[發明專利]一種風洞管段連接裝置和連接方法

有效

• 申請號: 201910870288.0
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110542534B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 呂治國;趙榮娟;秦峰;廖振洋;鐘涌
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種風洞管段連接裝置和連接方法，用于將風洞設備的兩段管段連接起來。采用本發明的風洞管段連接裝置和連接方法，在下游管段的上游管段連接處插入徑向定位筒，徑向定位筒的上游端伸出至下游管段的上游端管段連接處，并將徑向定位筒固定，然后將上游管段的下游端連接處套進徑向定位筒上游端，再將上游管段和下游管段連接緊固，最后將徑向定位筒從下游管段下游端取出，確保上游管段和下游管段軸線誤差和臺階高度在允許的范圍內。采用本發明的風洞管段連接裝置和方法，簡化了管段連接處的結構，降低了加工制作難度和成本，縮短了加工制作周期，也可推廣應用于不同內徑及長度的法蘭螺栓或正反螺紋螺母固定形式的管段連接。

技術領域

本發明屬于空氣動力學地面試驗設備領域，具體涉及一種風洞管段連接裝置和連接方法。

背景技術

在空氣動力學地面試驗領域，通常利用地面模擬設備即風洞進行試驗，以確定飛行器的空氣動力學特性，在風洞試驗基礎上對飛行器進行氣動布局設計和外形優化。在地面模擬設備中，例如激波風洞、膨脹管風洞等脈沖設備，為了達到降低加工制作的難度、降低材料和加工制作成本、縮短加工制作周期、方便運輸等目的，許多部件是采用相對較短的、相同或不同內部直徑管段連接后組成的，當上下游管段在加工單位制作完成后，將這樣的管段運抵風洞設備安裝場地進行現場連接組裝。管段的連接通常有兩類，一類是采用上、下游管段法蘭和螺栓連接；另一類是采用上、下游管段上加工分別加工正反螺紋，用螺母上加工相應的正反螺紋進行連接。這兩類管段連接，為了保證上下游管段軸線和連接臺階在允許的誤差范圍內，通常采用在上下游管段接頭處加工制作定位銷孔，再用定位銷進行周向定位，或者在上下游接頭處加工相互周向定位的止扣結構，上述兩類連接結構均增加了加工制作的難度，同時也增加了現場裝配的難度，如果沒有加工定位銷和定位銷孔配合結構、或沒有加工止扣結構的連接管段，在安裝過程中，要保證兩段連接的管段的軸線和連接臺階高度在允許的范圍內，現場安裝調節將變得異常困難，不能保證兩段管段連接后的同軸度和連接臺階高度在允許的范圍內，最終影響設備的性能。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是提供一種風洞管段連接裝置，本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種風洞管段連接方法。

本發明中的風洞管段連接裝置，用于輔助定位連接風洞的上游管段和下游管段，其特點是，所述的風洞管段連接裝置包括徑向定位筒、連接銷釘、轉接件、拉頂筒桿、端頭、頂拔塊、拔螺母和拔桿；

所述的徑向定位筒位于上游管段和下游管段連接處，徑向定位筒為圓筒Ⅰ，圓筒Ⅰ的長度為300mm～500mm，圓筒Ⅰ的外徑比風洞管體內徑小0.1mm～0.2mm，徑向定位筒的上游端設置有一個錐段，錐段的半錐角范圍為15°～30°，錐段的長度為20mm～30mm，在徑向定位筒下游端的側壁面上開有用于安裝連接銷釘的垂直于徑向定位筒軸線的銷釘通孔Ⅰ；

所述的轉接件的前段為圓筒Ⅱ，轉接件的后段為螺桿，圓筒Ⅱ伸入徑向定位筒內，圓筒Ⅱ的外徑與徑向定位筒的內徑相同，在圓筒Ⅱ的側壁面與徑向定位筒下游端的側壁面對應的位置處開有銷釘通孔Ⅱ；對齊銷釘通孔Ⅰ和銷釘通孔Ⅱ，豎直插入連接銷釘，固定徑向定位筒與轉接件；

所述的拉頂筒桿為圓筒形長桿，拉頂筒桿的前端設置有與轉接件后段的螺桿配裝的內螺紋，拉頂筒桿的后端設置有與端頭前端螺桿配裝的內螺紋；

所述的端頭為中間直徑大兩端直徑小的臺階型圓柱體，端頭的上游端和下游端均為螺桿，上游端螺桿長度50mm～100mm，下游端螺桿長度250mm～350mm，端頭中部圓柱的外徑與徑向定位筒的外徑相同，端頭中部圓柱的下游端面與下游管段的下游端面齊平，下游端螺桿穿過頂拔塊后與拔螺母連接，下游端螺桿上開有安裝拔桿的通孔；

所述的頂拔塊為截面為π形的塊體，塊體的平端端面和腳端端面設置有平行的安裝平面，塊體固定在下游管段的下游端面上，塊體平端的中心開有平端中心孔，端頭的下游端螺桿從平端中心孔穿過，π形的兩腿中間的寬度比下游管段內徑大5mm～10mm；