发动机高模系统真空舱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种发动机高模系统真空舱。
【背景技术】
[0002] 某试验区二号试车台于上世纪70、80年代先后承担过多次发动机高空模拟试车 任务，随着时间的推移，该高模试验用设备已破损、生锈无法使用，而且真空舱存在体积大、 重量大、无法满足XX发动机试验要求的缺点。
[0003] 为了满足XX发动机高空模拟试验要求，需要在二号试车台重新建立一套高模试 验设备。真空舱作为其中的关键设备，主要为发动机提供一个真空环境，同时用于发动机和 发动机试车架的安装固定，并为推进剂供应系统、测控系统、抽真空系统、破空系统及二次 喉道扩压器提供必需的接口结构。
【发明内容】
[0004] 为了克服原有真空舱体积大、重量大、无法满足发动机试验要求的缺点，本实用新 型提供一种发动机高模系统真空舱。
[0005] 本实用新型的技术解决方案如下：
[0006] 发动机高模系统真空舱，包括舱体、舱门、设置在舱体内的加强结构、支撑结构、扩 压器对接法兰及附属结构，其特殊之处在于：
[0007] 所述真空舱为矩形，包括上壁、下壁、左侧壁、右侧壁、前壁、后壁，所述上壁、下壁、 左侧壁、右侧壁、前壁及后壁的厚度为12mm，材料选用Q235A，所述真空舱的长度为尺寸为 2700+ 5mm,宽度为 2400 ± 5mm，高度为 1800 + 5mm ；
[0008] 所述舱门设置在前壁，所述连接扩压器的法兰设置在左侧壁；
[0009] 所述加强结构包括焊接在上壁与下壁之间的6根槽钢立柱及焊接在上壁、下壁、 左侧壁、右侧壁、前侧壁及后侧壁内侧的多根横梁和多根纵梁，多根横梁和多根纵梁呈"井" 型排列，所述"井"型排列的形式为至少两根平行的横梁与另外的至少两根纵梁垂直相交， 所述多根横梁和多根纵梁为槽钢，所述6根槽钢立柱及多根槽钢均为14a槽钢；
[0010] 所述加强结构还包括设置在距离舱门安装位置最近的"井"型排列的槽钢上的斜 梁，所述斜梁分布在舱门的四个角，且两两相对；
[0011] 所述加强结构还包括设置在距离扩压器对接法兰安装位置最近的"井"型排列的 槽钢上的斜梁，斜梁分布在与扩压器对接法兰所在壁面圆内侧的四个角，且两两相对，斜梁 为槽钢；
[0012] 所述加强结构与舱体各壁面均采用断续焊；
[0013] 所述支撑结构包括设置在舱体底部的10个厚度为40mm碳钢板，其中舱体的底部 下方正对前壁面和后壁面各对称焊接有3个碳钢板，每个碳钢板的左右两侧对称开设有2 个U形缺口；舱体的底部下方正对左侧壁和右侧壁各对称焊接有2个碳钢板，每个碳钢板上 与舱体底部连接的相对一侧开设有1个U形缺口，碳钢板的位置及U形缺口的尺寸均与试 车台地面现有T型槽相匹配，并通过U形缺口和地脚螺栓与地面T型槽连接。
[0014] 上述附属结构包括消防管路，所述消防管路包括氮气消防环及设置在前壁的穿舱 管，所述穿舱管为一段或多段，所述氮气消防环与加强结构固定连接，所述氮气消防环正对 穿舱管处设置有氮气入口；每一段穿舱管的两端都设置有穿舱管法兰33,所述穿舱管法兰 为凹凸法兰，其中第一段穿舱管与舱壁焊接，其余段穿舱管依次与第一段穿舱管连接；当穿 舱管为一段时，所述穿舱管通过其一端的凹凸法兰与外界消防管连接，所述穿舱管通过另 一端的凹凸法兰与氮气入口连接；当穿舱管为多段时，相邻两穿舱管之间通过凹凸法兰连 接，位于第一段的穿舱管与外界消防管路连接，位于最后一段的消防管与氮气入口连接。
