一种地试预冷器膜片的装配工装的制作方法

1.本实用新型属于精密加工技术领域，涉及一种地试预冷器膜片的装配工装。


背景技术：

2.高超声速飞行器(hpcce)是航空航天领域中的一个重点，其主要是将强预冷技术引入到传统发动机中，被认为是目前实现单级入轨最有应用前景的动力推进方案。与涡轮基组合循环(tbcc)和火箭基组合循环(rbcc)等组合发动机相比，hpcce采用超临界闭式循环新型热力布局，不仅降低了发动机的进口气流温度，提高了飞行器的飞行马赫数，缓解了各工作部件的热环境，还提高了气体密度以增加流量，进而增加推力，有望成为未来最适用的高超声速推进技术。预冷器作为hpcce的关键与核心构件，其作用为在极短的时间内从来流空气中吸取足够的热量，达到深冷空气的目的。由于预冷器的复杂工况，其结构非常复杂，制备工艺相当困难，制备技术已成为制约hpcce快速发展的重要因素。
3.预冷器是由12个膜片装配而成，而膜片是四排由多根微细管组成的管路同集气管钎焊而成，其中，微细管材料为gh4169，尺寸为直径1mm、壁厚0.05mm。为了提高换热效率，膜片结构紧凑，管路直径小，微细管呈复杂渐开线，装配空间小，且微细管壁厚仅为0.05mm，需要在加工完成微细管后，将众多微细管一根根的插入到集气管上，以实现预冷器的制备，并且过程中还要适应微细管的渐开线结构，所以提供一种装配工装是非常有必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型在于提供一种地试预冷器膜片的装配工装，以解决将多根渐开线结构式的微细管装配至集气管上的问题。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
6.一种地试预冷器膜片的装配工装，包括底板，以及设置在所述底板上的第一挡块和第二挡块，所述第一挡块和第二挡块分别用于固定位于头部的集气管和位于尾部的集气管；
7.所述第一挡块和第二挡块上均开设有沿轴向贯穿两端且靠近所述集气管与微细管对接位置处的一侧敞开的通槽，所述通槽与所述集气管外径相适应；
8.所述第一挡块和第二挡块之间沿螺旋线方向上还设置有多个限位柱，多个所述限位柱之间的连线与所述微细管的轮廓度相适应。
9.所述通槽内还设置有定位柱，所述定位柱的外部尺寸与所述集气管的内径相适应，且所述定位柱的高度低于所述集气管上处于最低位置微细管安装孔的高度。
10.所述限位柱上与所述微细管接触的一侧上设置有可插拔的支撑片，所述支撑片上开设有若干个与所述微细管位置匹配的通孔。
11.所述限位柱包括一个第一限位柱和若干个第二限位柱，所述第一限位柱设置在靠近于所述第一挡块的位置处，若干个所述第二限位柱分布在所述所述第一挡块和第二挡块之间的螺旋线方向上；所述第一限位柱的径向尺寸小于所述第二限位柱的径向尺寸。
12.所述第二限位柱的数量为12个。
13.所述底板上开设有与所述第一挡块和第二挡块相适应的方形槽；所述底板上开设有多个与所述限位柱相适应的圆形槽，所述限位柱通过点焊定位在所述圆形槽内。
14.多个所述圆形槽的一侧还连通设置有用于固定所述支撑片的条形槽。
15.所述底板、第一挡块、第二挡块、限位块和定位柱的材质均为奥氏体不锈钢。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型提供的一种地试预冷器膜片的装配工装包括底板，所述底板上设置有用于固定位于头部的集气管和位于尾部的集气管的第一挡块和第二挡块，还设置有多个限位柱，其连线与微细管轮廓度一致。使用时，分别将位于头部的集气管和位于尾部的集气管分别嵌设入第一挡块和第二挡块中，可以先将微细管的首段自多个限位柱的外侧依次经过并穿到位于头部的集气管中，再将微细管的末端穿到位于尾部的集气管中，以实现地试预冷器膜片的装配。该工装实现了膜片的成型，装配过程中既不会损伤微细管，亦可保证微细管的轮廓度，装配效率较高且结构简单，产品后续使用过程中能够满足真空钎焊要求。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型的俯视图；
20.图3为图2中a-a剖视图；
21.图4为本实用新型的主视图；
22.图5为本实用新型装配了集气管和微细管的结构示意图；
23.图6为图5中a处的局部视图(经旋转)；
