[發(fā)明專利]一種栓式噴注器及其針閥動特性測試裝置和測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210450411.5
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114563176B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設計）人: 譚永華;凌前程;王春民;李龍飛;宋大亮;王化余;高坤;劉新華;章榮軍
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種栓式噴注器針閥動特性測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、搭建用于栓式噴注器的針閥動特性測試裝置

所述栓式噴注器包括針閥（1）、中心筒（2）、殼體（3）和中心桿（6）；

所述中心筒（2）的頂端外側設置有安裝法蘭（5），所述中心筒（2）設置在殼體（3）內，且通過安裝法蘭（5）與殼體（3）連接；

所述針閥（1）為套筒結構，設置在中心筒（2）、殼體（3）之間，此時針閥（1）的外壁與殼體（3）內壁形成第一推進劑的流道，所述針閥（1）頂端外側設置有密封法蘭（9），且密封法蘭（9）位于安裝法蘭（5）下方，所述密封法蘭（9）上端面、安裝法蘭（5）下端面、中心筒（2）外壁面以及殼體（3）內壁面形成作動腔（4），所述作動腔（4）與作動閥連通；

所述針閥（1）的外壁中部設置有環(huán)形凸臺（13），所述環(huán)形凸臺（13）與設置在殼體（3）內壁上的環(huán)形臺階配合形成第一密封面（7），所述第一密封面（7）用于實現(xiàn)第一推進劑的阻斷，此時密封法蘭（9）下端面、針閥（1）外壁面、環(huán)形凸臺（13）上表面以及殼體（3）內壁面形成入口腔（11），所述殼體（3）的側壁上設置有與入口腔（11）連通的入口孔（12），用于第一推進劑的進入；

所述中心桿（6）設置在中心筒（2）的腔體內，中心桿（6）的底端與針閥（1）內壁上設置的環(huán)形凸起配合形成第二密封面（8），所述第二密封面（8）用于實現(xiàn)中心筒（2）內第二推進劑的阻斷；

所述用于栓式噴注器的針閥動特性測試裝置包括位移測量導桿（101）、套管（102）和光電位移傳感器（103），所述套管（102）設置在中心筒（2）的安裝法蘭（5）上，所述位移測量導桿（101）的底端穿過套管（102）與密封法蘭（9）連接，頂端延伸至中心筒（2）外側；所述光電位移傳感器（103）設置在位移測量導桿（101）的頂端，用于測量位移測量導桿（101）的位移；

步驟二、開啟作動閥，作動腔（4）排氣，記錄作動閥通電開啟的時間T1，針閥（1）與殼體（3）的第一密封面（7）、針閥（1）與中心桿（6）的第二密封面（8）開啟，第一推進劑和第二推進劑進入燃燒室，此時栓式噴注器開啟；

步驟三、栓式噴注器開啟后，采用高速攝影方法拍攝第一推進劑和第二推進劑進入燃燒室的圖像，獲取第一推進劑和第二推進劑進入燃燒室開始燃燒時的時間T2，同時，通過光電位移傳感器（103）獲取位移測量導桿（101）開始運動的時間T3和結束運動的時間T4；

步驟四、獲得針閥（1）開啟響應時間、針閥（1）完全打開的響應時間以及第一推進劑、第二推進劑進入燃燒室燃燒至建壓響應時間；

Δt1=T3-T1

Δt2=T4-T1

Δt3=T2-T1

其中，Δt1為針閥（1）開啟響應時間；Δt2為針閥（1）完全打開的響應時間；Δt3為第一推進劑、第二推進劑進入燃燒室燃燒至建壓響應時間。

2.根據(jù)權利要求1所述的栓式噴注器針閥動特性測試方法，其特征在于，還包括步驟五：重復步驟二至步驟四，獲取多個Δt1、Δt2和Δt3，隨后，對多個Δt1、Δt2和Δt3進行平均值計算，將計算后的平均值作為針閥（1）開啟響應時間、針閥（1）完全打開的響應時間和第一推進劑、第二推進劑進入燃燒室燃燒至建壓響應時間。

3.根據(jù)權利要求1所述的栓式噴注器針閥動特性測試方法，其特征在于：所述位移測量導桿（101）的底端與密封法蘭（9）螺紋連接，且位移測量導桿（101）與套管（102）的接觸面上設置有密封圈。

4.根據(jù)權利要求3所述的栓式噴注器針閥動特性測試方法，其特征在于：所述套管（102）的底端與安裝法蘭（5）的接觸面上設置有密封墊。

5.根據(jù)權利要求1所述的栓式噴注器針閥動特性測試方法，其特征在于：所述第一密封面（7）和第二密封面（8）均為錐形密封面。

6.根據(jù)權利要求5所述的栓式噴注器針閥動特性測試方法，其特征在于：所述中心筒（2）的外壁面上設置有環(huán)形凹槽，用于減小中心筒（2）外壁面與針閥（1）內壁面的接觸阻力。