一种u型石墨加热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于导弹等高速飞行器结构热试验领域，具体涉及一种U型石墨加热器。
【背景技术】
[0002]在地面热试验中，通常的加热方式是采用石英灯或石墨加热方式。使用石英灯作为辐射加热元件，其优点是成本低、寿命长、时间常数较小，比较合适模拟飞行器的气动加热，包括针对石英灯的辅助设计技术、控制算法等也比较成熟。但石英灯的加热能力受到本体耐温的限制，一般情况下，使用在加热温度不超过1300°C的条件下。
[0003]石墨加热器具有更高的加热能力，能够实现2000°C以上温度。随着超高速飞行器的发展，结构表面温度可达2000°C，因此，石墨加热器的应用越来越广泛，并逐步显示了不可替代的作用。
[0004]通常，石墨加热器是由多个长条形加热元件组合成所需的形状进行加热。由于每个石墨加热元件的电极连接部位都为不发热区域，因此拼装成的加热器都存在着加热盲区，尤其是对于复杂结构，盲区效应更为明显，影响加热效果。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是解决在地面热试验中，现有的加热装置加热效果差的问题，提供了一种避免加热器空间干涉和加热盲区的U型石墨加热器。
[0006]本实用新型是这样实现的:
[0007]一种U型石墨加热器，包括U型石墨加热元件、U型反射器、绝缘子、电极、固定螺钉和铜螺母；绝缘子和铜螺母安装在电极的下部；电极通过绝缘子和铜螺母与U型反射器固定连接；u型石墨加热元件通过固定螺钉固定在电极的上部。
[0008]如上所述的U型石墨加热元件包括电极连接端头和U型等截面发热体；U型等截面发热体整体为倒“U”形；电极连接端头共有两个，分别固定在U型等截面发热体下端的外侧；电极连接端头通过固定螺钉固定在电极的上部。
[0009]如上所述的U型石墨加热元件采用等静压石墨加工。
[0010]如上所述的U型反射器包括U型主体、水管接头和固定幅边；u型主体为中空结构，横截面为倒“U”形，倒“U”形的下端分别向外侧延伸出沿水平方向布置的板；U型主体前端为小端，后端为大端；水管接头焊接在U型主体的两侧；固定幅边共有两个，分别固定在U型主体的小端和大端；固定幅边上设置有安装孔；电极安装孔开设在U型主体沿水平方向布置的板上。
[0011]如上所述的U型反射器外表面抛光处理，表面粗糙度0.8 ;U型主体采用铝板焊接成型。
[0012]如上所述的绝缘子采用陶瓷材料制成。
[0013]如上所述的电极包括上部的一个水冷块和下部的两个电极杆；水冷块和电极杆均为中空管状结构；水冷块上端设置有螺纹孔，用于固定U型石墨加热元件；电极杆固定在水冷块的下端；电极杆设置有外螺纹，绝缘子和铜螺母套装在外螺纹上；电极杆通过绝缘子和铜螺母固定在U型反射器的电极安装孔上。
[0014]如上所述的电极采用铜材料制成。
[0015]如上所述的U型反射器共有一个，U型石墨加热元件共有二十二个，电极共有四十四个，固定螺钉共有四十四个，绝缘子和铜螺母各有一百七十六个山型主体沿水平方向布置的板上共设置有八十八个电极安装孔，共二十二排，每排四个，每排上两个相邻的电极安装孔对应一个电极的安装，每排电极安装孔都为等距离平行分布。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]本实用新型包括U型石墨加热元件、U型反射器、绝缘子、电极、固定螺钉和铜螺母。本实用新型根据石墨材料能够进行机械精细加工的特点，利用石墨的超高温加热特性，设计了能够对U型结构进行加热的U型石墨加热器，避免了普通石墨加热器存在的加热盲区，更准确的模拟了结构经受的热载荷环境。本实用新型可以作为石墨加热器设计的通用方法，根据不同结构的特点，设计与之相适应的加热器，实现了飞行器结构2000°C的加热。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的一种U型石墨加热器的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型的一种U型石墨加热器的剖视图；
[0020]图3是本实用新型的一种U型石墨加热器的石墨加热元件的剖视图；
[0021]图4是本实用新型的一种U型石墨加热器的U型反射器的主视图；
[0022]图5是本实用新型的一种U型石墨加热器的U型反射器的俯视图；
[0023]图6是本实用新型的一种U型石墨加热器的电极的剖视图。
[0024]其中:1.U型石墨加热元件，2.U型反射器，3.绝缘子，4.电极，5.固定螺钉，6.铜螺母，7.电极连接端头，8.U型等截面发热体，9.U型主体，10.水管接头，11.固定幅边，
12.电极安装孔，13.水冷块，14.电极杆。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
[0026]如图1和图2所示，一种U型石墨加热器，包括U型石墨加热元件1、U型反射器2、绝缘子3、电极4、固定螺钉5和铜螺母6。绝缘子3和铜螺母6安装在电极4的下部。电极4通过绝缘子3和铜螺母6与U型反射器2固定连接。U型石墨加热元件I通过固定螺钉5固定在电极4的上部。
[0027]如图3所示，U型石墨加热元件I包括电极连接端头7和U型等截面发热体8。U型等截面发热体8整体为倒“U”形。电极连接端头7共有两个，分别固定在U型等截面发热体8下端的外侧。电极连接端头7通过固定螺钉5固定在电极4的上部，两个电极4分别作为U型石墨加热元件I的正负极。U型石墨加热元件I采用等静压石墨加工。
[0028]如图4和图5所示，U型反射器2包括U型主体9、水管接头10和固定幅边11。U型主体9为中空结构，中空部分用于容纳冷却水，横截面为倒“U”形，倒“U”形的下端分别向外侧延伸出沿水平方向布置的板。U型主体9前端为小端，后端为大端。U型主体9采用铝板焊接成型。水管接头10焊接在U型主体9的两侧，实现冷却水的进出功能。固定幅边11共有两个，分别固定在U型主体9的小端和大端。固定幅边11上设置有安装孔，用于对U型反射器2实行支撑。U型反射器2外表面抛光处理，表面粗糙度0.8。进行抛光处理的作用