一种发动机试车台及发动机试车组件的制作方法

本实用新型涉及火箭动力系统测试技术领域，尤其是涉及一种发动机试车台及发动机试车组件。

背景技术：

发动机试车台是对发动机质量检测、性能研究的重要平台，随着科技的迅速发展，试车台自身的承载能力、变形能力对发动机地面测试尤为重要。国际专业组织的统计数据表明：航空航天机械故障中由发动机导致的故障占50％。与发动机有关的机械故障一旦发生极易造成严重的航空航天事故。因此，在飞行器的准备测试工作中，须重点对发动机进行多次反复地面测试试验，通过磨合机械结构，发现潜在威胁，从而提高发动机的可靠性。

特大推力的火箭动力系统测试需要试车台具备承受发动机推力的能力，当推力较大时(大于500t以上)，传统的试车台的结构形式已不能满足其测试要求，需要有更强的支撑结构体系，以满足特大推力下的承载和变形需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种发动机试车台及发动机试车组件，以解决现有技术中存在的无法满足特大推力火箭系统测试的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的发动机试车台，包括底座以及垂直设置在所述底座上的承力台；所述底座与所述承力台均由型钢混凝土结构构成；所述底座用于埋设在地面下方并支撑安装发动机组件；所述承力台的一侧用于与发动机固定以承受发动机的冲力。

进一步地，所述底座靠近所述承力台的部分的含钢率以及所述承力台的含钢率均大于试车台其他部位。

进一步地，所述承力台远离发动机的一侧设有倾斜面，所述倾斜面朝向发动机一侧倾斜。

进一步地，所述倾斜面与水平面的夹角为45°。

进一步地，所述承力台呈直角梯形。

进一步地，所述承力台靠近发动机一侧设有承力板。

进一步地，所述底座的底部设有左右贯通的凹槽，所述凹槽的侧面形成用于防止试车台移动的抗滑移键，所述凹槽内用于填设地面填充物。

进一步地，所述底座上表面设有用于安装发动机组件的安装槽。

进一步地，所述安装槽包括相互连通的第一子槽和第二子槽，所述第一子槽位于所述第二子槽和所述承力台之间，且所述第一子槽的宽度小于所述第二子槽的宽度。

进一步地，本实用新型还提供一种发动机试车组件，包括发动机试车台防护装置以及本实用新型所述的发动机试车台；所述发动机试车台防护装置罩设在所述发动机试车台外，用于防止发动机喷射物喷出。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的发动机试车台采用型钢混凝土结构体系，通过承力钢板分散火箭动力测试系统的推力，并在不同受力区设置疏密不同的型钢骨架，形成一体化的结构体系，在满足火箭动力系统的承载和变形要求的同时，减少用地面积，节约工程造价，并且试车台整体形状构造是通过严密受力实验得出的受力最优结构，为国内首创。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的发动试车台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的发动试车台的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的发动试车台的立体图；

图4为本实用新型实施例提供的发动机试车台防护装置的立体图；

图5为本实用新型实施例提供的发动机试车台防护装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的发动机试车台防护装置的俯视示意图；

图7为本实用新型实施例提供的发动机试车台防护装置的结构示意图。

附图标记：

1-防护罩；2-顶部防护板；3-顶部防护梁；

4-侧部防护柱；5-后部弧形板；6-后部挡板；

7-侧部倾斜面；8-顶部倾斜面；9-排气通道；

10-上层防护梁；11-下层防护梁；12-防护网；

13-排气口；14-进气口；15-承力台；

16-承力板；17-倾斜面；18-安装槽；

19-地面；20-凹槽；21-底座；

22-型钢混凝土结构；23-型钢骨架；24-第一子槽；

25-第二子槽；26-抗滑移键。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

实施例1：

如图1-图3所示，本实施例提供的发动机试车台，包括底座21以及垂直设置在底座21上的承力台15；底座21与承力台15均由型钢混凝土结构22构成；底座21用于埋设在地面19下方并支撑安装发动机组件；承力台15的一侧用于与发动机固定以承受发动机的冲力。本实用新型提供的发动机试车台适用于特大推力(大于500t以上)的发动机测试。在测试时，发动机的一侧与承力台15固定，启动后，发动机的另一侧喷出火焰，并对承力台15产生极大推力(大于普通发动机推力)，因此对试车台的支撑结构体系要求较高。

