适用于中心喷嘴组件中外喷嘴的通用型液流试验装置的制作方法

1.本发明涉及一种试验装置，具体涉及一种适用于中心喷嘴组件中外喷嘴的通用型液流试验装置。


背景技术：

2.在推力室发生器研制过程中，中心喷嘴组件焊接前需测量喷嘴性能参数。
3.中心喷嘴组件的液流试验要求：水只能从外喷嘴的径向孔首先进入内、外喷嘴之间构成的环形流道，然后从外喷嘴内喷出，并且需要在产品真实配装状态进行，根据合格中心喷嘴组件的要求，配装时需确保外喷嘴的径向孔畅通。
4.目前，国内外该领域均未见任何关于中心喷嘴组件中外喷嘴液流试验装置的公开，并且由于一台推力室上通常安装有多种不同尺寸大小的中心喷嘴组件，如果针对每一尺寸的中心喷嘴组件均设计液流试验装置，也会造成不必要的浪费。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种适用于中心喷嘴组件中外喷嘴的通用型液流试验装置，从而解决了多种尺寸中心喷嘴组件的外喷嘴液流准确测试的问题。
6.本发明的具体技术方案是：
7.一种适用于中心喷嘴组件中外喷嘴的通用型液流试验装置，其特征在于：包括壳体、顶盖、密封件、内喷嘴模拟件以及下定位件；
8.壳体和顶盖构成一个试验腔室；壳体的侧壁上设有进水接口以及测压接口；
9.密封件位于试验腔室内，密封件一端与所述顶盖连接，另一端与内喷嘴模拟件上端连接，且密封件的外圆表面与壳体内壁紧贴；
10.壳体的底板内设置有下定位件，下定位件设置有台阶通孔；
11.待测试外喷嘴下端与台阶通孔的大孔配合，内喷嘴模拟件的下端插入所述待测试外喷嘴上端内部；内喷嘴模拟件采用氟四聚乙烯材料制作。
12.进一步地，上述密封件外圆表面与壳体内壁之间、下定位件与壳体底板之间设置有密封圈；待测试外喷嘴下端端面与台阶通孔中衔接大孔和小孔的过渡面之间设置有保护垫。
13.进一步地，上述密封件包括上定位段、中间过渡段以及下密封段；
14.上定位段与所述顶盖中心设置的盲孔配合；
15.下密封段外圆表面与所述壳体内壁紧密贴合；
16.中间过渡段外径＜上定位段外径＜下密封段外径。
17.进一步地，上述内喷嘴模拟件的上端嵌装于所述下密封段下端中心盲孔内。
18.进一步地，上述顶盖与壳体之间采用螺纹连接。
19.进一步地，上述台阶通孔的小孔为锥形孔，且锥形孔的大端向下。
20.进一步地，上述进水接口的数量为两个，且对称设置于所述壳体上，两个进水接口
均位于待测试外喷嘴径向孔上方。
21.进一步地，上述测压接口位于进水接口的下方，且与外喷嘴径向孔等高。
22.进一步地，上述下定位件上开设有至少两个用于与拆卸扳手配合的缺口。
23.本发明的有益效果是：
24.1、本发明采用壳体、顶盖、密封件、内喷嘴模拟件以及下定位件构成的试验装置，不仅满足了中心喷嘴组件中外喷嘴的液流性能测试的要求，并且该试验装置整体结构设计合理紧凑，装拆方便，通过试验得到壳体内稳流时流经内、外喷嘴构成的环形流道的流量值以及由喷嘴组件产生的喷雾角大小，为内喷嘴挑选合格的外喷嘴提供了有力的支持，并且本发明的测试装置在测试不同尺寸的中心喷嘴组件时，仅仅需要更换内喷嘴模拟件以及下定位件即可，使得该试验装置具有较强通用性。
25.2、本发明的内喷嘴模拟件采用氟四聚乙烯材料制作，确保了保护待测试外喷嘴不会压伤变形，同时确保外喷嘴径向孔通畅。
26.3、本发明中待测试外喷嘴、内喷嘴模拟件、密封件、顶盖采用逐级插入式限位，保证试验装置中各关键零件的同心度。
27.4、本发明的下定位件的台阶通孔中小孔为锥形孔，锥形孔大小的设置以不碰触遮挡产品喷雾锥为准，其目的为了方便测量喷雾锥角这一性能参数。
28.5、本发明密封件的下密封段外圆表面与壳体内壁之间、下定位件与壳体底板之间设置有密封圈，这两处密封圈的设计解决了水只能从被测试外喷嘴的径向孔进入内、外喷嘴之间的环形流道，避免了试验过程中各零件之间发生渗漏的情况，确保了试验结果的可靠性和精确性；待测试外喷嘴下端端面与台阶通孔中衔接大孔和小孔的过渡面之间设置有保护垫，避免了外喷嘴的划伤。
附图说明
29.图1为试验装置的结构示意图。
30.图2为壳体的结构示意图。
31.图3为顶盖的结构示意图。
32.图4为下定位件的结构示意图。
