本发明涉及一种用于液体火箭发动机推力室身部冷却通道测试的加注装置,可用于液体火箭发动机推力室身部单孔矩形冷却通道流阻测试。
背景技术:
1、推力室是液体火箭发动机的核心部件,其冷却通道的流动均匀性和流阻特性对火箭发动机的换热效率和燃烧稳定性有直接的影响。各个冷却通道加工状态的差异会导致通道内冷却氢流量,当局部流阻偏大或流量系数偏小时会导致冷却通道所分配的冷却氢流量比设计值偏小,严重时会造成内壁烧穿、推力室烧毁。
2、传统的液流试验装置仅用于液体火箭发动机推力室身部的总体液流试验,无法实现单个矩形冷却通道的进液和密封。因此需要设计一种推力室身部单个冷却通道的液流试验加注装置,可以测定推力室身部单通道流量系数和流量特性,现有技术中尚无此类试验装置能够满足单个冷却通道的进液及密封。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,可通过气缸施加预紧力,实现推力室身部单个冷却通道的加注与密封,能够测定各个冷却通道的流量系数和流量特性。
2、本发明目的通过以下技术方案予以实现:
3、一种用于液体火箭发动机推力室身部冷却通道测试的加注装置,包括加注段、密封段、主密封垫、密封圈、转接板、气缸、进液管路;
4、密封段底部的凹槽内安装密封圈;加注段和密封段固定连接;转接板与气缸连接,加注段设有快速定位的钩爪,加注段与转接板相连;
5、密封段顶部设有凹槽,主密封垫位于凹槽内;主密封垫中心部分为矩形镂空,密封段凹槽底部伸出的微型加注管芯穿过主密封垫延伸出来;
6、加注段侧面设有进液孔,进液管路与加注段侧面的进液孔连接,加注段和密封段内部均设有内流道,使进液孔至微型加注管芯连通。
7、本发明一实施例中,该加注装置还包括第一紧固件,通过第一紧固件将加注段和密封段固定连接。
8、本发明一实施例中,该加注装置还包括第二紧固件,加注段通过第二紧固件与转接板相连。
9、本发明一实施例中,密封段底部设有o型密封圈凹槽,密封圈位于o型密封圈凹槽内。
10、本发明一实施例中,气缸设有控制气进气孔及排气孔,控制气进孔前设有减速管嘴,能够减缓气缸的运行速度。
11、本发明一实施例中,利用配气台向气缸提供控制气,通过电流信号打开气缸,气缸产生预紧力,带动加注装置向前水平移动。
12、本发明一实施例中,主密封垫用于所述加注装置与被测试验件冷却通道的密封。
13、本发明一实施例中,该加注装置的装配及工作过程如下:
14、a.将密封圈放置在密封段的凹槽内;
15、b.将加注段和密封段相连;
16、c.将转接板与气缸相连;
17、d.通过定位钩爪快速将加注段与转接板相连;
18、e.将主密封垫穿过微型加注管芯放置在密封段顶部的凹槽内,完成推力室身部矩形冷却通道的对中后,由配气台向气缸提供控制气,通过电流信号打开气缸,气缸产生的预紧力,气缸带动整个加注装置向前水平移动,微型加注管芯插入至推力室身部冷却通道口内,主密封垫被均匀压缩在被测试验件冷却通道的周向弧面上,产生密封效果;
19、f.使水通过加注段侧面进液孔流入,通过微型加注管芯进入到推力室身部冷却通道中;
20、g.加注完成后,切断试验介质供应,打开气缸的放气孔,气缸完成收缩,加注装置从推力室身部冷却通道孔中撤出;
21、h.重复上述气缸密封动作,完成不同冷却通道的流阻测试。整个试验完成后,取走加注装置,完成整个试验流程。
22、本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
23、(1)本发明的加注装置结合视觉识别的自动化装置,首次实现了推力室身部冷却通道逐根进行液流试验,评估推力室身部各个冷却通道的流量特性,提升了发动机测试覆盖性。
24、(2)本发明的加注装置实现了推力室身部单个宽度为2mm冷却通道的密封,为发动机推力室身部冷却通道的测试提供了可能性。
25、(3)本发明的加注装置采取插入式密封设计,通过气缸施加预紧力,将宽度为1mm的加注管芯插入到宽度为2mm冷却通道中,通过主密封垫实现密封;插入式的密封设计使得每次测量流阻基本恒定,提高了试验的准确性。
26、(4)本发明的加注装置密封段方形槽底部采用圆弧设计,弧度与试验件保持一致,气缸施加预紧力过程中周向传递给主密封垫,密封效果更好。
27、(5)本发明的加注装置采用分段式设计,便于安装拆卸,同时设有主密封垫可拆卸更换,结构简单,操作方便,类似的结构密封均可采用此类形式,实用性较高。
1.一种用于液体火箭发动机推力室身部冷却通道测试的加注装置,其特征在于,包括加注段(1)、密封段(2)、主密封垫(3)、密封圈(4)、转接板(7)、气缸(8)、进液管路(9);
2.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,该加注装置还包括第一紧固件(5),通过第一紧固件(5)将加注段(1)和密封段(2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,该加注装置还包括第二紧固件(6),加注段(1)通过第二紧固件(6)与转接板(7)相连。
4.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,密封段(2)底部设有o型密封圈凹槽,密封圈(4)位于o型密封圈凹槽内。
5.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,气缸(8)设有控制气进气孔及排气孔,控制气进孔前设有减速管嘴,能够减缓气缸(8)的运行速度。
6.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,利用配气台向气缸(8)提供控制气,通过电流信号打开气缸(8),气缸(8)产生预紧力,带动加注装置向前水平移动。
7.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,主密封垫(3)用于所述加注装置与被测试验件冷却通道的密封。
8.根据权利要求1所述的加注装置,其特征在于,该加注装置的装配及工作过程如下: