火箭试验用低摩擦浮力推力适配器制造技术

本发明专利技术公开了火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，包括浮动推力板以及对其进行浮动支承的支承组件，支承组件包括单柱塞缸，单柱塞缸的活塞杆外伸端端面A通过润滑流体与浮动推力板的板面A接触，在端面A和板面A之间设置有端面密封圈。本发明专利技术基于单柱塞缸实现试验时轴向所需的轴向支撑载荷；同时将浮动推力板和活塞杆分割开，以使之互相独立，继而将浮动推力板独立于油腔外部，从而无论浮动推力板随着发动机中心变动如何浮动，浮动推力板的位置变动均不对油腔内的空间有影响，油腔内的空间一定，从而无需配置配置复杂的油路，降低了推力适配器的加工成本，提高了后期维护便利性，且不存在瞬时高压这种对密封要求极高的试验条件。

【技术实现步骤摘要】
火箭试验用低摩擦浮力推力适配器
本专利技术涉及火箭
，具体涉及火箭试验用低摩擦浮力推力适配器。
技术介绍
火箭发动机地面点火试验具有测试火箭发动机瞬态推力、燃烧室压力及其他重要参数的功能，地面点火试验作为火箭发动机性能鉴定和设计改进的主要方式之一，其对火箭发动机产品的检验和新型号的研制具有重要意义。现有的发动机推力试验台的支撑装置采用固定的机械结构时，内部摩擦力大，其降低了发动机各项参数的测试精度；并且当发动机点火后，发动机的壳体会因受热而产生膨胀，其中心会随之上移，而支撑装置的中心不便，因此火箭点火后火箭的中心和支撑装置的中心产生位置差，继而导致火箭的头部与支撑装置之间的机械连接部位会因发动机的膨胀、中心上升，支撑装置中心不变而积蓄极大的应力，不利于发动机推力的测定。并且支撑装置受到来自发动机的推力后，柔性件后受压变形，会对发动机产生一个回推力，而柔性件容易因发动机推力过大而产生裂纹，甚至有爆裂风险，这不仅会产生安全隐患，且进一步地降低了发动机各项参数测试的精度。同时，在实际使用中，这种机械结构的支撑装置只适用于小型火箭的发动机推力测试，常规为500吨的火箭。当对1500吨的火箭进行测试时，则需要采用三组柔性件，这不仅会增大支撑装置体积，还增加了测试成本，加大了测试误差。基于上述各项技术问题，现有技术CN210400854U公开了一种浮力式推力适配器，其一端固定在推力墙上，其另一端通过流体接触来在自身形成一个可以向上浮动的浮动推力板，并经由浮动推力板来与发动机的端部接触，从而在后续发动机点火后，火箭壳体受热膨胀、中心上移时，浮动推力板在流体中随之悬浮上移即可。继而整个测试过程中，浮动推力板能够根据发动机的实际中心位置进行自适应调整，避免在火箭的头部与支撑装置之间的连接部位因错位而产生应力集中，保护了其之间连接部位的质量，降低了摩擦力，提高了发动机各项参数的测试精度。但是这种浮力式推力适配器中，由于浮动推力板的一端是作为活塞杆安装在作为缸筒的连接件的内腔中，活塞杆的环周面与内腔的环周面之间形成环空，随着浮动推力板的径向上的上下浮动、轴向移动，导致活塞杆与内腔之间的空间体积变化较大，基于流体的可压缩性，需要在连接件上设置进、出油路，以便于在活塞杆与内腔之间的空间体积增大或减小时，对其进行油液补充或者排油。这不仅增加了连接件上的进出油路设置，增大了制造成本和维护成本；且当活塞杆与内腔之间的空间体积减小时，此空间内流体压强增大，从而对此空间的密封性能要求极高，密封成本大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，解决了现有的低摩擦、中心可调的浮动推力适配器需要配置复杂的油路、加工成本高、维护麻烦且对密封要求极高等上述技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，包括浮动推力板以及对其进行径向和轴向浮动支承的支承组件，所述支承组件包括单柱塞缸，所述单柱塞缸的活塞杆外伸出单柱塞缸的缸筒的油腔的一端端面A通过润滑流体与浮动推力板的一侧板面A接触，且在端面A和板面A之间设置有防止其之间润滑流体外溢的端面密封圈。进一步地，在所述浮动推力板上设置有将端面密封圈的内圈所密封的空间与外界连通的排气孔道，在排气孔道与外界连通的一端设置有将其端部封堵住的密封堵塞。