[實用新型]一種低溫絕熱振動傳遞裝置

有效

• 申請號: 201520794383.4
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN205209715U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 蘆田;衛國;朱曦全;李紅;于韶明;孔凡金;魏英魁;逯志國;楊峰;都京;傅曉磊
• 申請（專利權）人: 北京強度環境研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于低溫力學環境試驗領域，具體涉及低溫管路系統的絕熱振動傳遞裝置。

背景技術

航天飛行器氫氧發動機由于采用了液氫液氧作為燃料，其管路系統的溫度最低達到20K(-253℃)的低溫環境。管路結構件在這種低溫振動復合環境下，結構的強度和剛度與常溫環境下都有顯著的不同，需要經過地面上模擬低溫復合環境進行考核，來驗證產品的動強度。

由于管路內部充滿了20K深低溫介質，要保證管路的溫度維持在如此低溫的環境下，整個地面試驗系統都需要對試驗介質進行嚴格的絕熱處理，一旦結構存在較大的漏熱率，整個試驗的溫度會變得很難控制，甚至無法達到試驗低溫要求，導致試驗無法真實模擬產品在飛行過程中的真實低溫狀態，這就使得試驗的絕熱設計尤為重要；同時由于管路的一端直接連接到發動機上，這使得管路的力學環境極其嚴苛，這就更加使得環境模擬變得極其困難。

現有的低溫振動傳遞裝置一般在管路外包裹一層比如泡沫等隔熱材料，無法滿足20K深低溫環境的要求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種低溫絕熱振動傳遞裝置，采用了真空絕熱設計，用于連接試驗管路與振動激勵設備，同時連接低溫介質加注設備，用以解決管路的連接、振動的施加、低溫的加載等問題，保證試驗管路振動的傳遞加載。

為解決上述技術問題，本發明提供一種低溫絕熱振動傳遞裝置，包括振動激勵系統法蘭、試驗管路法蘭、低溫加壓系統法蘭，所述試驗管路用于輸送低溫介質、提供試驗低溫與壓力，還包括真空腔體，一端連接振動激勵系統法蘭，另一端連接試驗管路法蘭；所述真空腔體側面連接低溫加壓系統法蘭，與低溫加注系統相通；低溫介質從低溫加注系統進入真空腔體(3)通過真空腔體與試驗管路相通；振動激勵系統法蘭通過真空腔體將激勵振動傳遞到試驗管路法蘭。真空腔體通過低溫加壓系統法蘭與低溫加注系統相連，低溫介質從加注系統進入真空腔體，然后進入試驗管路，完成低溫的加載。

作為本發明的進一步改進，所述真空腔體通過真空雙層管路與低溫加壓系統法蘭相連，真空雙層管路由內外兩層組成，內層與外層之間為密封的真空層，有效地隔絕外界與低溫介質的溫度傳遞，很好的解決管路之間連接的低溫介質熱損耗。

作為本發明的進一步改進，低溫絕熱振動傳遞裝置，所述真空雙層管路端頭連接密封環，低溫加壓系統連接密封環與低溫充壓系統輸送管路支撐起一個小的真空層，也起到絕熱效果，大大降低了低溫介質管路連接處的漏熱率。

作為本發明的進一步改進，所述真空腔體與真空雙層管路內層相通，真空腔體設有真空活門，抽取腔體內氣體使腔體及雙層管路達到真空。

低溫絕熱振動傳遞原理如下：

該低溫絕熱振動傳遞裝置具有三個連接法蘭，分別連接試驗管路、振動激勵設備、低溫介質加注裝置，振動激勵裝置通過法蘭和腔體將振動傳遞到試驗管路；低溫介質輸送單層管為一整根管貫穿在低溫絕熱振動傳遞裝置中，管內通過低溫充壓介質為試驗管路提供低溫與壓力。

主要技術效果：

該低溫絕熱振動傳遞裝置采用內真空及密封設計，有效地隔絕外界與低溫介質的溫度傳遞，很好的解決管路之間連接的低溫介質熱損耗，保證了振動臺的正常工作。

同時振動端具有良好的動力學傳遞特性，其結構的縱向一階諧振頻率設計在1500Hz以上，能夠很好的滿足試驗條件1000Hz的頻率上限，保證振動條件實施過程中全頻段激勵傳遞的衰減率極低，保證振動臺的推力能夠高效的傳遞到產品上。

附圖說明

圖1低溫絕熱振動傳遞裝置結構圖；

1——振動激勵系統連接法蘭2——試驗管路連接法蘭3——真空腔體

4——真空雙層管路5——低溫加壓系統連接法蘭6——低溫介質輸送管

7——密封環8——活門；

圖2振動傳遞裝置傳遞原理圖；

9——低溫絕熱振動傳遞裝置10——試驗管路11——振動激勵系統

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1

一種低溫絕熱振動傳遞裝置，包括振動激勵系統法蘭1、試驗管路法蘭2、低溫加壓系統法蘭5，還包括真空腔體3，一端連接振動激勵系統法蘭1，另一端連接試驗管路法蘭2；所述真空腔體3側面連接低溫加壓系統法蘭5，并與低溫加注系統相通；低溫介質從低溫加注系統進入真空腔體3通過真空腔體與試驗管路相通；振動激勵系統法蘭1通過真空腔體3將激勵振動傳遞到試驗管路法蘭2。