输送管路动特性试验激振力加载平衡装置的制造方法
专利名称:输送管路动特性试验激振力加载平衡装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及激振加载技术领域，具体公开了一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置。激振力传递及激振力横向平衡保护装置水平横跨固定安装在固定基础的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置上固定安装有输送管路，测量系统与激振三通相连接，激振器及其固定装置加载激振力，激振力通过激振组合杆传递至脉动压力发生器，脉动压力发生器通过激振三通使输送管路内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置平衡激振三通受到的激振力，同时测量系统记录试验过程中激振三通和输送管路内部液体的脉动压力输出。该装置操作简单、成本低、重复性好，其可靠性高，能够适用不同尺寸的输送管路动特性试验，确保脉动激振力的顺利加载。
【专利说明】
输送管路动特性试验激振力加载平衡装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及激振加载技术领域，具体涉及一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置。
【背景技术】
[0002]大型液体火箭结构系统与推进系统相互耦合会产生一种纵向不稳定的低频振动，这种振动也被称为液体火箭纵向耦合振动。此种振动不仅严重地影响火箭发射任务的成败，而且影响宇航员正常的生理功能。国际上抑制火箭纵向耦合振动的通用方法是通过地面试验获得结构系统和推进系统的固有频率，并将两者分隔开。
[0003]液体火箭输送管路推进剂动特性试验是获取推进系统固有频率的地面试验的一种。输送管路动特性试验时，要求激振系统对输送管路内的液体施加脉动激励。
[0004]试验中施加脉动激励需要克服两方面技术难点。一、激振器推力杆与脉动压力发生器活塞杆的同轴度。激振器推力杆通过连接机构将激振力施加到脉动压力发生器，再通过脉动压力发生器传递给输送管路内的液体。如果两者的同轴度稍有偏差，会出现脉动压力发生器活塞卡滞，也会对激振器造成损伤;二、输送管路液体横向脉动压力下输送管路的平衡保护。激振力通过脉动压力发生器传递给输送管路内的液体后，脉动压力沿输送管路纵向传递，同时在激振力施加截面存在横向作用力，如果不做平衡处理，横向作用力会时输送管受弯矩而失稳。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其能够适用于液体火箭输送管路推进剂动态特性试验，满足激振力传递、激振力横向平衡保护的试验要求。
[0006]本实用新型的技术方案如下:一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，该装置包括激振力传递及激振力横向平衡保护装置、测量系统、固定基础以及输送管路，激振力传递及激振力横向平衡保护装置水平横跨固定安装在固定基础的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置上固定安装有输送管路，其中，激振力传递及激振力横向平衡保护装置包括激振器及其固定装置、激振组合杆、脉动压力发生器、激振三通以及激振力平衡装置，测量系统与激振三通相连接，激振器及其固定装置加载激振力，激振力通过激振组合杆传递至脉动压力发生器，脉动压力发生器通过激振三通使输送管路内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置平衡激振三通受到的激振力，同时测量系统记录试验过程中激振三通和输送管路内部液体的脉动压力输出。
[0007]所述的激振器及其固定装置包括固定装置和激振器，其中，激振器通过固定装置与固定基础侧壁连接固定。
[0008]所述的激振转接组合杆包括激振转接头和激振转接杆，其中，激振转接杆一端通过激振转接头与激振器连接，激振转接杆另一端与脉动压力发生器相连接。
[0009]所述的激振三通包括横向法兰、上法兰和下法兰，其中，上法兰和下法兰之间的圆柱筒上设有安装座，且在该圆柱筒的侧壁突出形成横向法兰;横向法兰与脉动压力发生器固定连接，上法兰与输送管路下表面固定连接，下法兰与固定基础的端面固定连接。
[0010]所述的激振力平衡装置包括底板、支管、上板、上卡箍以及下卡箍，其中，圆筒状的支管焊接在底板和上板之间，底板固定在固定基础的侧壁上，上板另一侧上下平行设置的上卡箍和下卡箍卡在激振三通中上法兰和下法兰之间的圆筒壁上，并限制激振三通的横向位移。
