[發(fā)明專利]一種自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108562419B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李辰;陳星;王玉東;宋可清;馬雁捷;諶君謀;張冰冰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動力技術(shù)研究院
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

本發(fā)明涉及一種自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)，包括安裝底板、內(nèi)套筒、單向閥、彈簧、緩沖橡膠滑塊和末端限位環(huán)；安裝底板安裝在風(fēng)洞壓縮管的末端，用來定位、安裝其他的緩沖機(jī)構(gòu)部件；自由活塞碰撞自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)后，橡膠滑塊向后運(yùn)動彈簧被壓縮提供緩沖力，同時B腔減小，B腔內(nèi)壓力上升，B腔內(nèi)氣體提供緩沖力。本發(fā)明實現(xiàn)了自由活塞激波風(fēng)洞中對末端仍然具有高速度的自由活塞的有效緩沖，且排除了壓縮管末端內(nèi)腔壓力變化對緩沖作用的影響，結(jié)構(gòu)緊湊，能提高此類風(fēng)洞運(yùn)行的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于自由活塞激波風(fēng)洞中需要緩沖自由活塞末端高速沖擊作用的環(huán)境，屬于緩沖機(jī)構(gòu)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自由活塞激波風(fēng)洞中，于壓縮管中高速運(yùn)行的自由活塞是風(fēng)洞驅(qū)動段的核心部件，用于向前壓縮產(chǎn)生符合試驗要求的高溫高壓氣體。但高速運(yùn)行的自由活塞在運(yùn)動到壓縮管末端時，往往任具有較高的速度，這樣會在壓縮管末端較高壓力的狀態(tài)下發(fā)生直接碰撞。若活塞第一次運(yùn)行到壓縮管末端時速度不足，則會在活塞前端高壓作用下反彈，待反彈一定距離后，活塞前壓力迅速下降到很低的狀態(tài)，活塞又被后端的壓力重新加速，而此時活塞前端壓力很低，且氣體流入下游激波管、試驗段等部件中，壓力不會再升高，故活塞會以較高速度運(yùn)動到壓縮管末端，發(fā)生反彈碰撞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)，對活塞產(chǎn)生足夠且穩(wěn)定的緩沖作用，防止自由活塞或末端的夾膜機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)被撞壞，是自由活塞激波風(fēng)洞安全運(yùn)行的保證。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

提供一種自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)，自由活塞在壓縮管內(nèi)移動，其特征在于：包括安裝底板、內(nèi)套筒、單向閥、彈簧和緩沖橡膠滑塊；

所述底板為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，固定在壓縮管尾端；

所述內(nèi)套筒與底板垂直設(shè)置，側(cè)壁后段設(shè)置單向閥；

緩沖橡膠滑塊與套設(shè)彈簧套設(shè)在內(nèi)套筒外部，彈簧設(shè)置在緩沖橡膠滑塊與底板之間；

內(nèi)套筒的外壁、管徑內(nèi)壁、緩沖橡膠滑塊的后端面以及安裝底板的前端面形成封閉空間；當(dāng)內(nèi)套筒內(nèi)的氣體壓力大于所述封閉空間內(nèi)的氣體壓力時，氣體能夠通過單向閥進(jìn)入所述封閉空間；自由活塞以一定的速度運(yùn)行至壓縮管后端碰撞緩沖橡膠滑塊。

優(yōu)選的，還包括末端限位環(huán)，限制緩沖橡膠滑塊的軸向位置。

優(yōu)選的，所述緩沖橡膠滑塊的內(nèi)壁面與內(nèi)套筒的外壁面形成滑動摩擦副，外壁面與壓縮管內(nèi)壁面留有間隙。

優(yōu)選的，所述緩沖橡膠滑塊包括底盤和橡膠塊；底盤包括底環(huán)、側(cè)壁和橡膠塊固定環(huán)，底環(huán)為圓環(huán)，側(cè)壁為圓筒，底環(huán)垂直設(shè)置在側(cè)壁的底端，橡膠塊固定環(huán)為圓環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)置在側(cè)壁的中后部，橡膠塊固定環(huán)的外徑小于底環(huán)的外徑；橡膠塊設(shè)置在底環(huán)上，側(cè)壁外，與底盤構(gòu)成圓筒形。

優(yōu)選的，自由活塞在壓縮管中沿軸向運(yùn)動，自由活塞緩沖機(jī)構(gòu)與壓縮管同軸安裝。

優(yōu)選的，安裝底板上表面外環(huán)側(cè)設(shè)置安裝止口，與壓縮管末端的止口相配合固定；上表面內(nèi)環(huán)側(cè)設(shè)置定位止口安裝內(nèi)套筒。

優(yōu)選的，所述的彈簧，為大直徑圓柱螺旋彈簧或碟簧。

優(yōu)選的，所述的彈簧為碟簧，在簧片上設(shè)置多個通氣孔。

優(yōu)選的，安裝底板夾持在壓縮管的末端與膜片夾持機(jī)構(gòu)之間。

優(yōu)選的，安裝底板與內(nèi)套筒的內(nèi)徑相同，均不小于激波管的內(nèi)徑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：