本实用新型提供的发动机试车台包括均由型钢混凝土结构22构成的底座21和承力台15，型钢混凝土结构22由型钢骨架23、混凝土、钢筋组成。采用型钢混凝土结构22具有以下优点：1、型钢混凝土构件的承载能力高于相同外形的钢筋混凝土构件一倍以上，因而可以减小构件截面；2、型钢在混凝土浇筑之前已形成钢结构，具有较大的承载能力，能承受构件自重和施工荷载，可将模板悬挂在型钢上，模板不需单独设支撑，简化支模方式，加快施工速度；3、型钢混凝土组合结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高，尤其是实腹式型钢，因而此种结构有良好的抗震(振)性能；4、型钢混凝土结构22体系较钢结构在耐久性、耐火等方面均胜一筹。本实用新型充分利用型钢混凝土结构22特点，满足特大推力的承载要求。同时，本实用新型提供的发动机试车台结构本身是通过受力实验所得，为国内首创，在此之前国内尚无用于特大推力的试车台。

在上述实施例的基础上，进一步地，底座21靠近承力台15的部分的含钢率以及承力台15的含钢率均大于试车台其他部位。由于承力台15与发动机直接接触，承力台15和底座21靠近承台的部位均受力较大，为了进一步提高本试车台受力，因此，将该部位的含钢率大于其他部位。含钢率是指单位体积内含钢量的比例。

在上述实施例的基础上，进一步地，承力台15靠近发动机一侧设有承力板16。该承力板16为钢板。

在上述实施例的基础上，进一步地，承力台15远离发动机的一侧设有倾斜面17，倾斜面17朝向发动机一侧倾斜。倾斜面17与水平面的夹角为45°。承力台15呈直角梯形。将承力台15远离发动机的一侧设为倾斜面17，在使用时，该倾斜面17与外部支撑体系抵接，有利于将承力台15的受力传递至底座21和地面19，从而进一步避免底座21受力过大。

在上述实施例的基础上，进一步地，底座21的底部设有左右贯通的凹槽20，凹槽20的侧面形成用于防止试车台移动的抗滑移键26，凹槽20内用于填设地面填充物。底座21将底座21埋设在地面19下，并在凹槽6内填有地面填充物(例如地面19下的卵石等)，凹槽20的侧部形成抗滑移键26，具有抗剪力作用，防止底座21在实验过程中产生滑移。本实施例中左右方向是指图1中左右方向。

优选地，凹槽6呈直角梯形。该直角梯形的右侧为倾斜面，左侧部分位于承力台15正下方。

在上述实施例的基础上，进一步地，底座21上表面设有用于安装发动机组件的安装槽18。安装槽18包括相互连通的第一子槽24和第二子槽25，第一子槽24位于第二子槽25和承力台15之间，且第一子槽24的宽度小于第二子槽25的宽度。使用时，底座21位于地面19下，在底座21的安装槽18先安装固定架等部件，然后将发动机固定在底座21上表面。第一子槽24和第二子槽25的宽度可与相应部位的固定架等部位相匹配，从而方便安装。

综上，本实用新型提供的发动机试车台适用于特大推力(大于500t以上)的发动机测试，采用型钢混凝土结构体系，通过承力钢板分散火箭动力测试系统的推力，并在不同受力区设置疏密不同的型钢骨架，形成一体化的结构体系，在满足火箭动力系统的承载和变形要求的同时，减少用地面积，节约工程造价，并且试车台整体形状构造是通过严密受力实验得出的受力最优结构，为国内首创。

实施例2：

如图4-图7所示，本实用新型还提供一种发动机试车组件，包括发动机试车台防护装置以及本实用新型提供的发动机试车台；该发动机试车台防护装置罩设在所述发动机试车台外，用于防止发动机喷射物喷出。本实施例提供的发动机试车台防护装置包括防护罩1；防护罩1的前端设有进气口14，后端设有排气口13；防护罩1的顶部包括多个顶部防护板2；多个顶部防护板2沿碎片喷射方向依次间隔设置；顶部防护板2朝向进气口14的一侧侧面为顶部倾斜面8；当发动机喷射物喷出与顶部倾斜面8碰撞后能够反射回防护罩1内。使用时，将本实用新型提供的防护装置罩设在发动机试车台外，发动机试车时发出的脱落物或碎片等喷射物射向顶部防护板2的顶部倾斜面8，在顶部倾斜面8的作用下反射回防护罩1内，避免从顶部射出，也即避免向高空远距离射出，从而提高了测试人员的安全度，保障周边人员的安全和极大的降低引发山火的概率，并且多个顶部防护板2之间的间隔形成了开口，同时减少了对发动机试车气流的影响。