[0011]本实用新型的显著效果在于:本实用新型所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置能够解决脉动压力发生器活塞杆同轴度和输送管路液体横向脉动压力下输送管路平衡保护的试验技术难点；同时，该装置操作简单、成本低、重复性好，其可靠性高，能够适用不同尺寸的输送管路动特性试验，确保脉动激振力的顺利加载。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置结构示意图；
[0013]图2为图1中激振器及其固定装置结构示意图；
[0014]图3为图1中激振组合杆结构示意图；
[0015]图4为图1中激振三通结构示意图；
[0016]图5为图1中激振力平衡装置结构示意图；
[0017]图中:1、激振力传递及激振力横向平衡保护装置;2、测量系统；3、固定基础;4、输送管路；11、激振器及其固定装置；12、激振组合杆；13、脉动压力发生器；14、激振三通；15、激振力平衡装置；1101、固定装置；1102、激振器；1201、激振转接头；1202、激振转接杆；1401、横向法兰；1402、上法兰；1403、下法兰；1404、安装座；1501、底板；1502、支管；1503、上板；1504、上卡箍；1505、下卡箍。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0019]如图1?5所示，一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置包括激振力传递及激振力横向平衡保护装置1、测量系统2、固定基础3以及输送管路4，激振力传递及激振力横向平衡保护装置I水平横跨固定安装在固定基础3的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置I上固定安装有输送管路4，其中，激振力传递及激振力横向平衡保护装置I包括激振器及其固定装置11、激振组合杆12、脉动压力发生器13、激振三通14以及激振力平衡装置15;激振器及其固定装置11中的激振器1102通过固定装置1101与固定基础3侧壁连接固定;激振组合杆12包括激振转接头1201和激振转接杆1202，其中，激振转接杆1202通过激振转接头1201与激振器1102连接固定;脉动压力发生器13—侧通过螺纹孔与激振组合杆12中的激振转接杆1202固定连接，脉动压力发生器13另一侧的法兰盘通过螺栓与激振三通14中的横向法兰1401固定连接，激振三通14中的上法兰1402通过螺栓与输送管路4下表面固定连接，激振三通14中的下法兰1403与固定基础3端面螺栓连接固定，在上法兰1402和下法兰1403之间的圆柱筒壁上还设有安装座1404，通过安装座1404与测量系统2相连接;激振力平衡装置15包括底板1501、支管1502、上板1503、上卡箍1504以及下卡箍1505，其中，圆筒状的支管1502焊接在底板1501和上板1503之间，底板1501固定在固定基础3的侧壁上，上板1503另一侧上下平行设置的上卡箍1504和下卡箍1505卡在激振三通14中上法兰1402和下法兰1403之间的圆筒壁上，并限制激振三通14的横向位移。
[0020]试验时，激振器及其固定装置11加载激振力，激振力通过激振组合杆12传递至脉动压力发生器13，脉动压力发生器13通过激振三通14使输送管路4内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置15平衡激振三通14受到的激振力，同时测量系统2记录试验过程中激振三通14和输送管路4内部液体的脉动压力输出。
【主权项】
1.一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:该装置包括激振力传递及激振力横向平衡保护装置(1)、测量系统(2)、固定基础(3)以及输送管路(4)，激振力传递及激振力横向平衡保护装置(I)水平横跨固定安装在固定基础(3)的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置(I)上固定安装有输送管路(4)，其中，激振力传递及激振力横向平衡保护装置(I)包括激振器及其固定装置(11)、激振组合杆(12)、脉动压力发生器(13)、激振三通(14)以及激振力平衡装置(15)，测量系统与激振三通(14)相连接，激振器及其固定装置(11)加载激振力，激振力通过激振组合杆(12)传递至脉动压力发生器(13)，脉动压力发生器(13)通过激振三通(14)使输送管路(4)内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置(15)平衡激振三通(14)受到的激振力，同时测量系统(2)记录试验过程中激振三通(14)和输送管路(4)内部液体的脉动压力输出。