用于发动机试验的高温管道的内保温结构的制作方法

1.本实用新型主要应用于航天、航空地面试车台超高温管道和设备，同时可应用于有色、冶金、化工等需要高温介质的行业。


背景技术：

2.随着我国航空产业的不断发展，对先进性能航空发动机的需求已迫在眉睫。航空发动机是整个航空产业链中关键环节和高价值环节，长期以来一直是制约我国航空工业发展的瓶颈问题。地面试验台作为发动机试验的主要设备，须紧跟发动机的发展而发展。高性能的发动机工作工况越来越苛刻，地面试验设备作为发动机性能测试和评判的主体设备，为航空发动机提供近似的工作环境越来越难以实现。随着航空发动机的发展，地面试验台需给被试件提供高温、高压的工作环境。一些超过800℃甚至更高的工作工况，现有材料已无法满足工况的需求，即便满足工况需求材料价格也非常昂贵；采用水冷夹套冷却保护管道壁面时，水冷壁带走大量的热，耗能增加；同时采用高温合金外壁保温或水冷夹套的方式，管道自身热惯性较大，增加了试验设备前期的热机时间，耗能增加。


技术实现要素：

3.实用新型的目的：采用了一款用于小口径高温管道的内保温结构，该结构通过模块化的保温层降低外部承压管道的壁面温度，外部承压管道选材更容易，成本明显降低；同时内部保温护板采用薄壁板，整个管道的热惯性有效降低，试验器可快速达到预定工况；保温层采用模块化设计，方便安装与维护。该专利的应用可有效的降低超高温管道的制造成本，缩短试验前期准备时间。该专利对航空发动机地面试验设备有一定的促进意义，同时对有类似机构的其它行业亦有借鉴作用。
4.技术方案：提供用于发动机试验的高温管道的内保温结构，包括管道、至少一个保温段；所述保温段设置于管道内壁；
5.每个保温段包括容腔壳、保温材料、多个压环和浮动筒；
6.容腔壳为环形件，环形件具有内侧开有环形开口的半封闭环形腔，所述半封闭环形腔内设置有所述的保温材料，所述环形开口设置有环形翻边，所述压环设置在环形翻边内，且多个压环在环形开口两侧成对设置，用于压紧保温材料，所述浮动筒套在环形翻边内，被环形翻边限位，且所述浮动筒两端均与环形件之间存在间隙，所述压环与环形翻边将浮动筒夹在中间。
7.进一步的，所述浮动筒上开有多个小孔，用于平衡半封闭环形腔内与外的压力。
8.进一步的，所述容腔壳的材质为金属。
9.进一步的，保温段之间通过迷宫密封连接。
10.进一步的，所述浮动筒随着温度升高会膨胀。
11.进一步的，所述半封闭环形腔内形成有凸出部，对所述压环形成径向限位。
12.进一步的，在压环与容腔壳之间，以及压环与浮动筒之间设置有玻璃布。优选地
的，所述玻璃布形成为环状件。
13.技术效果：
14.通过内部保温层降低外部承压管道壁面温度，外部承压管道选材更容易，有效降低发动机燃烧室试验台管道系统的制造成本；整个管道的热惯性有效降低，试验器可快速达到预定工况；有效降低发动机燃烧室试验台管道系统热损失，厂房内工作环境有效改善；将促进航空发动机燃烧室的研发，同时对有类似机构的其它行业亦有借鉴作用。
附图说明
15.图1为本实用新型结构剖视图；
16.图2为容腔壳的结构示意图图；
17.图3为保温段的结构示意图；
18.图4为浮动筒的结构示意图；
19.图5为压环的结构示意图；
20.图6为本实用新型总体装配的剖视图；
21.图7为保温材料的结构示意图；
22.其中：1、保温段，2、管道，3、容腔壳，4、保温材料，5、压环，6、浮动筒，7、小孔，8、翻边，9、凸出部、10玻璃布。
具体实施方式
23.实施例1，参见附图1-7，提出了提供用于发动机试验的高温管道的内保温结构，包括管道、至少一个保温段；所述保温段设置于管道内壁；
24.每个保温段包括容腔壳、保温材料、多个压环和浮动筒；
25.容腔壳为环形件，环形件具有内侧开有环形开口的半封闭环形腔，所述半封闭环形腔内设置有所述的保温材料，所述环形开口设置有环形翻边，所述压环设置在环形翻边内，且多个压环在环形开口两侧成对设置，用于压紧保温材料，所述浮动筒套在环形翻边内，被环形翻边限位，且所述浮动筒两端均与环形件之间存在间隙，所述压环与环形翻边将浮动筒夹在中间。所述浮动筒上开有多个小孔，用于平衡半封闭环形腔内与外的压力。
26.实施例2，参见附图1-7，提出了提供用于发动机试验的高温管道的内保温结构，包括管道、至少一个保温段；所述保温段设置于管道内壁；
27.每个保温段包括容腔壳、保温材料、多个压环和浮动筒；
28.容腔壳为环形件，环形件具有内侧开有环形开口的半封闭环形腔，所述半封闭环形腔内设置有所述的保温材料，所述环形开口设置有环形翻边，所述压环设置在环形翻边内，且多个压环在环形开口两侧成对设置，用于压紧保温材料，所述浮动筒套在环形翻边内，被环形翻边限位，且所述浮动筒两端均与环形件之间存在间隙，所述压环与环形翻边将浮动筒夹在中间。
29.所述浮动筒上开有多个小孔，用于平衡半封闭环形腔内与外的压力。
30.所述容腔壳的材质为金属。
31.保温段之间通过迷宫密封连接。
32.所述浮动筒随着温度升高会膨胀。
33.所述半封闭环形腔内形成有凸出部，对所述压环形成径向限位。
34.在压环与容腔壳之间，以及压环与浮动筒之间设置有玻璃布。所述玻璃布形成为环状件。


