[發明專利]一種針栓噴注器外圈液膜均勻性檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202210399663.X
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114893327A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 譚永華;宋大亮;凌前程;李龍飛;高坤;章榮軍;劉新華;王化余;卞香港
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 徐秦中

本發明為解決現有針栓噴注器外圈液膜均勻性多采用觀察的方式，只能定性檢測，不能定量檢測針栓噴注器外圈液膜均勻性的問題，而提供了一種針栓噴注器外圈液膜均勻性檢測裝置及檢測方法。本發明代替傳統的觀測法，利用簡單的檢測裝置，通過將外圈液膜外展，將錐形液膜在圓周方向分成若干份，測量質量并計算散差，定量評估檢測針栓噴注器外圈液膜均勻性，低成本有效地解決了外圈液膜均勻性定量測量難題。

技術領域

本發明屬于液體火箭發動機技術領域，具體涉及一種針栓噴注器外圈液膜均勻性檢測裝置及檢測方法。

背景技術

針栓式噴注器的概念在二十世紀五十年代就已提出，因其結構可靠性高、易于實現重復使用、易于實現大范圍變推力而得到廣泛應用。典型針栓噴注器外圈為環縫噴注結構，外圈液膜均勻性影響燃燒效率、身部冷卻可靠性及發動機工作壽命。外圈液膜典型流動狀態，外圈液膜向中心匯流，目前的檢測手段很難定量測量液膜周向均勻性，需要找到一種有效方式測量外圈液膜均勻性，以檢測針栓噴注器加工質量。

針栓噴注器外圈液膜均勻性影響燃燒效率、身部冷卻可靠性及發動機工作壽命，外圈液膜均勻性的檢測極為重要。而外圈液膜的流動狀態使得液膜均勻性定量檢測極為困難，目前常用觀察的方式定性檢查外圈液膜均勻性，而液體火箭發動機因質量缺陷導致飛行失敗所產生的損失是巨大的，針栓噴注器外圈液膜均勻性定量檢測非常重要且有廣泛的應用前景。

發明內容

本發明的目的是解決現有針栓噴注器外圈液膜均勻性多采用觀察的方式，只能定性檢測，不能定量檢測針栓噴注器外圈液膜均勻性的問題，而提供了一種針栓噴注器外圈液膜均勻性檢測裝置及檢測方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種針栓噴注器外圈液膜均勻性檢測方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

步驟1、利用水代替推進劑，在設計流量下通過接管嘴注入針栓噴注器中心筒與推力室殼體形成的環縫，觀察針栓噴注器外圈液膜是否存在缺少液膜的情況；

若是，則針栓噴注器外圈液膜均勻性不合格；否則進入步驟2；

步驟2、在針栓噴注器的中心筒上安裝檢測裝置，利用檢測裝置進一步檢測針栓噴注器外圈液膜；利用水代替推進劑，在設計流量下通過接管嘴注入針栓噴注器外圈環縫，觀察針栓噴注器外圈液膜是否存在局部缺少液膜的情況；

若是，則返修或更換檢測裝置，重復步驟2；否則進入步驟3；

步驟3使用測量工裝在圓周方向將錐形液膜分成若干份，測量每一份的重量，并計算液膜重量散差；

步驟4、旋轉檢測裝置不同的角度，重復步驟3的測量方法，并計算不同角度下液膜重量散差；

步驟5、根據步驟3、步驟4獲得的液膜重量散差，初步判斷針栓噴注器的外圈液膜均勻性是否滿足要求；步驟6、改變介質水的流量，分別按照1.1倍設計流量、0.9倍設計流量條件，重復步驟3、步驟4的測量方法，并計算不同流量不同角度下液膜重量散差；

步驟7、判斷步驟6獲得的液膜重量散差是否均小于設定的散差閾值，若是，則判定針栓噴注器外圈液膜均勻性符合要求，否則針栓噴注器外圈液膜均勻性不合格，完成針栓噴注器外圈液膜均勻性檢測。

進一步地，步驟5具體為：

判斷步驟3和步驟4獲得的液膜重量散差是否均大于散差閾值：

若所有液膜重量散差均大于散差閾值，則該針栓噴注器外圈液膜均勻性不合格；

若所有液膜重量散差中有其中一個液膜重量散差大于散差閾值，則更換檢測裝置，重復步驟3和步驟4；

若所有液膜重量散差均不大于散差閾值，則初步判斷針栓噴注器外圈液膜均勻性符合要求，進入步驟6。