2.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振器及其固定装置(11)包括固定装置(1101)和激振器(1102)，其中，激振器(1102)通过固定装置(1101)与固定基础(3)侧壁连接固定。3.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振组合杆(12)包括激振转接头(1201)和激振转接杆(1202)，其中，激振转接杆(1202)—端通过激振转接头(1201)与激振器(1102)连接，激振转接杆(1202)另一端与脉动压力发生器(13)相连接。4.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振三通(14)包括横向法兰(1401)、上法兰(1402)和下法兰(1403)，其中，上法兰(1402)和下法兰(1403)之间的圆柱筒上设有安装座(1404)，且在该圆柱筒的侧壁突出形成横向法兰(1401);横向法兰(1401)与脉动压力发生器(13)固定连接，上法兰(1402)与输送管路(4)下表面固定连接，下法兰(1403)与固定基础(3)的端面固定连接。5.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振力平衡装置(15)包括底板(1501)、支管(1502)、上板(1503)、上卡箍(1504)以及下卡箍(1505)，其中，圆筒状的支管(1502)焊接在底板(1501)和上板(1503)之间，底板(1501)固定在固定基础(3)的侧壁上，上板(1503)另一侧上下平行设置的上卡箍(1504)和下卡箍(1505)卡在激振三通(14)中上法兰(1402)和下法兰(1403)之间的圆筒壁上，并限制激振三通(14)的横向位移。
【文档编号】G01M7/02GK205719458SQ201620198064
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】于杨, 赵卓茂, 张建华, 冯伟干, 蒋殿臣
【申请人】北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院
【专利摘要】本实用新型涉及激振加载技术领域，具体公开了一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置。激振力传递及激振力横向平衡保护装置水平横跨固定安装在固定基础的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置上固定安装有输送管路，测量系统与激振三通相连接，激振器及其固定装置加载激振力，激振力通过激振组合杆传递至脉动压力发生器，脉动压力发生器通过激振三通使输送管路内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置平衡激振三通受到的激振力，同时测量系统记录试验过程中激振三通和输送管路内部液体的脉动压力输出。该装置操作简单、成本低、重复性好，其可靠性高，能够适用不同尺寸的输送管路动特性试验，确保脉动激振力的顺利加载。
【专利说明】
输送管路动特性试验激振力加载平衡装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及激振加载技术领域，具体涉及一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置。
【背景技术】
[0002]大型液体火箭结构系统与推进系统相互耦合会产生一种纵向不稳定的低频振动，这种振动也被称为液体火箭纵向耦合振动。此种振动不仅严重地影响火箭发射任务的成败，而且影响宇航员正常的生理功能。国际上抑制火箭纵向耦合振动的通用方法是通过地面试验获得结构系统和推进系统的固有频率，并将两者分隔开。
[0003]液体火箭输送管路推进剂动特性试验是获取推进系统固有频率的地面试验的一种。输送管路动特性试验时，要求激振系统对输送管路内的液体施加脉动激励。