技术特征：
1.用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：包括管道、至少一个保温段；所述保温段设置于管道内壁；每个保温段包括容腔壳、保温材料、多个压环和浮动筒；容腔壳为环形件，环形件具有内侧开有环形开口的半封闭环形腔，所述半封闭环形腔内设置有所述的保温材料，所述环形开口设置有环形翻边，所述压环设置在环形翻边内，且多个压环在环形开口两侧成对设置，用于压紧保温材料，所述浮动筒套在环形翻边内，被环形翻边限位，且所述浮动筒两端均与环形件之间存在间隙，所述压环与环形翻边将浮动筒夹在中间。2.如权利要求1所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：所述浮动筒上开有多个小孔，用于平衡半封闭环形腔内与外的压力。3.如权利要求1所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：所述容腔壳的材质为金属。4.如权利要求1所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：保温段之间通过迷宫密封连接。5.如权利要求1所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：所述浮动筒随着温度升高会膨胀。6.如权利要求1所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：所述半封闭环形腔内形成有凸出部，对所述压环形成径向限位。7.如权利要求1所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：在压环与容腔壳之间，以及压环与浮动筒之间设置有玻璃布。8.如权利要求7所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：所述玻璃布形成为环状件。9.如权利要求7所述的用于发动机试验的高温管道的内保温结构，其特征在于：多个压环在环形开口两侧均为环状均匀分布。

技术总结
本实用新型涉及用于发动机试验的高温管道的内保温结构，包括管道、至少一个保温段；所述保温段设置于管道内壁；每个保温段包括容腔壳、保温材料、多个压环和浮动筒；容腔壳为环形件，环形件具有内侧开有环形开口的半封闭环形腔，所述半封闭环形腔内设置有所述的保温材料，所述环形开口设置有环形翻边，所述压环设置在环形翻边内，且多个压环在环形开口两侧成对设置，用于压紧保温材料，所述浮动筒套在环形翻边内，被环形翻边限位，且所述浮动筒两端均与环形件之间存在间隙，所述压环与环形翻边将浮动筒夹在中间。本实用新型通过内部保温层降低外部承压管道壁面温度，外部承压管道选材更容易，有效降低发动机燃烧室试验台管道系统的制造成本；整个管道的热惯性有效降低，试验器可快速达到预定工况。器可快速达到预定工况。器可快速达到预定工况。


技术研发人员：高骞 李海涛 付镇柏
受保护的技术使用者：中航工程集成设备有限公司
技术研发日：2021.06.25
技术公布日：2022/5/16