[發明專利]一種用于傳遞超高壓氣體的分流通道裝置

有效

• 申請號: 201710334664.5
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107166123B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 萬敏;趙睿;韓文鵬;韓金全
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F16L41/03
• 分類號: F16L41/03;F16L13/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種用于傳遞超高壓氣體的分流通道裝置，其特征在于：

它是由主流道接口(1)、主流道(2)、馬鞍形卡座(3)、封死螺母(4)、二級流道(5)五個部分組成；它們之間的連接關系是：主流道接口(1)與主流道(2)通過氬弧焊進行固定連接，主流道(2)與馬鞍形卡座(3)通過氬弧焊進行固定連接，馬鞍形卡座(3)與封死螺母(4)通過螺紋連接，馬鞍形卡座(3)與二級流道(5)通過高溫釬焊進行連接；

所述主流道接口(1)由于在主流道(2)背面，與二級流道(5)和位于二級流道(5)上的三級流道(81)不發生干涉，在主流道(2)指定位置加工主流道裝配孔(42)并插入主流道接口(1)進行焊接；

該主流道接口(1)的形狀構造是：外徑為直管，其壁厚與長度按要求設置，由于整個管道在整個工作環境的溫度高，防止高溫環境下材料軟化造成整個部件的變形，使得二級流道(5)和其裝配孔(61)引出的三級流道(81)相互產生應力造成長時間服役下失效，造成壓力泄漏，故選用材料為高溫合金；在主流道接口(1)與主流道(2)連接的過程中先采用插承式連接，然后通過氬弧焊進行固定連接；

所述主流道(2)與二級流道(5)連接的過程中，由于受到二級流道(5)引出的三級流道(81)的裝配干涉，采用直接電弧焊操作復雜，影響焊接質量，增加了由于焊縫問題造成的泄漏風險；同時由于電弧的影響范圍過大，其對三級流道(81)會造成損傷，導致產品整體報廢；因此，在主流道(2)和二級流道(5)連接中引入馬鞍形卡座(3)，其與主流道(2)預先通過氬弧焊的方式連接在一起；這樣一方面簡化焊接難度，另一方面直接定位二級流道(5)，能夠保證二級流道(5)的垂直度；

該主流道(2)的形狀構造是：整體為圓環式結構，由管材滾彎而成，根據使用要求，整個圓環的橢圓度小于3％，兩端面接口最終對齊，采用氬弧焊的方式將接頭進行連接，形成一個封閉的圓環通道；其垂直于整個主流道(2)的平面上開有預定個二級流道裝配孔(41)，兩孔的間隔按要求設置；整體材料選擇高溫合金，一方面考慮整個產品的服役工況比較復雜，均在高溫下，防止由于強度過低而導致的材料高溫軟化，另一方面考慮各部分的使用材料一致，防止由于高溫下的材料熱脹系數不同而產生的應力，從而導致連接處的開裂；

所述馬鞍形卡座(3)的形狀構造是：為圓柱形棒料加工而成，底部R7半圓形槽(53)與主流道(2)外切配合，頂部加工有外螺紋，用于與封死螺母(4)進行配合；馬鞍形卡座(3)的中部位置開有一個方形槽(54)，用于在緊固封死螺母(4)過程中的夾持；待馬鞍形卡座(3)焊接在主流道(2)的指定位置上后，將整個帶有馬鞍形卡座(3)的主流道(2)安置在固定工裝上進行打孔工作，在馬鞍形卡座(3)沿主流道(2)平面垂直方向上加工有階梯孔，孔1與二級流道(5)連接，與二級流道(5)單邊有間隙，用于后續高溫釬焊工藝預置釬料使用，孔2(52)與主流道(2)相通；

所述封死螺母(4)的形狀構造是：整體為外六角接頭，內有加工螺紋盲孔(71)，其內有螺紋與馬鞍形卡座(3)配合，主要用于經過馬鞍形卡座(3)焊接工作過后的各焊縫處氣密性檢驗；

所述二級流道(5)的形狀構造是：整體為端頭封死的圓柱形結構，其外徑與長度按要求設置，在一側開有若干裝配孔(61)，用于連接三級流道(81)使用；材料為高溫合金，同樣是考慮到復雜的高溫服役條件和減少材料屬性失配引起的應力。

2.根據權利要求1所述的一種用于傳遞超高壓氣體的分流通道裝置，其特征在于：

所述主流道接口(1)、主流道(2)和二級流道(5)所選用的高溫合金材料，其型號為GH4169。

3.根據權利要求1所述的一種用于傳遞超高壓氣體的分流通道裝置，其特征在于：

所述主流道接口(1)，其外徑為直管的外徑尺寸是10mm，壁厚為1mm，長度為100mm。

4.根據權利要求1所述的一種用于傳遞超高壓氣體的分流通道裝置，其特征在于：

整體為圓環式結構并由管材滾彎而成的主流道(2)，其管材的外徑為14mm，壁厚2mm，圓環式結構的圓環外徑為301mm；其垂直于整個主流道(2)的平面上所開設的二級流道裝配孔(41)有8個，兩孔的間隔為45°。