一种高温高压燃气环境测量安装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量安装结构，具体涉及一种适用于高温(1000K — 3600K)高压(lOMPa以上)燃气环境下的测量安装结构。
【背景技术】
[0002]工程试验中，安全可靠的测量结构是影响试验成败的一个重要因素。而高温高压的燃气环境，对测量结构的密封和安装提出了更高的要求。
[0003]目前的液体火箭发动机燃烧试验中，对于燃气温度1000K以内，工作压力lOMPa以下的燃气环境，燃烧室壁通常采用厚壁高温合金结构来实现热防护。而对于燃气温度1000K — 3600K，工作压力lOMPa以上的燃气环境，燃烧室壁通常采用沟槽式再生冷却结构来实现热防护。前一种结构无法实现高温高压燃气的实时观测，后一种结构受限于沟槽式结构的特殊性，无法实现点火器、高频脉动压力传感器等较大口径结构的安装。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高温高压燃气环境测量安装结构，其旨在解决高温、高压燃气环境条件下的测量安装问题。
[0005]实现本发明目的的技术方案如下:一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的高温高压燃气环境测量安装结构包括石英玻璃观察窗和钨渗铜安装环；所述的石英玻璃观察窗包括筒形的观测段壁，观测段壁外固定观察窗转接座，观察窗固定在观察窗转接座上；观测段壁与观察窗转接座连接处设置柔性石墨密封垫；所述的钨渗铜安装环包括筒形的钨渗铜内壁，在钨渗铜内壁外固定金属外壁，在金属外壁的中心通孔上端设置点火器转接座，在金属外壁的中心通孔下端设置测量管嘴。
[0006]如上所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的观察窗材料为石英玻璃，可实现火焰形状的观察。
[0007]如上所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的观测段壁为金属材料，其上可安装点火器、高频脉动压力传感器。
[0008]如上所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的钨渗铜内壁与金属外壁之间扩散焊连接。
[0009]如上所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的金属外壁采用高温合金材料，并可以安装点火器、高频脉动压力传感器。
[0010]如上所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的石英玻璃观察窗可适应1000K以内，lOMPa以下的燃气环境工作。
[0011]如上所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的钨渗铜安装环可适应3600K以内，16MPa以下的燃气环境工作。
[0012]本发明的效果在于:本发明所述的高温高压燃气环境测量安装结构，具有石英玻璃观察窗(1000K以内，lOMPa以下的燃气环境)和钨渗铜安装环结构(3600K以内，16MPa以下的燃气环境)；两种结构均可满足点火器、高频脉动压力传感器等较大口径结构的安装，适用于氢氧发动机从低温预冷到高温工作的交变试验环境，解决了沟槽式再生冷却燃烧室壁安装困难的问题。本发明设计的测量安装结构通过大量冷试验试及热试验证明，设计合理，安全可靠。
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述的石英玻璃观察窗示意图；
[0014]图2为本发明所述的钨渗铜安装环示意图。
[0015]图1中:1.观察窗；2.观察窗转接座；3.观测段壁；4.柔性石墨密封垫。
[0016]图2中:5.金属外壁；6.钨渗铜内壁；7.测量管嘴；8.点火器转接座。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及具体实施例对本发明所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构作进一步详细说明。
[0018]本发明所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的高温高压燃气环境测量安装结构包括石英玻璃观察窗和钨渗铜安装环；石英玻璃观察窗主要由观测段壁、观察窗转接座和观察窗组成。