[0004]试验中施加脉动激励需要克服两方面技术难点。一、激振器推力杆与脉动压力发生器活塞杆的同轴度。激振器推力杆通过连接机构将激振力施加到脉动压力发生器，再通过脉动压力发生器传递给输送管路内的液体。如果两者的同轴度稍有偏差，会出现脉动压力发生器活塞卡滞，也会对激振器造成损伤;二、输送管路液体横向脉动压力下输送管路的平衡保护。激振力通过脉动压力发生器传递给输送管路内的液体后，脉动压力沿输送管路纵向传递，同时在激振力施加截面存在横向作用力，如果不做平衡处理，横向作用力会时输送管受弯矩而失稳。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其能够适用于液体火箭输送管路推进剂动态特性试验，满足激振力传递、激振力横向平衡保护的试验要求。
[0006]本实用新型的技术方案如下:一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，该装置包括激振力传递及激振力横向平衡保护装置、测量系统、固定基础以及输送管路，激振力传递及激振力横向平衡保护装置水平横跨固定安装在固定基础的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置上固定安装有输送管路，其中，激振力传递及激振力横向平衡保护装置包括激振器及其固定装置、激振组合杆、脉动压力发生器、激振三通以及激振力平衡装置，测量系统与激振三通相连接，激振器及其固定装置加载激振力，激振力通过激振组合杆传递至脉动压力发生器，脉动压力发生器通过激振三通使输送管路内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置平衡激振三通受到的激振力，同时测量系统记录试验过程中激振三通和输送管路内部液体的脉动压力输出。
[0007]所述的激振器及其固定装置包括固定装置和激振器，其中，激振器通过固定装置与固定基础侧壁连接固定。
[0008]所述的激振转接组合杆包括激振转接头和激振转接杆，其中，激振转接杆一端通过激振转接头与激振器连接，激振转接杆另一端与脉动压力发生器相连接。
[0009]所述的激振三通包括横向法兰、上法兰和下法兰，其中，上法兰和下法兰之间的圆柱筒上设有安装座，且在该圆柱筒的侧壁突出形成横向法兰;横向法兰与脉动压力发生器固定连接，上法兰与输送管路下表面固定连接，下法兰与固定基础的端面固定连接。
[0010]所述的激振力平衡装置包括底板、支管、上板、上卡箍以及下卡箍，其中，圆筒状的支管焊接在底板和上板之间，底板固定在固定基础的侧壁上，上板另一侧上下平行设置的上卡箍和下卡箍卡在激振三通中上法兰和下法兰之间的圆筒壁上，并限制激振三通的横向位移。
[0011]本实用新型的显著效果在于:本实用新型所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置能够解决脉动压力发生器活塞杆同轴度和输送管路液体横向脉动压力下输送管路平衡保护的试验技术难点；同时，该装置操作简单、成本低、重复性好，其可靠性高，能够适用不同尺寸的输送管路动特性试验，确保脉动激振力的顺利加载。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置结构示意图；
[0013]图2为图1中激振器及其固定装置结构示意图；
[0014]图3为图1中激振组合杆结构示意图；
[0015]图4为图1中激振三通结构示意图；
[0016]图5为图1中激振力平衡装置结构示意图；
[0017]图中:1、激振力传递及激振力横向平衡保护装置;2、测量系统；3、固定基础;4、输送管路；11、激振器及其固定装置；12、激振组合杆；13、脉动压力发生器；14、激振三通；15、激振力平衡装置；1101、固定装置；1102、激振器；1201、激振转接头；1202、激振转接杆；1401、横向法兰；1402、上法兰；1403、下法兰；1404、安装座；1501、底板；1502、支管；1503、上板；1504、上卡箍；1505、下卡箍。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0019]如图1?5所示，一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置包括激振力传递及激振力横向平衡保护装置1、测量系统2、固定基础3以及输送管路4，激振力传递及激振力横向平衡保护装置I水平横跨固定安装在固定基础3的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置I上固定安装有输送管路4，其中，激振力传递及激振力横向平衡保护装置I包括激振器及其固定装置11、激振组合杆12、脉动压力发生器13、激振三通14以及激振力平衡装置15;激振器及其固定装置11中的激振器1102通过固定装置1101与固定基础3侧壁连接固定;激振组合杆12包括激振转接头1201和激振转接杆1202，其中，激振转接杆1202通过激振转接头1201与激振器1102连接固定;脉动压力发生器13—侧通过螺纹孔