[发明专利]一种耐高温高压空气的膨胀节补偿装置

说明书

本发明实施例涉及一种耐高温高压空气的膨胀节补偿装置，包括：膨胀节补偿装置入口直段总成(6)、膨胀节补偿装置出口变径段总成(7)、加强波纹管(8)、不锈钢加强环(9)、螺栓螺母拉杆(10)、多组柔性石墨弹性密封件(11)和冷气进气接头(14)；所述膨胀节补偿装置入口直段总成(6)与所述膨胀节补偿装置出口变径段总成(7)通过所述螺栓螺母拉杆(10)连接，且与所述加强波纹管(8)焊接连接；所述膨胀节补偿装置入口直段总成(6)与所述膨胀节补偿装置出口变径段总成(7)还通过所述加强波纹管(8)形成柔性连接。由此，可以实现耐高温高压空气的膨胀节具有轴向伸缩补偿和径向旋转补偿。

技术领域

本发明实施例涉及高温高压纯净空气风洞的技术领域，尤其涉及一种耐高温高压空气的膨胀节补偿装置。

背景技术

纯净空气风洞作为高超声速风洞的一种类型，是高超声速技术研究必不可少的地面试验设备，其特点是采用蓄热加热方式以及其它辅助加热方式产生高温纯净试验空气，相对于燃烧加热设备，可以显著降低或者消除H2O、CO2等组分的污染。其作用实现了与真实飞行环境差别较小的试验流动参数，能够使试验数据较为准确的反映真实的飞行状态性能。

目前国内的现有的高超声速风洞多为燃烧加热式风洞，尚没有建成的能够运行的纯净空气风洞。建造高超声速纯净空气风洞的关键技术之一是在纯净空气风洞实验初期，需要将高约12米、重约10吨的蓄热器内的陶瓷砖从常温加热到1800K，加热完成后，由于材料热变形，会导致蓄热器出口法兰中心升高，纯净空气风洞后段部分的高温管道及喷管为刚性连接，因此，如何使膨胀节在温高压空气下补偿蓄热相对于高温管道间的热变形，提高风洞设备运行的安全可靠性成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种耐高温高压空气的膨胀节补偿装置，可以实现耐高温高压空气的膨胀节具有轴向伸缩补偿和径向旋转补偿。

第一方面，本发明实施例提供一种耐高温高压空气的膨胀节补偿装置，包括：

膨胀节补偿装置入口直段总成6、膨胀节补偿装置出口变径段总成7、加强波纹管8、不锈钢加强环9、螺栓螺母拉杆10、多组柔性石墨弹性密封件11和冷气进气接头14；

所述膨胀节补偿装置入口直段总成6与所述膨胀节补偿装置出口变径段总成7通过所述螺栓螺母拉杆10连接，且与所述加强波纹管8焊接连接；所述膨胀节补偿装置入口直段总成6与所述膨胀节补偿装置出口变径段总成7还通过所述加强波纹管8形成柔性连接。

在一个可能的实施方式中，所述膨胀节补偿装置入口直段总成6设置有独立的水冷槽道；

所述膨胀节补偿装置入口直段总成6由法兰15、内筒17、外筒16焊接而成；

通过所述水冷槽道可实现所述膨胀节补偿装置入口直段总成6中的外筒16和内筒17的对流换热。

在一个可能的实施方式中，所述膨胀节补偿装置还包括：

设置于所述膨胀节补偿装置入口直段总成6和所述膨胀节补偿装置出口变径段总成7之间的多组柔性石墨弹性密封件11，所述膨胀节补偿装置入口直段总成6和所述膨胀节补偿装置出口变径段总成7之间形成空腔12。

在一个可能的实施方式中，所述冷气进气接头14设置于所述空腔12的左侧壁面。

在一个可能的实施方式中，所述加强波纹管8采用波形设置。

在一个可能的实施方式中，在所述加强波纹管8的波谷处设置有不锈钢加强环9。

在一个可能的实施方式中，所述加强波纹管8可在高温高压空气下实现轴向和/或径向运动，进行伸缩和/或旋转补偿。