[0019]如图1所示，石英玻璃观察窗包括筒形的观测段壁3，观测段壁3外固定观察窗转接座2，观察窗1固定在观察窗转接座2上；观测段壁3与观察窗转接座2连接处设置柔性石墨密封垫4。
[0020]如图2所示，妈渗铜安装环包括筒形的妈渗铜内壁6，在妈渗铜内壁6外固定金属外壁5，在金属外壁5的中心通孔上端设置点火器转接座8，在金属外壁5的中心通孔下端设置测量管嘴7。
[0021]所述的观察窗1材料为石英玻璃，可以实现火焰形状的观察；所述的观测段壁3为金属材料，其上可安装点火器、高频脉动压力传感器等较大口径结构。且可适应1000K以内，lOMPa以下的燃气环境工作。同时考虑到高低温交变导致的材料应力释放问题，观察窗设计采用间隙配合，并安装柔性石墨密封垫。而且由于石英玻璃观察窗为一段独立结构，其位置可根据需要调节。
[0022]所述的钨渗铜内壁6与金属外壁5之间扩散焊连接。
[0023]所述的金属外壁5采用高温合金材料，可以提高结构的整体承载能力，并可以安装点火器、高频脉动压力传感器等较大口径结构。钨渗铜内壁使结构适用于高温环境，金属高温合金外壁提高了整体的承载能力，在扩散焊的过程中通过配量厚度，消除了两者线膨胀系数的差异。同样该结构可以安装点火器、高频脉动压力传感器等较大口径结构，并适应3600K以内，16MPa以下的燃气环境工作。且同样为可调节的独立结构。
[0024]本发明经冷态液压、气密、及热试验考核，已成功应用于氢氧火箭发动机测量技术领域，测量条件为高温高压的燃气环境，试验结果证明该测量安装结构工作安全可靠，且具备多次热试验的能力。
【主权项】
1.一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的高温高压燃气环境测量安装结构包括石英玻璃观察窗和钨渗铜安装环； 所述的石英玻璃观察窗包括筒形的观测段壁(3)，观测段壁(3)外固定观察窗转接座(2)，观察窗(I)固定在观察窗转接座(2)上；观测段壁(3)与观察窗转接座(2)连接处设置柔性石墨密封垫(4); 所述的钨渗铜安装环包括筒形的钨渗铜内壁(6)，在钨渗铜内壁(6)外固定金属外壁(5)，在金属外壁(5)的中心通孔上端设置点火器转接座(8)，在金属外壁(5)的中心通孔下端设置测量管嘴(7)。2.根据权利要求1所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的观察窗(I)材料为石英玻璃，可实现火焰形状的观察。3.根据权利要求1所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的观测段壁(3)为金属材料，其上可安装点火器、高频脉动压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的钨渗铜内壁(6)与金属外壁(5)之间扩散焊连接。5.根据权利要求1所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的金属外壁(5)采用高温合金材料，并可以安装点火器、高频脉动压力传感器。6.根据权利要求1所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的石英玻璃观察窗可适应100K以内，1MPa以下的燃气环境工作。7.根据权利要求1所述的一种高温高压燃气环境测量安装结构，其特征在于:所述的钨渗铜安装环可适应3600K以内，16MPa以下的燃气环境工作。
【专利摘要】本发明提供一种高温高压燃气环境测量安装结构，其所述的高温高压燃气环境测量安装结构包括石英玻璃观察窗和钨渗铜安装环；所述的石英玻璃观察窗包括筒形的观测段壁，观测段壁外固定观察窗转接座，观察窗固定在观察窗转接座上；观测段壁与观察窗转接座连接处设置柔性石墨密封垫；所述的钨渗铜安装环包括筒形的钨渗铜内壁，在钨渗铜内壁外固定金属外壁，在金属外壁的中心通孔上端设置点火器转接座，在金属外壁的中心通孔下端设置测量管嘴。本发明可满足点火器、高频脉动压力传感器等较大口径结构的安装，适用于氢氧发动机从低温预冷到高温工作的交变试验环境，解决了沟槽式再生冷却燃烧室壁安装困难的问题。
【IPC分类】G01M15/02
【公开号】CN105334063
【申请号】CN201510849352
【发明人】赵世红, 丁兆波, 张晋博, 王仙, 许晓勇, 田原, 刘红珍, 姬威信, 潘刚, 王召, 刘中祥, 陶瑞峰, 郑孟伟
【申请人】北京航天动力研究所
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月27日