[发明专利]一种自由活塞缓冲机构

说明书

本发明涉及一种自由活塞缓冲机构，包括安装底板、内套筒、单向阀、弹簧、缓冲橡胶滑块和末端限位环；安装底板安装在风洞压缩管的末端，用来定位、安装其他的缓冲机构部件；自由活塞碰撞自由活塞缓冲机构后，橡胶滑块向后运动弹簧被压缩提供缓冲力，同时B腔减小，B腔内压力上升，B腔内气体提供缓冲力。本发明实现了自由活塞激波风洞中对末端仍然具有高速度的自由活塞的有效缓冲，且排除了压缩管末端内腔压力变化对缓冲作用的影响，结构紧凑，能提高此类风洞运行的安全性。

技术领域

本发明涉及一种自由活塞缓冲机构，应用于自由活塞激波风洞中需要缓冲自由活塞末端高速冲击作用的环境，属于缓冲机构领域。

背景技术

自由活塞激波风洞中，于压缩管中高速运行的自由活塞是风洞驱动段的核心部件，用于向前压缩产生符合试验要求的高温高压气体。但高速运行的自由活塞在运动到压缩管末端时，往往任具有较高的速度，这样会在压缩管末端较高压力的状态下发生直接碰撞。若活塞第一次运行到压缩管末端时速度不足，则会在活塞前端高压作用下反弹，待反弹一定距离后，活塞前压力迅速下降到很低的状态，活塞又被后端的压力重新加速，而此时活塞前端压力很低，且气体流入下游激波管、试验段等部件中，压力不会再升高，故活塞会以较高速度运动到压缩管末端，发生反弹碰撞。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自由活塞缓冲机构，对活塞产生足够且稳定的缓冲作用，防止自由活塞或末端的夹膜机构结构被撞坏，是自由活塞激波风洞安全运行的保证。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种自由活塞缓冲机构，自由活塞在压缩管内移动，其特征在于：包括安装底板、内套筒、单向阀、弹簧和缓冲橡胶滑块；

所述底板为圆环结构，固定在压缩管尾端；

所述内套筒与底板垂直设置，侧壁后段设置单向阀；

缓冲橡胶滑块与套设弹簧套设在内套筒外部，弹簧设置在缓冲橡胶滑块与底板之间；

内套筒的外壁、管径内壁、缓冲橡胶滑块的后端面以及安装底板的前端面形成封闭空间；当内套筒内的气体压力大于所述封闭空间内的气体压力时，气体能够通过单向阀进入所述封闭空间；自由活塞以一定的速度运行至压缩管后端碰撞缓冲橡胶滑块。

优选的，还包括末端限位环，限制缓冲橡胶滑块的轴向位置。

优选的，所述缓冲橡胶滑块的内壁面与内套筒的外壁面形成滑动摩擦副，外壁面与压缩管内壁面留有间隙。

优选的，所述缓冲橡胶滑块包括底盘和橡胶块；底盘包括底环、侧壁和橡胶块固定环，底环为圆环，侧壁为圆筒，底环垂直设置在侧壁的底端，橡胶块固定环为圆环结构设置在侧壁的中后部，橡胶块固定环的外径小于底环的外径；橡胶块设置在底环上，侧壁外，与底盘构成圆筒形。

优选的，自由活塞在压缩管中沿轴向运动，自由活塞缓冲机构与压缩管同轴安装。

优选的，安装底板上表面外环侧设置安装止口，与压缩管末端的止口相配合固定；上表面内环侧设置定位止口安装内套筒。

优选的，所述的弹簧，为大直径圆柱螺旋弹簧或碟簧。

优选的，所述的弹簧为碟簧，在簧片上设置多个通气孔。

优选的，安装底板夹持在压缩管的末端与膜片夹持机构之间。

优选的，安装底板与内套筒的内径相同，均不小于激波管的内径。

本发明与现有技术相比具有如下优点：