本实用新型所称前端和后端是与喷射方向相同，靠近发动机一端为前端，远离发动机一端为后端。

其中，顶部防护板2的结构形式可以为多种，例如，顶部防护板2截面为矩形，该顶部防护板2倾斜设置。优选地，顶部防护板2朝向排气口13的一侧侧面与顶部倾斜面8平行，也即，顶部防护板2的截面形状可为平行四边形，形成百叶结构，这样在实现顶部防护的同时可最大限度地增加顶部开口面积，同时也形成与喷射方向相反的补气窗孔，避免试验时形成不利负压。顶部倾斜面8朝向进气口14方向倾斜，且顶部倾斜面8与水平面的夹角为60°至75°之间。经过申请人大量实验证明，在该角度时防护效果较好，且在顶部倾斜面8与水平面的夹角为60°最佳。

进一步地，如图4所示，防护罩1的侧部包括多个侧部防护柱4；多个侧部防护柱4沿碎片喷射方向依次间隔设置；侧部防护柱4朝向进气口14的一侧侧面为侧部倾斜面7；当发动机喷射物喷出与侧部倾斜面7碰撞后能够反射回防护罩1内。发动机试车时发出的脱落物或碎片等喷射物射向防护罩1的侧面时，与侧部防护柱4的侧部倾斜面7发生碰撞，且在侧部倾斜面7的作用下反射回防护罩1内，从而避免喷射物直接从侧部射出。

优选地，如图6所示，侧部倾斜面7朝向进气口14方向倾斜，且侧部倾斜面7与水平面的夹角为60°至75°之间。经过申请人大量实验证明，在该角度时防护效果较好，且在侧部倾斜面7与水平面的夹角为60°最佳。

优选地，如图6所示，侧部防护柱4朝向排气口13的一侧侧面与侧部倾斜面7平行。也即，侧部防护柱4的截面可为平行四边形，形成百叶结构，在实现侧部防护的同时可最大限度地增加侧部开口面积，同时也形成与喷射方向相反的补气窗孔，避免试验时形成不利负压。

优选地，相邻两个侧部防护柱4之间设有多个侧部防护板；多个侧部防护板沿碎片喷射方向依次间隔设置；侧部防护板朝向进气口14的一侧侧面为防护倾斜面；当发动机喷射物喷出与防护倾斜面碰撞后能够反射回防护罩1内，避免直接飞出。侧部防护板的结构可与侧部防护柱4相同，例如侧部防护板结构为钢板百叶。如图4所示，相邻两个侧部防护柱4之间也可设置防护网12。

如图7所示，进一步地，防护罩1的后端设有排气通道9；排气通道9的前端与防护罩1的顶部连接，后端通过向上弯曲的后部弧形板5与防护罩1的侧部连接，以使排气通道9与防护罩1的内部连通；排气通道9形成排气口13。发动机喷射物射向防护罩1后端时会与后部弧形板5发生碰撞，从而防止喷射物从排气口13飞出。

如图7所示，进一步地，排气通道9内设有用于阻止喷射物射出的阻挡结构；阻挡结构包括多个上层防护梁10和多个下层防护梁11；多个上层防护梁10和多个下层防护梁11均沿喷射方向依次间隔设置，且多个上层防护梁10和多个下层防护梁11交错设置。上层防护梁10和下层防护梁11形成迷宫式双层防护结构，当喷射物飞向该阻挡结构时，上层防护梁10和下层防护梁11可进一步阻挡其飞出。

其中，防护罩1的侧部设有开关门，打开开关门可使车进入，测试时再关闭开关门。

如图4所示，进一步地，防护罩1的顶部沿喷射方向依次间隔固定有多个顶部防护梁3；顶部防护板2与顶部防护梁3固定。

进一步地，如图4所示，排气通道9的上端设有多个后部挡板6，多个后部挡板6沿喷射方向依次间隔设置。后部挡板6结构与顶部防护板2结构相同，形成百叶结构，进一步提高防护效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。