8)、无刷直流电机(9 )、下箱体底板(10 )、锥齿轮(11)、密封螺钉(12 )、中空旋转轴(13 )、试样杆(14 )、排气管(15 )和防脱盖(16 );激光透镜(2 )置于燃烧室壳体(3 )顶部中心，透镜盖(I)压住激光透2与燃烧室壳体(3)固连，燃烧室壳体(3)侧壁上开有进气孔和出气孔，进气管(4)与进气孔连接，排气管(15)与排气口连接，燃烧室壳体(3)顶部与下箱体盖(6)固连，下箱体(7)顶面与下箱体盖(6)固连，底面与下箱体底板(10)固连，下箱体(7)侧壁开有排线孔，接线管(8)设置在排线孔内，下箱体盖(6)和下箱体底板(10)中心分别对应设有通孔，中空旋转轴(13)—端位于下箱体底板(10)中心通孔，中空旋转轴(13)另一端位于下箱体盖(6)的中心通孔，下箱体盖(6)的中心通孔底部通过密封螺钉(12)密封；无刷直流电机(9)设置在下箱体(7 )内，无刷直流电机(9 )的输出轴上设有锥齿轮(11 )，中空旋转轴(13 )外壁设有锥齿轮(11)，两个锥齿轮(11)配合传动，试样杆(14 )设置在中空旋转轴(13 )内，顶部伸出中空旋转轴(13 )，位于燃烧室壳体(3 )内，中空旋转轴(13 )底部设有防脱盖(16 )，且防脱盖(16 )位于密封螺钉(12)顶部。2.根据权利要求1所述的转速可调的激光点火旋转实验装置，其特征在于:所述中空旋转轴(13)底部侧壁对称开有两个固定槽，试样杆(14)底部对称设有一对肋板，试样杆(14)底部的肋板位于中空旋转轴(13)底部的固定槽内。3.根据权利要求1所述的转速可调的激光点火旋转实验装置，其特征在于:所述激光透镜(2 )、透镜盖(I)和燃烧室壳体(3 )之间均通过密封圈密封，燃烧室壳体(3 )与下箱体盖(6)连接面通过密封圈密封，下箱体盖(6)与下箱体(7)连接面通过密封圈密封，下箱体盖(6)与下箱体底板(10)连接面通过密封圈密封。4.根据权利要求1所述的转速可调的激光点火旋转实验装置，其特征在于:所述接线管(8)内通过灌密封胶密封。5.根据权利要求1所述的转速可调的激光点火旋转实验装置，其特征在于:所述防脱盖(16)底部倒圆并开有一条凹槽。
【专利摘要】本发明公开了一种转速可调的激光点火旋转实验装置，包括透镜盖、激光透镜、燃烧室壳体、进气管、下箱体盖、下箱体、接线管、无刷直流电机、下箱体底板、锥齿轮、密封螺钉、中空旋转轴、试样杆、排气管和防脱盖。实验前先对本发明进行气密性检测，确定本发明气密性良好后将固体推进剂试样固定在试样杆上，调节无刷直流电机的转速，根据齿轮的传动比计算试样杆的转速。当无刷直流电机的转速达到实验所需值并保持稳定后，打开激光器，激光束经激光透镜照射在处于旋转状态的固体推进剂试样上，试样发生点火。本发明结构简单，操作方便，可以实现固体推进剂试样在旋转状态下进行激光点火试验。
【IPC分类】G01N31/12
【公开号】CN105181878
【申请号】CN201510482139
【发明人】赖华锦, 相恒升, 陈雄, 李映坤, 朱亮
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月3日