一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量安裝結(jié)構(gòu)，具體涉及一種適用于高溫(1000K — 3600K)高壓(lOMPa以上)燃?xì)猸h(huán)境下的測量安裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]工程試驗(yàn)中，安全可靠的測量結(jié)構(gòu)是影響試驗(yàn)成敗的一個(gè)重要因素。而高溫高壓的燃?xì)猸h(huán)境，對測量結(jié)構(gòu)的密封和安裝提出了更高的要求。
[0003]目前的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒試驗(yàn)中，對于燃?xì)鉁囟?000K以內(nèi)，工作壓力lOMPa以下的燃?xì)猸h(huán)境，燃燒室壁通常采用厚壁高溫合金結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)熱防護(hù)。而對于燃?xì)鉁囟?000K — 3600K，工作壓力lOMPa以上的燃?xì)猸h(huán)境，燃燒室壁通常采用溝槽式再生冷卻結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)熱防護(hù)。前一種結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)高溫高壓燃?xì)獾膶?shí)時(shí)觀測，后一種結(jié)構(gòu)受限于溝槽式結(jié)構(gòu)的特殊性，無法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器等較大口徑結(jié)構(gòu)的安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其旨在解決高溫、高壓燃?xì)猸h(huán)境條件下的測量安裝問題。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)包括石英玻璃觀察窗和鎢滲銅安裝環(huán)；所述的石英玻璃觀察窗包括筒形的觀測段壁，觀測段壁外固定觀察窗轉(zhuǎn)接座，觀察窗固定在觀察窗轉(zhuǎn)接座上；觀測段壁與觀察窗轉(zhuǎn)接座連接處設(shè)置柔性石墨密封墊；所述的鎢滲銅安裝環(huán)包括筒形的鎢滲銅內(nèi)壁，在鎢滲銅內(nèi)壁外固定金屬外壁，在金屬外壁的中心通孔上端設(shè)置點(diǎn)火器轉(zhuǎn)接座，在金屬外壁的中心通孔下端設(shè)置測量管嘴。
[0006]如上所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的觀察窗材料為石英玻璃，可實(shí)現(xiàn)火焰形狀的觀察。
[0007]如上所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的觀測段壁為金屬材料，其上可安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器。
[0008]如上所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的鎢滲銅內(nèi)壁與金屬外壁之間擴(kuò)散焊連接。
[0009]如上所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的金屬外壁采用高溫合金材料，并可以安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器。
[0010]如上所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的石英玻璃觀察窗可適應(yīng)1000K以內(nèi)，lOMPa以下的燃?xì)猸h(huán)境工作。
[0011]如上所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的鎢滲銅安裝環(huán)可適應(yīng)3600K以內(nèi)，16MPa以下的燃?xì)猸h(huán)境工作。
[0012]本發(fā)明的效果在于:本發(fā)明所述的高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，具有石英玻璃觀察窗(1000K以內(nèi)，lOMPa以下的燃?xì)猸h(huán)境)和鎢滲銅安裝環(huán)結(jié)構(gòu)(3600K以內(nèi)，16MPa以下的燃?xì)猸h(huán)境)；兩種結(jié)構(gòu)均可滿足點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器等較大口徑結(jié)構(gòu)的安裝，適用于氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)從低溫預(yù)冷到高溫工作的交變試驗(yàn)環(huán)境，解決了溝槽式再生冷卻燃燒室壁安裝困難的問題。本發(fā)明設(shè)計(jì)的測量安裝結(jié)構(gòu)通過大量冷試驗(yàn)試及熱試驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)合理，安全可靠。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述的石英玻璃觀察窗示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明所述的鎢滲銅安裝環(huán)示意圖。
[0015]圖1中:1.觀察窗；2.觀察窗轉(zhuǎn)接座；3.觀測段壁；4.柔性石墨密封墊。
[0016]圖2中:5.金屬外壁；6.鎢滲銅內(nèi)壁；7.測量管嘴；8.點(diǎn)火器轉(zhuǎn)接座。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)包括石英玻璃觀察窗和鎢滲銅安裝環(huán)；石英玻璃觀察窗主要由觀測段壁、觀察窗轉(zhuǎn)接座和觀察窗組成。
