一种并联风洞挤压供气系统的制作方法
【专利摘要】一种并联风洞挤压供气系统，属于脉冲燃烧风洞技术领域。本发明在不改变现有挤压供气装置结构尺寸的基础上，采用两个或两个以上的挤压供气装置相互并联结构，可以解决单位时间内增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置同时工作)，也可以解决恒定供气流量下通过延长供气时间来增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置顺序工作)；且具有可靠性高，操作方便和维护成本低的特点。
【专利说明】
一种并联风洞挤压供气系统
技术领域
[0001]本发明属于脉冲燃烧风洞技术领域，具体涉及用于脉冲燃烧风洞的挤压供气装置。
【背景技术】
[0002]脉冲燃烧风洞广泛应用于吸气式高超声速研究领域，具有建设与运行成本低廉、系统简单、维护方便、建设周期短等优点。挤压供气装置是实现脉冲燃烧风洞的关键装置之一，主要用于氧气、氢气、甲烷等特种气体的定量恒压供应，具有响应快、用多少就供应多少、试验后无残余气体等显著特点。
[0003]现有的挤压供气装置为一种双活塞挤压装置，其结构如图1所示，包括小气缸2、大气缸8、小活塞3、大活塞7，小活塞3设置于小气缸2中，大活塞7设置于大气缸8中，小活塞3和大活塞7采用连杆4相连，大小活塞之间形成阻尼液腔6并通过阻尼孔5与液体阻尼源相连，小活塞3上面的小气缸2与工作气源(氧气、氢气、甲烷等特种气体)相连，大活塞下面的大气缸8与补偿气源相连工作时，打开下游阀门，补偿气体推动大小活塞向上运动，从而将小气缸2中的工作气体挤压如供气管道实现供气，活塞运动到顶后，供气结束。
[0004]挤压供气装置供气总质量等于供气流量乘以供气时间，如需增加供气总质量，在供气流量不变的情况下，需要延长供气时间；或者在供气时间不变的情况下增加供气流量，通常做法是增加小气缸的容积，即增加小气缸的直径或长度，同时也需增加大气缸的直径或长度，由于挤压供气装置的工作气体是高压的氧气、氢气、甲烷等特种气体，采用该方案的挤压供气装置的就需要更大的结构尺寸。然而，增大挤压供气装置的结构尺寸一方面由于活塞与气缸的装配间隙控制要求更高使得加工制造工艺难度明显增加，另一方面会造成整个挤压供气装置运行可靠性下降，操作及维护成本上升。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种并联风洞挤压供气系统，该并联风洞挤压供气系统在不改变现有挤压供气装置结构尺寸的基础上，采用两个或两个以上的挤压供气装置相互并联结构，可以解决单位时间内增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置同时工作)，也可以解决恒定供气流量下通过延长供气时间来增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置顺序工作)；且具有可靠性高，操作方便和维护成本低的特点。
[0006]本发明技术方案如下:
[0007]—种并联风洞挤压供气系统，如图2所示，包括两个或两个以上的挤压供气装置，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联，两个或两个以上的挤压供气装置相互并联后采用统一的工作气源提供工作气体，采用统一的补偿气源提供补偿气体。
[0008]上述技术方案中，单个挤压供气装置包括小气缸2、大气缸8、小活塞3、大活塞7，小活塞3设置于小气缸2中，大活塞7设置于大气缸8中，小活塞3和大活塞7采用连杆4相连，大小活塞之间形成阻尼液腔6并通过阻尼孔5与液体阻尼源相连，小活塞3上面的小气缸2与工作气源相连，大活塞下面的大气缸8与补偿气源相连。
[0009]进一步地，所述两个或两个以上的挤压供气装置，其结构尺寸可以相同，也可以不同。
[0010]进一步地，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联的具体链接方式为:每个挤压供气装置的小气缸2通过各自的供气支路I与供气汇流管11连接，每个挤压供气装置的大气缸8通过各自的补偿气支路9与补偿气汇流管15连接;供气汇流管11 一方面通过供气总阀12与风洞用气设备相连，另一方面通过工作气体充气阀13与工作气源相连;补偿气汇流管15—方面通过补偿气供应阀16与补偿气源相连，另一方面通过补偿气放气阀17与大气相连。
[0011 ]本发明提供的并联风洞挤压供气系统，其工作过程可以描述如下:
[0012]1.关闭供气总阀12和补偿气供应阀16，打开补偿气放气阀17，打开工作气体充气阀13，给小气缸2充入工作气体，同时使大小活塞一起运动到底部(初始位置)，充气完成后关闭工作气体充气阀13;
[0013]2.关闭补偿气放气阀17，打开补偿气供应阀16，使补偿气源与大气缸相连通；
[0014]3.工作时，打开供气总阀12，开始给用气设备供气，补偿气推动活塞运动，使小气缸供气压力保持恒定，活塞运动到顶时供气结束；
[0015]4.工作结束后，关闭供气总阀12和补偿气供应阀16，打开补偿气放气阀17，将大气缸气体放空。
[0016]本发明提供的并联风洞挤压供气系统，在不改变现有挤压供气装置结构尺寸的基础上，采用两个或两个以上的挤压供气装置相互并联结构，可以解决单位时间内增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置同时工作)，也可以解决恒定供气流量下通过延长供气时间来增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置顺序工作)。整个并联风洞挤压供气系统由于不用改变现有挤压供气装置结构尺寸，因此具有可靠性高，操作方便和维护成本低的特点。
【附图说明】
[0017]图1是现有的挤压供气装置结构示意图。
