一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置的制作方法

本发明涉及一种用于试验的颗粒注入装置，特别涉及一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置。

背景技术：

1、放气活门是控制航空发动机引气、防冰系统的核心装置，但是随着重度污染天气以及沙尘暴和火山喷发等灾害的频发，航空飞机飞行环境中颗粒污染物明显增加，除此之外，放气活门在实际使用中，处于高温高压载荷中，其自身系统也会产生相应的杂质颗粒，带有颗粒杂质的气体进入放气活门中可能会影响整个放气活门动态性能，进而影响航空飞机安全。因此，在航空发动机研制过程中，流体污染试验经常被用于测试放气活门的使用状况，检测其耐用性和可靠性。污染物颗粒注入装置是流体污染试验的必要结构，用于向实验装置内注入污染物颗粒并控制污染物颗粒的注入量。

2、目前针对放气活门污染物颗粒注入装置的研究并不完善，缺少能够将污染物颗粒与空气充分混合、控制污染物颗粒的注入量并能稳定输出的注入装置，现有的颗粒注入装置无法完成对大多数放气活门的抗污染性能测试。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置，包括底座、第一支撑座、第二支撑座、螺杆轴定位筒、螺杆轴外筒、螺杆轴、盛料装置、三通高压管和软管；

2、所述的第一支撑座和第二支撑座分别固定在底座上；

3、所述的螺杆轴定位筒固定在第一支撑座上，螺杆轴定位筒的另一端与螺杆轴外筒相连；

4、所述的螺杆轴外筒上部开设有进料口，下部设有出料口，进料口与出料口错开设置；出料口连接有出料通道；

5、所述的螺杆轴设在螺杆轴定位筒和螺杆轴外筒内；

6、所述的盛料装置设在螺杆轴外筒上方，盛料装置的下部为进料通道，进料通道与螺杆轴外筒上的进料口相连；盛料装置的上部设有第一软管接头，软管的一端与第一软管接头相连；

7、所述的三通高压管固定在第二支撑座上；三通高压管的上部与出料通道相连；上部侧边开设有第二软管接头，软管的另一端与第二软管接头相连，将盛料装置与三通高压管连通；

8、所述的螺杆轴与螺杆轴外筒之间形成有螺旋通道，所述的进料通道和出料通道的直径大于螺旋通道的直径，形成变形的文丘里管。

9、进一步的，所述的螺杆轴定位筒的一端设有端盖，端盖与螺杆轴定位筒之间螺纹连接；端盖中部设有螺杆轴通孔；螺杆轴定位筒内设有轴承，所述的轴承通过端盖与螺杆轴定位筒相互挤压进行固定。

10、进一步的，所述的螺杆轴通过轴承与螺杆轴定位筒枢接，一端穿过螺杆轴定位筒的端盖，外接驱动电机。

11、进一步的，所述的三通高压管的横管朝下设在第二支撑座上，通过锁紧螺栓固定；横管的一端连接有高压气体通入装置，另一端连接流体污染试验装置。

12、本发明的工作原理：

13、所述的盛料装置内装有污染物颗粒，螺杆轴在外部驱动电机的驱动下能够进行旋转，在螺杆轴的转动下，盛料装置中的污染物颗粒经由进料通道、螺杆轴外筒的进料口进入螺杆轴与螺杆轴外筒之间形成的螺旋通道中，进料通道、出料通道和螺旋通道形成的文丘里管效应，小直径的螺旋通道出现流速增大、压力降低的现象，使注入的颗粒在螺旋通道输送过程中与气体均匀混合，混合后污染物颗粒被均匀输送至出料口，从出料通道排出；此时，通过软管的连接和引流，三通高压管、软管和盛料装置形成连通器，气流流经区域均为同等压强，在下部高压气体通入过程中，注入颗粒可以克服高压气体作用，使得污染物颗粒可以依靠自身重力进行落料，在三通高压管高压气体作用下，进行颗粒的稳定输送。

14、通过驱动电机的转矩输出的控制，改变螺杆轴的转速，进而可以控制盛料装置的出料量，以此调节污染物颗粒的注入量。

15、本发明的有益效果：

16、本发明通过软管将高压进气口与盛料装置连接，使高压气体流经区域形成连通器效应，更好的调节装置内部气压，装置上下形成同等压强，颗粒可以克服高压气体作用，依靠自身重力进行落料，无需其他动力装置，使装置结构更简单，能耗更低。

17、本发明进料通道与出料通道在螺杆轴外筒上错开设置，延长了混合通道的长度，大直径进料通道、出料通道和小直径螺旋通道产生文丘里效应，小直径螺旋通道出现流速增大、压力降低的现象，使注入颗粒在螺旋通道输送过程中充分与气体均匀混合，最终实现颗粒的稳定输送。

技术特征：

1.一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置，其特征在于：包括底座、第一支撑座、第二支撑座、螺杆轴定位筒、螺杆轴外筒、螺杆轴、盛料装置、三通高压管和软管；

2.根据权利要求1所述的一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置，其特征在于：所述的螺杆轴定位筒的一端设有端盖，端盖与螺杆轴定位筒之间螺纹连接；端盖中部设有螺杆轴通孔；螺杆轴定位筒内设有轴承，所述的轴承通过端盖与螺杆轴定位筒相互挤压进行固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置，其特征在于：所述的螺杆轴通过轴承与螺杆轴定位筒枢接，一端穿过螺杆轴定位筒的端盖，外接驱动电机。

4.根据权利要求1所述的一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置，其特征在于：所述的三通高压管的横管朝下设在第二支撑座上，通过锁紧螺栓固定；横管的一端连接有高压气体通入装置，另一端连接流体污染试验装置。

技术总结
本发明提供一种用于流体污染试验的污染物颗粒注入装置，包括底座、第一支撑座、第二支撑座、螺杆轴定位筒、螺杆轴外筒、螺杆轴、盛料装置、三通高压管和软管；通过软管将高压进气口与盛料装置连接，使高压气体流经区域形成连通器效应，更好的调节装置内部气压，装置上下形成同等压强，颗粒可以克服高压气体作用，依靠自身重力进行落料，无需其他动力装置，使装置结构更简单，能耗更低。本发明进料通道与出料通道在螺杆轴外筒上错开设置，延长了混合通道的长度，大直径进料通道、出料通道和小直径螺旋通道产生文丘里效应，小直径螺旋通道出现流速增大、压力降低的现象，使颗粒在螺旋通道输送过程中充分与气体均匀混合，最终实现颗粒的稳定输送。

技术研发人员：田博文,张晋,佘增玲,郑树伟,高紫通
受保护的技术使用者：中国航发长春控制科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25