专利名称：高超声速脉冲风洞高压段组合件的制作方法
技术领域：
本实用新型属于航空航天技术领域，涉及一种风洞实验设备，特别是涉及一种高超声速脉冲风洞高压段组合件。
背景技术：
高超声速脉冲风洞是一种气体动力学试验装置，广泛应用于高超声速导弹、高超声速飞行器、人造卫星、航天飞机、空天飞机的模型实验，是航天领域内非常重要的空气动力地面试验设备。高超声速脉冲风洞由高压段、低压段、喷管、实验舱、真空舱组成，高压段和低压段之间、低压段和喷管之间有金属膜片，试验时采取方式让金属膜片突然破裂，高压段的高压气体推动低压段的气体产生高温高压气体用于实验。根据不同试验需要，高压段内充满了不同压力的气体，高压段和低压段压力之比决定了试验的性能指标。高压段组合件是高超声速脉冲风洞的关键部件之一。由于材料、加工和安装等因素的影响，高压段一般由多段管体依次组合式连接。现有的高超声速脉冲风洞，其高压段组合件如图1所示。图1是现有高压段组合件的中轴剖视图，高压段组合件包括管体1、管体2、法兰5、法兰6和螺栓4组成。为保障高压段组合件承受高压气体，采用图1所示的法兰式连接方式，存在法兰尺寸大、消耗材料多、法兰受力不合理、成本贵、安装拆卸困难、连接螺栓数量多等问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高超声速脉冲风洞高压段组合件，消除了法兰尺寸大、消耗材料多、法兰受力不合理、成本贵、安装拆卸困难、连接螺栓数量多等缺陷。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案一种高超声速脉冲风洞高压段组合件，包括依次连接的若干高压段管体，其特征在于，还包括剖分式螺纹卡箍；剖分式螺纹卡箍的两个组成部件是将具有空腔的圆柱体，以经过圆柱体中轴线的任意平面为剖面， 剖开形成的两个完全相同的组成部件，在组成部件上，有通孔穿过上述的剖面和圆柱体外壁，使用时可用螺栓穿过上述两个组成部件的通孔从而将两个组成部件重新固定成形为具有空腔的圆柱体；组成部件的内腔加工有内螺纹，组成部件的内腔中心开有绕中轴线旋转切除生成的旋转槽，旋转槽沿垂直于圆柱体中轴线方向将内螺纹分开成两部分，且这两部分内螺纹旋转方向相反；高压段管体两端外表面加工有外螺纹，两端的外螺纹旋转方向相反，其外螺纹尺寸与剖分式螺纹卡箍内螺纹尺寸完全吻合。将相邻的高压段管体连接时，采用剖分式螺纹卡箍的两个组成部件套在高压段管体的连接处，拧紧螺栓，从而将高压段管体和剖分式螺纹卡箍紧紧连接成整体。本实用新型的有益效果是，使用本装置时，不需要制作大尺寸的法兰，消除法兰尺寸大、消耗材料多、法兰受力不合理、成本贵、安装拆卸困难、连接螺栓数量多等问题，同时保证了高压段能承受高压气体的压力作用。
图1是现有的高超声速脉冲风洞高压段组合件的中轴剖视图；图2为本新型高超声速脉冲风洞高压段组合件的中轴剖视图；图3为图2中A处的局部放大图；图4为图2剖分式螺纹卡箍的效果图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。图2为本新型高超声速脉冲风洞高压段组合件的中轴剖视图；图 3为图1中A处的局部放大图；图4为图1剖分式螺纹卡箍的效果图。如图2所示，本实用新型高超声速脉冲风洞高压段组合件，包括依次连接的若干管体1、管体3、剖分式螺纹卡箍2 ；如图4所示，剖分式螺纹卡箍2是具有空腔的圆柱体，以经过圆柱体中轴线的任意平面为剖面，剖开形成的两个完全相同的组成部件，有通孔穿过上述的组成部件，使用时可用螺栓4穿过上述两个通孔从而重新固定成形为具有空腔的圆柱体；剖分式螺纹卡箍2内腔中心开有绕中轴线旋转切除生成的旋转槽11，旋转槽11沿垂直于圆柱体中轴线方向将内表面断开，左端内表面加工有右旋内螺纹9，右端内表面加工有左旋内螺纹10 ；螺纹9和螺纹10螺纹旋转方向相反；管体1右端外表面加工有右旋外螺纹7，管体3左端外表面加工有左旋外螺纹8， 其螺纹尺寸与剖分式螺纹卡箍2内螺纹尺寸完全吻合；使用时，如图3所示，将高压段管体 1右端面和管体3左端面靠拢连接，用剖分式螺纹卡箍2两个组成部件套在连接处，让剖分式螺纹卡箍2内螺纹9与管体1外螺纹7配合，内螺纹10与管体3外螺纹8配合，拧紧螺栓4，从而将管体1、管体3和剖分式螺纹卡箍2紧紧连接成高压段整体。采用以上结构，消除法兰尺寸大、消耗材料多、法兰受力不合理、成本贵、安装拆卸困难、连接螺栓数量多等问题，同时保证了高压段能承受高压气体的压力作用。利用本实用新型在实验室进行了多次试验，试验结果证明本实用新型性能可靠，使用方便。
权利要求1. 一种高超声速脉冲风洞高压段组合件，包括依次连接的若干高压段管体(1、3)，其特征在于，还包括剖分式螺纹卡箍(2)；剖分式螺纹卡箍(2)的两个组成部件是将具有空腔的圆柱体，以经过圆柱体中轴线的任意平面为剖面，剖开形成的两个完全相同的组成部件， 在组成部件上，有通孔穿过上述的剖面和圆柱体外壁，使用时可用螺栓穿过上述两个组成部件的通孔从而将两个组成部件重新固定成形为具有空腔的圆柱体；组成部件的内腔加工有内螺纹，组成部件的内腔中心开有绕中轴线旋转切除生成的旋转槽(11)，旋转槽(11)沿垂直于圆柱体中轴线方向将内螺纹分开成两部分，且这两部分内螺纹旋转方向相反；高压段管体(1、3)两端外表面加工有外螺纹，两端的外螺纹旋转方向相反，其外螺纹尺寸与剖分式螺纹卡箍(2)内螺纹尺寸完全吻合；将相邻的高压段管体(1、3)连接时，采用剖分式螺纹卡箍(2)的两个组成部件套在高压段管体(1、3)的连接处，拧紧螺栓，可将高压段管体 (1、3)和剖分式螺纹卡箍(2)紧紧连接成整体。
专利摘要本实用新型提供一种高超声速脉冲风洞高压段组合件，采用如下技术方案包括依次连接的若干高压段管体和剖分式螺纹卡箍；剖分式螺纹卡箍的两个组成部件是将具有空腔的圆柱体，以经过圆柱体中轴线的任意平面为剖面，剖开形成的两个完全相同的组成部件；将相邻的高压段管体连接时，采用剖分式螺纹卡箍的两个组成部件套在高压段管体的连接处，拧紧螺栓，从而将高压段管体和剖分式螺纹卡箍紧紧连接成整体。使用本装置时，不需要制作大尺寸的法兰，消除消耗材料多、安装拆卸困难等问题，同时保证了高压段能承受高压气体的压力作用。
文档编号G01M9/04GK202141576SQ20112007945
公开日2012年2月8日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者周勇为, 易仕和, 田立丰 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学