[发明专利]一种用于炮风洞的活塞止停装置

说明书

本发明涉及一种用于炮风洞的活塞止停装置，包括顶部橡胶、基体、导向柱连接件、导向柱、底座、底盖、底部橡胶、弹簧、弹簧导杆。顶部橡胶，底部橡胶，采用氟橡胶，通过注塑压胶的方式分别附着在基体和底盖上，基体采用“土”字型结构，并且在基体上设置若干通孔，增加顶部橡胶的附着力；活塞止停装置整体外径略小于激波管内径，装置内径大于喷管喉道直径。在试验前将活塞止停装置放置在激波管末端，试验过程中气流从活塞止停装置内径通过。本发明通过简单、合理的机械结构，在不影响风洞流场的情况下，实现活塞在激波管末端的软着陆，解决了炮风洞运行过程中活塞容易破损的问题，节约了运行成本。

技术领域

本发明涉及一种用于炮风洞的活塞止停装置，属于高超声速激波风洞工程领域。

背景技术

炮风洞是一种轻活塞驱动的激波风洞，通过高压驱动的活塞压缩被驱动气体产生激波来提高风洞来流总温。炮风洞结构很简单，造价也比较低廉，随着现代测试技术的发展，能够承担大部分的高超声速气动力和气动热测量试验，在新型号的气动外形研制过程中起着越来越重要的作用。炮风洞的活塞重量很轻，材料一般采用铝合金材料，“Σ”型薄壁结构，壁厚最厚不大于10mm，在实验过程中在活塞后部高压气体的推动下，活塞高速运行，推动激波管中的被驱动气体产生激波，随着被驱动气体的压力和温度升高，激波管末端的膜片破裂，从而形成试验气流，而活塞在气动力的作用下逐渐减速，最终在激波管末端“着陆”。在炮风洞的实际运行中，活塞在激波管末端着陆时，活塞速度往往还很高(20-50m/s)，活塞只能以“硬着陆”的方式实现止停。而活塞受重量的限制，特别是激波管口径较大时，所需要的活塞结构强度不能承受着陆过程中的冲击力，导致活塞寿命短，容易在着陆过程中出现变形、裂纹甚至断裂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，对炮风洞活塞在激波管末端硬着陆的弊端，设计了一种用于炮风洞的活塞止停装置，减缓活塞的冲击，实现活塞止停过程中的“软着陆”。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种用于炮风洞的活塞止停装置，其特征在于，包括基体、底座、导向柱、底盖和多个弹簧；

所述底座为圆筒结构，圆筒的侧壁上开设有多个第一通孔和第二通孔，多个弹簧的下部设置在第一通孔内，导向柱设置在第二通孔内；

底盖为圆环结构，用于从下部封盖底座的第一通孔和第二通孔；

弹簧的上端抵靠在基体的底端，导向柱的上端固定在基体的底端；

基体的内部通孔直径、底座圆筒的内径、底盖圆环的内径均大于喷管喉道直径，基体的外径、底座的外径和底盖的外径均与激波管的内径匹配。

优选的，还包括顶部橡胶和底部橡胶，分别设置在基体的上表面和底盖的下表面。

优选的，基体包括圆柱形本体、圆柱形本体外部上部具有第一环形凸起，从中部至底部设置第二环形凸起，第一环形凸起和第二环形凸起之间留有间隔，第一环形凸起的外径小于第二环形凸起的外径，顶部橡胶附着在基体第二环形凸起的上表面与第一环形凸起外部，橡胶与基体形成了圆筒形。

优选的，第一环形凸起和第二环形凸起开有若干注塑通孔，橡胶能够流入注塑通孔内部。

优选的，还包括底部橡胶，底盖开设有注塑孔，内环底端具有环形止口，底部橡胶位于底盖底端环形止口的外侧。

优选的，所述橡胶为氟橡胶，通过注塑压胶的方式获得。

优选的，还包括多个弹簧导杆，外部分别套设弹簧，弹簧导杆的上端旋入第二环形凸起上的螺纹孔内，弹簧导杆安装后裸露在第二环形凸起下端部分的长度小于等于底座的高度。

优选的，还包括导向柱连接件，一端基体固定连接，另一端与导向柱固定连接。

优选的，所述弹簧矩形截面压缩弹簧。