33.图5为下定位件的俯视图。
34.附图标记如下：
[0035]1‑
壳体、2
‑
顶盖、3
‑
密封件、31
‑
上定位段、32
‑
中间过渡段、33
‑
下密封段、4
‑
内喷嘴模拟件、5
‑
下定位件、6
‑
试验腔室、7
‑
进水接口、8
‑
测压接口、9
‑
外喷嘴、10
‑
安装孔、11
‑
台阶通孔、111
‑
锥形孔、12
‑
密封圈、13
‑
保护垫、14
‑
缺口。
具体实施方式
[0036]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0037]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0038]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]
推力室发生器所使用的中心喷嘴组件中，内喷嘴的一端插装入外喷嘴内部，使得内外喷嘴之间构成环形流道，工作介质从外喷嘴的径向孔进入环形流道后再通过外喷嘴向外喷出，同时由于同一个推力室中装有多种不同尺寸的中心喷嘴组件，为了通过试验快速、准确的判断出外喷嘴是否为合格品，本发明提供了一种适用于中心喷嘴组件中外喷嘴的通用型液流试验装置。
[0041]
如图1所示，该试验装置包括壳体1、顶盖2、密封件3、内喷嘴模拟件4以及下定位件5；壳体1和顶盖2构成一个试验腔室6；本实施例中，壳体1和顶盖2之间采用螺纹连接。
[0042]
如图2所示，壳体1的侧壁上设有进水接口7以及测压接口8；壳体1的设计以尽可能模拟产品实际流态为原则，设计两个对称的进水接口7，保证水均匀进入工装；进水接口7尺寸的设计保证水以要求的流速进入试验腔室内，壳体1内径尺寸设计保证水以要求的流速进入外喷嘴9。测压接口8需尽量保证与外喷嘴9的径向孔(图1中a处所示)等高，保证压力测量准确，壳体1的底板上设置安装孔10。
[0043]
如图1和4所示，下定位件5设置有台阶通孔11，台阶通孔11的大孔用于和待测试外喷嘴9下端配合，台阶通孔11的小孔为锥形孔111，锥形孔111大小的设置以不碰触遮挡产品喷雾锥为准，方便喷雾角的测量。为了满足不同尺寸外喷嘴的安装需求，下定位件5与安装孔10之间采用螺纹连接，当需要更换外喷嘴9时，仅仅只需更换不同大小台阶通孔11的下定位件5和内喷嘴模拟件4即可。特别之处还有：如图5所示，下定位件5上开设有至少两个用于与拆卸扳手配合的缺口14，扳手伸入缺口14内部，能够轻松实现下定位件5的拆装。
[0044]
如图1和3所示，密封件3位于试验腔室6内，密封件3一端与所述顶盖2连接，另一端与内喷嘴模拟件4上端连接，且密封件3的外圆表面与壳体1内壁紧贴；具体来说，密封件3包括上定位段31、中间过渡段32以及下密封段33，且中间过渡段外径32＜上定位段外径31＜下密封段外径33；由于中间过渡段32设计外径小，上定位段31外径大，从而方便密封件装拆。上定位段31与所述顶盖2中心设置的盲孔配合，下密封段33外圆表面与所述壳体1内壁紧密贴合，且内喷嘴模拟件4的上端嵌装于所述下密封段33下端中心盲孔内，保证了安装过程内壳体模拟件4、密封件3、顶盖2同轴。
[0045]
内喷嘴模拟件4的下端插入所述待测试外喷嘴9下端内部，两者之间构成环形流道(图1所示的b处区域)，且该插入部分采用聚四氟乙烯材料制作，
[0046]
需要说明的是，为了确保整个试验装置的密封性，密封件3的下密封段33外圆表面
与壳体1内壁之间、下定位件5与与壳体1底板之间设置有密封圈12。
[0047]
并且待测试外喷嘴9下端端面与台阶通孔11中衔接大孔和小孔的过渡面之间设置有保护垫13，其目的是为了避免待测试外喷嘴压伤或划伤。
[0048]
试验前根据中心喷嘴的尺寸选择合适的下定位件和内喷嘴模拟件，再将下定位件安装于壳体底板上，之后将待测试外喷嘴、内喷嘴模拟件、密封件、顶盖依次安装后开始进行试验；试验时，将试验水通过壳体的进水接口引入试验腔室内，并通过外喷嘴上的径向孔进入外喷嘴内部后最终喷出；在此过程中，需要在腔室内压力稳定时，测量流经该喷嘴组件的流量大小和喷水后形成的喷雾角大小，从而确定该外喷嘴是否为合格品。