[0018]图2是本发明提供的并联风洞挤压供气系统结构示意图。
[0019]图中标记说明:I是供气支路，2是小气缸，3是小活塞，4是连杆，5是阻尼孔，6是阻尼液腔，7是大活塞，8是大气缸，9是补偿气支路，11是供气汇流管，12是供气总阀，13是工作气体充气阀，15是补偿气汇流管，16是补偿气供应阀，17是补偿气放气阀。
【具体实施方式】
[0020]—种并联风洞挤压供气系统，如图2所示，包括两个或两个以上的挤压供气装置，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联，两个或两个以上的挤压供气装置相互并联后采用统一的工作气源提供工作气体，采用统一的补偿气源提供补偿气体。
[0021 ]上述技术方案中，单个挤压供气装置包括小气缸2、大气缸8、小活塞3、大活塞7，小活塞3设置于小气缸2中，大活塞7设置于大气缸8中，小活塞3和大活塞7采用连杆4相连，大小活塞之间形成阻尼液腔6并通过阻尼孔5与液体阻尼源相连，小活塞3上面的小气缸2与工作气源相连，大活塞下面的大气缸8与补偿气源相连。
[0022]进一步地，所述两个或两个以上的挤压供气装置，其结构尺寸可以相同，也可以不同。
[0023]进一步地，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联的具体链接方式为:每个挤压供气装置的小气缸2通过各自的供气支路I与供气汇流管11连接，每个挤压供气装置的大气缸8通过各自的补偿气支路9与补偿气汇流管15连接;供气汇流管11 一方面通过供气总阀12与风洞用气设备相连，另一方面通过工作气体充气阀13与工作气源相连;补偿气汇流管15—方面通过补偿气供应阀16与补偿气源相连，另一方面通过补偿气放气阀17与大气相连。
[0024]本发明提供的并联风洞挤压供气系统，其工作过程可以描述如下:
[0025]1.关闭供气总阀12和补偿气供应阀16，打开补偿气放气阀17，打开工作气体充气阀13，给小气缸2充入工作气体，同时使大小活塞一起运动到底部(初始位置)，充气完成后关闭工作气体充气阀13;
[0026]2.关闭补偿气放气阀17，打开补偿气供应阀16，使补偿气源与大气缸相连通；
[0027]3.工作时，打开供气总阀12，开始给用气设备供气，补偿气推动活塞运动，使小气缸供气压力保持恒定，活塞运动到顶时供气结束；
[0028]4.工作结束后，关闭供气总阀12和补偿气供应阀16，打开补偿气放气阀17，将大气缸气体放空。
[0029]本发明提供的并联风洞挤压供气系统，在不改变现有挤压供气装置结构尺寸的基础上，采用两个或两个以上的挤压供气装置相互并联结构，可以解决单位时间内增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置同时工作)，也可以解决恒定供气流量下通过延长供气时间来增加供气总质量的技术问题(两个或两个以上的挤压供气装置顺序工作)。整个并联风洞挤压供气系统由于不用改变现有挤压供气装置结构尺寸，因此具有可靠性高，操作方便和维护成本低的特点。
【主权项】
1.一种并联风洞挤压供气系统，包括两个或两个以上的挤压供气装置，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联，两个或两个以上的挤压供气装置相互并联后采用统一的工作气源提供工作气体，采用统一的补偿气源提供补偿气体。2.根据权利要求1所述的并联风洞挤压供气系统，其特征在于，单个挤压供气装置包括小气缸(2)、大气缸(8)、小活塞(3)、大活塞(7)，小活塞(3)设置于小气缸(2)中，大活塞(7)设置于大气缸(8)中，小活塞(3)和大活塞(7)采用连杆(4)相连，大小活塞之间形成阻尼液腔(6)并通过阻尼孔(5)与液体阻尼源相连，小活塞(3)上面的小气缸(2)与工作气源相连，大活塞下面的大气缸(8)与补偿气源相连。3.根据权利要求1或2所述的并联风洞挤压供气系统，其特征在于，所述两个或两个以上的挤压供气装置的结构尺寸相同。4.根据权利要求1或2所述的并联风洞挤压供气系统，其特征在于，所述两个或两个以上的挤压供气装置的结构尺寸不同。5.根据权利要求3所述的并联风洞挤压供气系统，其特征在于，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联的具体链接方式为:每个挤压供气装置的小气缸(2)通过各自的供气支路(I)与供气汇流管(11)连接，每个挤压供气装置的大气缸(8)通过各自的补偿气支路(9)与补偿气汇流管(15)连接;供气汇流管(11) 一方面通过供气总阀(12)与风洞用气设备相连，另一方面通过工作气体充气阀(13)与工作气源相连;补偿气汇流管(15)—方面通过补偿气供应阀(16)与补偿气源相连，另一方面通过补偿气放气阀(17)与大气相连。6.根据权利要求4所述的并联风洞挤压供气系统，其特征在于，所述两个或两个以上的挤压供气装置相互并联的具体链接方式为:每个挤压供气装置的小气缸(2)通过各自的供气支路(I)与供气汇流管(11)连接，每个挤压供气装置的大气缸(8)通过各自的补偿气支路(9)与补偿气汇流管(15)连接;供气汇流管(11) 一方面通过供气总阀(12)与风洞用气设备相连，另一方面通过工作气体充气阀(13)与工作气源相连;补偿气汇流管(15)—方面通过补偿气供应阀(16)与补偿气源相连，另一方面通过补偿气放气阀(17)与大气相连。
【文档编号】G01M9/04GK106017852SQ201610326250
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】刘伟雄, 毛雄兵, 曾令国, 李向东, 马宏祥, 伍军, 王洪亮, 从京伟, 林其, 陈军, 王振峰
【申请人】中国人民解放军63820部队吸气式高超声速技术研究中心