[发明专利]一种液氢温区单机密封性能测试系统

说明书

本发明公开了一种液氢温区单机密封性能测试系统，包括：气体管路组合、GM制冷机、安全阀、真空室、防辐射屏、样品台及管路换热器、加热片、试验件、铂电阻温度计、第一氦质谱检漏仪、气动减压阀、氮气瓶、高纯氦气瓶、第二氦质谱检漏仪、截止阀、单向阀、分子泵机组、平台、第二分子泵机组、第二截止阀、第三截止阀和第二排气管路；其中，气体管路组合包括排气管路、被试件排气阀和进气管路。本发明能够为低温火箭单机设计与状态分析提供基础数据，提高火箭稳定性。

技术领域

本发明属于液氢温区试验技术领域，尤其涉及一种液氢温区单机密封性能测试系统。

背景技术

在深低温工况下，密封副结构会发生材料力学性能退化、密封副配合件变形，极易造成密封副界面接触压力不均或不足而引发泄漏。

在液氢温区和常温下，相同材料的力热特性差异显著，使得常用材料的常温密封特性在深低温下不能完全适用。单机密封性能与密封结构形式、材料匹配、螺纹预紧载荷、工作压力等因素密切相关，因此亟需开展深低温环境下的单机密封性能试验，研究深低温密封性能参数的影响规律。传统液氢温区试验采用液氢介质，试验成本高，环境复杂，危险性大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种液氢温区单机密封性能测试系统，可以在液氢温区开展被试件内外密封性能测量，研究密封性能参数与深低温环境、密封结构形式、材料匹配，螺纹预紧载荷、工作压力的变化规律，能够为低温火箭单机设计与状态分析提供基础数据，提高火箭稳定性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种液氢温区单机密封性能测试系统，包括：气体管路组合、GM制冷机、安全阀、真空室、防辐射屏、样品台及管路换热器、加热片、试验件、铂电阻温度计、第一氦质谱检漏仪、气动减压阀、氮气瓶、高纯氦气瓶、第二氦质谱检漏仪、截止阀、单向阀、分子泵机组、平台、第二分子泵机组、第二截止阀、第三截止阀和第二排气管路；其中，气体管路组合包括排气管路、被试件排气阀和进气管路；GM制冷机的冷头部、防辐射屏、样品台及管路换热器；加热片；试验件；铂电阻温度计均设置于真空室的内部；样品台及管路换热器的上部设置有试验件；防辐射屏罩住试验件，防辐射屏与样品台及管路换热器相连接；GM制冷机的冷头部与样品台及管路换热器上部相连接；样品台及管路换热器的底部与加热片相连接；平台设置于真空室的上部开口，平台起到对真空室密封的作用；GM制冷机的安装座与平台相连接；安全阀的测压端穿过平台与真空室连通；第二分子泵机组通过第二截止阀与真空室管路连接；第一氦质谱检漏仪通过第三截止阀与真空室管路连接；排气管路的一端与试验件的排气口管路连接，排气管路的另一端均与第二氦质谱检漏仪、分子泵机组和截止阀相连接，单向阀与截止阀相连接；被试件排气阀设置于排气管路的中部；进气管路的一端与试验件的进气口管路连接，进气管路的另一端与气动减压阀相连接；气动减压阀均与氮气瓶、高纯氦气瓶相连接；进气管路的另一端与第二排气管路相连接。

上述液氢温区单机密封性能测试系统中，还包括：第四截止阀；其中，排气管路的另一端与分子泵机组之间设置有第四截止阀。

上述液氢温区单机密封性能测试系统中，还包括：第五截止阀；其中，排气管路的另一端与第二氦质谱检漏仪之间设置有第五截止阀。

上述液氢温区单机密封性能测试系统中，还包括：第三压力传感器和第三安全阀；其中，排气管路的另一端与截止阀之间设置有第三压力传感器和第三安全阀。

上述液氢温区单机密封性能测试系统中，还包括：被试件增压阀、第二压力传感器和第二安全阀；其中，被试件增压阀、第二压力传感器、第二安全阀均设置于进气管路的中部。

上述液氢温区单机密封性能测试系统中，还包括：压力传感器和第四安全阀；其中，进气管路的另一端与气动减压阀之间设置有压力传感器和第四安全阀。

上述液氢温区单机密封性能测试系统中，还包括：第六截止阀和第二单向阀；其中，第二排气管路设置有第六截止阀和第二单向阀。