与激振组合杆12中的激振转接杆1202固定连接，脉动压力发生器13另一侧的法兰盘通过螺栓与激振三通14中的横向法兰1401固定连接，激振三通14中的上法兰1402通过螺栓与输送管路4下表面固定连接，激振三通14中的下法兰1403与固定基础3端面螺栓连接固定，在上法兰1402和下法兰1403之间的圆柱筒壁上还设有安装座1404，通过安装座1404与测量系统2相连接;激振力平衡装置15包括底板1501、支管1502、上板1503、上卡箍1504以及下卡箍1505，其中，圆筒状的支管1502焊接在底板1501和上板1503之间，底板1501固定在固定基础3的侧壁上，上板1503另一侧上下平行设置的上卡箍1504和下卡箍1505卡在激振三通14中上法兰1402和下法兰1403之间的圆筒壁上，并限制激振三通14的横向位移。
[0020]试验时，激振器及其固定装置11加载激振力，激振力通过激振组合杆12传递至脉动压力发生器13，脉动压力发生器13通过激振三通14使输送管路4内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置15平衡激振三通14受到的激振力，同时测量系统2记录试验过程中激振三通14和输送管路4内部液体的脉动压力输出。
【主权项】
1.一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:该装置包括激振力传递及激振力横向平衡保护装置(1)、测量系统(2)、固定基础(3)以及输送管路(4)，激振力传递及激振力横向平衡保护装置(I)水平横跨固定安装在固定基础(3)的侧壁上，并在激振力传递及激振力横向平衡保护装置(I)上固定安装有输送管路(4)，其中，激振力传递及激振力横向平衡保护装置(I)包括激振器及其固定装置(11)、激振组合杆(12)、脉动压力发生器(13)、激振三通(14)以及激振力平衡装置(15)，测量系统与激振三通(14)相连接，激振器及其固定装置(11)加载激振力，激振力通过激振组合杆(12)传递至脉动压力发生器(13)，脉动压力发生器(13)通过激振三通(14)使输送管路(4)内部的液体产生脉动压力，激振力平衡装置(15)平衡激振三通(14)受到的激振力，同时测量系统(2)记录试验过程中激振三通(14)和输送管路(4)内部液体的脉动压力输出。2.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振器及其固定装置(11)包括固定装置(1101)和激振器(1102)，其中，激振器(1102)通过固定装置(1101)与固定基础(3)侧壁连接固定。3.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振组合杆(12)包括激振转接头(1201)和激振转接杆(1202)，其中，激振转接杆(1202)—端通过激振转接头(1201)与激振器(1102)连接，激振转接杆(1202)另一端与脉动压力发生器(13)相连接。4.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振三通(14)包括横向法兰(1401)、上法兰(1402)和下法兰(1403)，其中，上法兰(1402)和下法兰(1403)之间的圆柱筒上设有安装座(1404)，且在该圆柱筒的侧壁突出形成横向法兰(1401);横向法兰(1401)与脉动压力发生器(13)固定连接，上法兰(1402)与输送管路(4)下表面固定连接，下法兰(1403)与固定基础(3)的端面固定连接。5.根据权利要求1所述的一种输送管路动特性试验激振力加载平衡装置，其特征在于:所述的激振力平衡装置(15)包括底板(1501)、支管(1502)、上板(1503)、上卡箍(1504)以及下卡箍(1505)，其中，圆筒状的支管(1502)焊接在底板(1501)和上板(1503)之间，底板(1501)固定在固定基础(3)的侧壁上，上板(1503)另一侧上下平行设置的上卡箍(1504)和下卡箍(1505)卡在激振三通(14)中上法兰(1402)和下法兰(1403)之间的圆筒壁上，并限制激振三通(14)的横向位移。
【文档编号】G01M7/02GK205719458SQ201620198064
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】于杨, 赵卓茂, 张建华, 冯伟干, 蒋殿臣
【申请人】北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院
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