[0015] 上述附属结构还包括分布在前壁和后壁多个工艺用接管法兰组件、多个测量系统 用接管法兰组件，每个工艺用接管法兰组件包括工艺用接管法兰及与工艺用接管法兰配合 的工艺堵盖，每个测量系统用接管法兰组件包括测量系统用接管法兰及与测量系统用接管 法兰配合的测量系统用堵盖，工艺用接管法兰及测量系统用接管法兰分别与舱体焊接，工 艺堵盖堵盖及测量系统用堵盖分别与与接管法兰螺栓连接，工艺用堵盖上设置预留接管， 预留接管穿过堵盖并且与堵盖之间焊接，预留接管的两端焊接有管路连接件；预留接管用 于连接气路或油路；测量系统用堵盖上开设有多个与测量接插件大小匹配的安装槽孔。
[0016] 上述舱门设置在前壁，舱门的尺寸为1310mmX 780mm ;所述舱门采用门轴式结构， 包括门板、门法兰、门R、固定螺栓及多个锁紧机构，所述门法兰为框形结构且形状与门板 相同，所述门闩及固定螺栓形成门法兰与门板之间的门轴，所述门法兰与门板贴合处设置 有矩形槽，所述矩形槽内设置有〇型密封圈；
[0017] 所述门板上沿其外周设置有多个第一 U型缺口，每一个锁紧机构包括U型固定件、 锁紧螺栓及转轴，所述U型固定件与舱壁连接，所述锁紧螺栓的头部设置有通孔，所述锁紧 螺栓通过通孔套装在转轴上，套装有锁紧螺栓的转轴的两端分别穿过U型固定件两臂，且 转轴的下端设置有用于限位的销子，所述锁紧螺栓的尾部还设置有锁紧螺母，所述螺栓的 尾部还与门板上的第一 U型缺口相适配，当螺栓绕着转轴转动时，螺栓的尾部能过位于第 一 U型缺口内形成锁紧。
[0018] 上述扩压器对接法兰为平焊法兰，所述平焊法兰的直径为1400_，所述平焊法兰 上开设有环形槽，所述环形槽的宽度为12mm、深度6. 5mm，所述环形槽用于放置密封圈；所 述发动机高模系统真空舱还包括抽真空法兰，所述抽真空法兰为DN200榫槽面法兰。
[0019] 上述发动机高模系统真空舱还包括用于测量舱内真空度的连接装置，所述连接装 置包括横管和纵管，所述横管和纵管垂直相贯连接整体呈T型，所述纵管的端部伸入舱内 并与舱壁焊接，所述横管上设置有用于检测舱内真空度的仪器接口，所述仪器接口有高真 空测量接口和低真空测量接口，接口形状与具体的检测仪器相匹配。
[0020] 上述发动机高模系统真空舱还包括多个吊耳，所述吊耳的上部设置有吊装孔，吊 装孔的两侧还设置有三角形肋板，所述吊耳通过吊装孔与吊具连接，所述吊耳的下部与舱 体焊接，焊接部位还设置有排气孔。
[0021] 上述发动机高模系统真空舱还包括设置在真空舱底部的矩形垫板及楔形垫板，所 述矩形垫板作为高度调节垫板，所述楔形垫板作为水平调节垫板，所述矩形垫板上设有一 个或两个第二U型缺口。
[0022] 上述舱体的内外壁面均涂抹耐400°C的耐热磁漆，所述耐热磁漆有三层。
[0023] 上述舱体底部设置发动机安装平台，顶部设置满足真空状态的LED灯以及供应 推进剂的穿舱接管。
[0024] 本实用新型与原有技术相比，优点是：
[0025] 1、本实用新型的发动机高模系统真空舱，通过舱体尺寸的选择、材料的选择及加 强结构和支撑结构的设计，使得本实用新型的真空舱在满足使用条件的情况下，体积减小 12. 4-11. 6 = 0· 8m3,重量减少约 0· 5t。
[0026] 2、本实用新型真空舱的消防管路，具有安装拆卸方便，密封可靠的优点。
[0027] 3、本实用新型通过接管法兰和堵盖的设计，使得舱体内外管路的连连接、拆卸方 便，管路规整，密封可靠性高。
[0028] 4、本实用新型舱门与舱门法兰之间设置有0型圈密封，舱门采用手动锁紧结构形 式，具有重量轻、〇型圈安装更换方便、密封可靠。
[0029] 5、本实用新型的平焊法兰属于非标准结构，密封性好，0型圈安装更换方便。
[0030] 6、本实用新型设计了用于测量舱内真空度的连接装置。提高了舱内真空度测量的 准确性。
[0031] 7、本实用新型增加增设了吊装结构，方便舱体的吊装与运输。<