[0019]如圖1所示，石英玻璃觀察窗包括筒形的觀測段壁3，觀測段壁3外固定觀察窗轉(zhuǎn)接座2，觀察窗1固定在觀察窗轉(zhuǎn)接座2上；觀測段壁3與觀察窗轉(zhuǎn)接座2連接處設(shè)置柔性石墨密封墊4。
[0020]如圖2所示，媽滲銅安裝環(huán)包括筒形的媽滲銅內(nèi)壁6，在媽滲銅內(nèi)壁6外固定金屬外壁5，在金屬外壁5的中心通孔上端設(shè)置點(diǎn)火器轉(zhuǎn)接座8，在金屬外壁5的中心通孔下端設(shè)置測量管嘴7。
[0021]所述的觀察窗1材料為石英玻璃，可以實(shí)現(xiàn)火焰形狀的觀察；所述的觀測段壁3為金屬材料，其上可安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器等較大口徑結(jié)構(gòu)。且可適應(yīng)1000K以內(nèi)，lOMPa以下的燃?xì)猸h(huán)境工作。同時(shí)考慮到高低溫交變導(dǎo)致的材料應(yīng)力釋放問題，觀察窗設(shè)計(jì)采用間隙配合，并安裝柔性石墨密封墊。而且由于石英玻璃觀察窗為一段獨(dú)立結(jié)構(gòu)，其位置可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
[0022]所述的鎢滲銅內(nèi)壁6與金屬外壁5之間擴(kuò)散焊連接。
[0023]所述的金屬外壁5采用高溫合金材料，可以提高結(jié)構(gòu)的整體承載能力，并可以安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器等較大口徑結(jié)構(gòu)。鎢滲銅內(nèi)壁使結(jié)構(gòu)適用于高溫環(huán)境，金屬高溫合金外壁提高了整體的承載能力，在擴(kuò)散焊的過程中通過配量厚度，消除了兩者線膨脹系數(shù)的差異。同樣該結(jié)構(gòu)可以安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器等較大口徑結(jié)構(gòu)，并適應(yīng)3600K以內(nèi)，16MPa以下的燃?xì)猸h(huán)境工作。且同樣為可調(diào)節(jié)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
[0024]本發(fā)明經(jīng)冷態(tài)液壓、氣密、及熱試驗(yàn)考核，已成功應(yīng)用于氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測量技術(shù)領(lǐng)域，測量條件為高溫高壓的燃?xì)猸h(huán)境，試驗(yàn)結(jié)果證明該測量安裝結(jié)構(gòu)工作安全可靠，且具備多次熱試驗(yàn)的能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)包括石英玻璃觀察窗和鎢滲銅安裝環(huán)； 所述的石英玻璃觀察窗包括筒形的觀測段壁(3)，觀測段壁(3)外固定觀察窗轉(zhuǎn)接座(2)，觀察窗(I)固定在觀察窗轉(zhuǎn)接座(2)上；觀測段壁(3)與觀察窗轉(zhuǎn)接座(2)連接處設(shè)置柔性石墨密封墊(4); 所述的鎢滲銅安裝環(huán)包括筒形的鎢滲銅內(nèi)壁(6)，在鎢滲銅內(nèi)壁(6)外固定金屬外壁(5)，在金屬外壁(5)的中心通孔上端設(shè)置點(diǎn)火器轉(zhuǎn)接座(8)，在金屬外壁(5)的中心通孔下端設(shè)置測量管嘴(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的觀察窗(I)材料為石英玻璃，可實(shí)現(xiàn)火焰形狀的觀察。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的觀測段壁(3)為金屬材料，其上可安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的鎢滲銅內(nèi)壁(6)與金屬外壁(5)之間擴(kuò)散焊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的金屬外壁(5)采用高溫合金材料，并可以安裝點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的石英玻璃觀察窗可適應(yīng)100K以內(nèi)，1MPa以下的燃?xì)猸h(huán)境工作。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的鎢滲銅安裝環(huán)可適應(yīng)3600K以內(nèi)，16MPa以下的燃?xì)猸h(huán)境工作。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)，其所述的高溫高壓燃?xì)猸h(huán)境測量安裝結(jié)構(gòu)包括石英玻璃觀察窗和鎢滲銅安裝環(huán)；所述的石英玻璃觀察窗包括筒形的觀測段壁，觀測段壁外固定觀察窗轉(zhuǎn)接座，觀察窗固定在觀察窗轉(zhuǎn)接座上；觀測段壁與觀察窗轉(zhuǎn)接座連接處設(shè)置柔性石墨密封墊；所述的鎢滲銅安裝環(huán)包括筒形的鎢滲銅內(nèi)壁，在鎢滲銅內(nèi)壁外固定金屬外壁，在金屬外壁的中心通孔上端設(shè)置點(diǎn)火器轉(zhuǎn)接座，在金屬外壁的中心通孔下端設(shè)置測量管嘴。本發(fā)明可滿足點(diǎn)火器、高頻脈動(dòng)壓力傳感器等較大口徑結(jié)構(gòu)的安裝，適用于氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)從低溫預(yù)冷到高溫工作的交變試驗(yàn)環(huán)境，解決了溝槽式再生冷卻燃燒室壁安裝困難的問題。
【IPC分類】G01M15/02
【公開號】CN105334063
【申請?zhí)枴緾N201510849352
【發(fā)明人】趙世紅, 丁兆波, 張晉博, 王仙, 許曉勇, 田原, 劉紅珍, 姬威信, 潘剛, 王召, 劉中祥, 陶瑞峰, 鄭孟偉
【申請人】北京航天動(dòng)力研究所
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月27日