[发明专利]一种旋转阀压力调控装置

说明书

本发明涉及一种旋转阀压力调控装置，属于旋转阀控制领域。装置主要由转子、主轴、石墨定子、鞍形石墨套、深沟球轴承等组成。将支撑座固定于平板底座上，转子通过键连接的方式固定于主轴，主轴两侧配合安装深沟球轴承，轴承安装于支撑座内，将石墨定子、鞍形石墨套、压紧弹簧、压紧环进行合理组合并配合安装于转子周向，而后将外接燃烧室喷管出口固定于本装置适当位置，对燃烧室内部压力振荡进行调控。本发明可以根据实验需求通过控制转子转速、周向开孔数及孔径大小实现对外接燃烧室内压力进行不同频率、幅值的近似正弦振荡调控，单次实验触发频率可变范围0～2000Hz。本装置为进一步开展固体推进剂压力耦合响应函数测量工作提供实验基础。

技术领域

本发明涉及一种旋转阀压力调控装置，属于旋转阀控制领域。

背景技术

随着我国航空宇航科学技术的不断进步，越来越多高能复合推进剂被应用到新型号固体火箭发动机(SRM)研制工作中，然而高能复合推进剂燃烧进程中易产生燃烧不稳定现象。推进剂压力耦合响应函数是预估SRM燃烧不稳定的重要参数，因此确定某种配方推进剂压力耦合响应特性对从事发动机结构及推配方设计人员具有重要的指导意义。但是，由于压力耦合响应函数与诸多因素有关，即是燃烧室固有声振频率及推进剂组分的函数，同时也受工作条件(平均圧力、平均气流速度)的影响。目前还不能准确的计算指定推进剂的压力耦合响应函数，主要是通过实验测量手段测得。

当前，实验测试主要依靠T型燃烧器测量方法获取推进剂的响应函数，但由于其自身结构特点、工作条件的制约，存在测试成本高、误差大、获取数据有限等缺点，在硬件设施和技术指标等方面均不能很好地满足高能复合推进剂燃烧性能评估测试的需求。上世纪80年代Brown,R.S.等人(Brown,R.S.,et al.(1974).Combustion Response FunctionMeasurements by the Rotating Valve Method.AIAA Journal 12(11):1502-1510)研究表明旋转阀燃烧器测试技术针对小型发动机测试推进剂压力耦合响应函数更为接近真实值并且压力耦合响应函数的实部和虚部都可以通过测试获得，且具有成本低、误差小、获取有效数据多等特点。然而由于当时实验加工及测试技术的限制，其旋转阀燃烧器实验测试系统在触发燃烧室内压力周期性振荡的过程中，1)通过带轮传动控制转子转动频率，存在传动失速的缺陷；2)使用带轮传动，一次测试只能做单频率实验；3)转子外周粘接石墨套，高速转动过程存在石墨套脱粘缺陷；4)实验过程存在高温燃气冲刷深沟球轴承等外接转动设备的缺陷；5)需要辅助冷流实验装置，实验系统组成复杂；因此，为解决由于T型燃烧器实验测试误差对SRM及推进剂配方设计过程带来的不确定性，需要设计一套能够有效克服上述不足且压力调控精确的旋转阀压力调控装置，应用于旋转阀燃烧器实验测试系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术控制不精确的问题，提供一种旋转阀压力调控装置，应用于旋转阀燃烧器实验测试系统。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种旋转阀压力调控装置，包括：底座、垫片、固定螺栓、侧支撑座、端盖螺栓、轴承端盖、主轴、深沟球轴承、压紧螺母、压紧螺栓、碟簧、压紧环、O型密封圈、石墨盘根、压紧弹簧、石墨定子、鞍形石墨套、转子、转子支撑座、平键。

两个侧支撑座分别位于转子支撑座两侧，同时通过固定螺栓和垫片固定于底座上；主轴穿过两个侧支撑座和转子支撑座的中心阶梯孔且可自由转动；深沟球轴承安装于两个侧支撑座上，通过轴承端盖、端盖螺栓及主轴轴肩进行轴向定位；转子通过平键、压紧螺母和主轴的轴肩固定于主轴上且可随主轴自由转动。鞍形石墨套通过转子支撑座的方孔安装于转子支撑座内部，其下表面与转子凸台外表面相切安装，中空圆柱体部位套有压紧弹簧，压紧弹簧上端与石墨定子下表面接触。石墨盘根安装在转子平直段和转子支撑座阶梯圆孔之间，并通过压紧螺栓、碟簧、O型密封圈及压紧环对其进行压紧固定。