24.图7为图5中b处的局部视图；
25.图中，1-底板、2-第一挡块、3-第二挡块、4-限位柱、4a-第一限位柱、4b-第二限位柱、5-定位柱、6-支撑片、7-集气管、8-微细管。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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的限制。
28.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于
本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.本实用新型提供一种地试预冷器膜片的装配工装，如图2、图3和图4所示，包括底板1，以及设置在所述底板1上的第一挡块2和第二挡块3，所述第一挡块2和第二挡块3分别用于固定位于头部的集气管7和位于尾部的集气管7；
31.所述第一挡块2和第二挡块3上均开设有沿轴向贯穿两端且靠近所述集气管7与微细管8对接位置处的一侧敞开的通槽，所述通槽与所述集气管7外径相适应；
32.所述第一挡块2和第二挡块3之间沿螺旋线方向上还设置有多个限位柱4，多个所述限位柱4之间的连线与所述微细管8的轮廓度相适应。
33.本实用新型提供的一种地试预冷器膜片的装配工装包括底板1，所述底板1上设置有用于固定位于头部的集气管7和位于尾部的集气管7的第一挡块2和第二挡块3，还设置有多个限位柱4，其连线与微细管8轮廓度一致。使用时，如图1、图5、图6和图7所示，分别将位于头部的集气管7和位于尾部的集气管7分别嵌设入第一挡块2和第二挡块3中，可以先将微细管8的首段自多个限位柱4的外侧依次经过并穿到位于头部的集气管7中，再将微细管8的末端穿到位于尾部的集气管7中，以实现地试预冷器膜片的装配。该工装实现了膜片的成型，装配过程中既不会损伤微细管8，亦可保证微细管8的轮廓度，装配效率较高且结构简单，产品后续使用过程中能够满足真空钎焊要求。
34.为了保证集气管7在通槽内的稳定性，所述通槽内还设置有定位柱5，所述定位柱5的外部尺寸与所述集气管7的内径相适应，且所述定位柱5的高度低于所述集气管7上处于最低位置微细管8安装孔的高度，如此一来，将集气管7自第一挡块2或第二档块的顶端向下插入至底端，此时集气管7夹持在第一挡块2或第二档块与定位柱5之间，在接入微细管8的过程中，可以使集气管7不易产生晃动。并且，严格控制定位柱5的高度，以不影响插入微细管8。
35.为了保证各微细管8的位置，所述限位柱4上与所述微细管8接触的一侧上设置有可插拔的支撑片6，所述支撑片6上开设有若干个与所述微细管8位置匹配的通孔。
36.考虑到位于头部的集气管7处操作空间较小，所述限位柱4包括一个第一限位柱4a和若干个第二限位柱4b，所述第一限位柱4a设置在靠近于所述第一挡块2的位置处，若干个所述第二限位柱4b分布在所述所述第一挡块2和第二挡块3之间的螺旋线方向上；所述第一限位柱4a的径向尺寸小于所述第二限位柱4b的径向尺寸。
37.实际情况中，需要一个第一限位柱4a和12个第二限位柱4b即可以满足使用要求。
38.具体地，为了便于第一挡块2和第二挡块3，以及限位柱4的拆卸，所述底板1上开设有与所述第一挡块2和第二挡块3相适应的方形槽。为了进一步地便于操作，可以将定位柱5靠近上部位置的一部分与挡块的底端加工在一起，相应的，方形槽的内部还向下延伸形成适应于定位柱5的定位槽，如此一来，只需要将挡块自连接有定位柱5的一端插入到定位槽中，并使挡块嵌入到方形槽中；所述底板1上开设有多个与所述限位柱4相适应的圆形槽，因为限位柱4在圆形槽中容易转动，所以可以使所述限位柱4通过点焊定位在所述圆形槽内。
39.需要说明的是，多个所述圆形槽的一侧还连通设置有用于固定所述支撑片6的条形槽，以使装配微细管8的过程中，支撑片6不易晃动、保持稳定性。
40.所述底板1、第一挡块2、第二挡块3、限位块和定位柱5的材质均为奥氏体不锈钢。
41.本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新
型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。