进一步地，所述排气孔道的一端与板面A连通，其另一端与浮动推力板的环周面连通。进一步地，在所述活塞杆侧壁的上侧安装有限位块，所述限位块靠近浮动推力板的侧壁的上侧外凸成径向与浮动推力板相对的限位台阶。进一步地，所述限位块为弧形条状结构，其圆心位于活塞杆的轴线上，其内圆周面与活塞杆外圆周面贴合，其通过上螺栓安装在活塞杆上。进一步地，在所述活塞杆侧壁的下侧安装有支撑块，所述支撑块靠近浮动推力板的侧壁的上侧外凸成径向与浮动推力板相对的支撑台阶。进一步地，所述支撑块为弧形条状结构，其圆心位于活塞杆的轴线上，其内圆周面与活塞杆外圆周面贴合，其通过下螺栓安装在活塞杆上。进一步地，在所述缸筒靠近浮动推力板的端面和板面A之间设置有套设于活塞杆外伸端的防尘罩，所述防尘罩的两端分别与缸筒的端面和板面A接触。进一步地，在所述缸筒的封闭端设置有球面凹槽，在球面凹槽中安装有调姿组件，所述球面凹槽的中心线与单柱塞缸的轴线重合，所述调姿组件包括调姿球头、调姿垫圈和调姿螺钉，所述调姿球头的一侧为平面，并位于球面凹槽外侧，其另一侧外凸成与球面凹槽的凹球面贴合的凸球面，所述调姿螺钉的杆部穿过调姿垫圈以及调姿球头后与缸筒的封闭端螺纹连接，且调姿球头与调姿螺钉间隙配合。进一步地，所述润滑流体为润滑脂。由于采用了本技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，创新地将浮动推力板和活塞杆分割开，本专利技术基于单柱塞缸和活塞杆配合来实现试验时轴向所需的轴向支撑载荷；同时，基于与活塞杆互相独立，并由润滑流体浮动在活塞杆外伸端的浮动推力板来实现浮动，以匹配发动机的中心上移，保证结构高度匹配发动机的结构变化并保持低摩擦力；同时，将浮动独立于油腔外部，从而无论浮动推力板随着发动机中心变动如何浮动，浮动推力板的位置变动均不对油腔内的空间有影响，油腔内的空间一定，从而无需配置配置复杂的油路，降低了推力适配器的加工成本，提高了后期维护便利性，且不存在瞬时高压这种对密封要求极高的试验条件；2.本专利技术火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，端面A和板面A之间的气体通过排气孔道排出，从而减小甚至消除端面A和板面A之间的气体，继而降低端面A和板面A之间的摩擦力，便于发动机各参数采集；3.本专利技术火箭试验用低摩擦浮力推力适配器调姿组件的设置便于安装推力适配器时，进行消除安装误差，保证中心度等，从而利于后续的试验；4.本专利技术火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，较之现有技术来说，单柱塞缸其为一个整体件，既能在低成本的前提下提升单柱塞缸的强度，提高其所能承受的载荷；同时，其自身无需装配，省去了装配步骤，降低的制造成本；并且，将密封圈和防尘圈安装在油腔圆周面上，再直接将活塞杆插装在油腔内即可，装配简单，装配效率高，极大地改善了推力适配器的装配工艺，简化了原本繁多的装配步骤；5.本专利技术火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，本领域的常规浮动设置，均为采用润滑油进行浮动支承。而如何能够进一步地降低浮动推力板浮动的摩擦力，则需要突破现有的常规手段，采用一种非常规能想到的润滑流体来作为浮动推力板的浮动支承流体，而根据下述试验，可以明显得出润滑脂的摩擦系数小于润滑油的摩擦系数，采用润滑脂进行浮动推力板的流体支承，能进一步地降低浮动推力板浮动的摩擦力，便于发动机各项参数采集，提高采集的准确性，降低了摩擦力所带来的的干扰。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：图1是本专利技术的结构示意图；...

【技术保护点】
1.火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，包括浮动推力板(5)以及对其进行径向和轴向浮动支承的支承组件，其特征在于：所述支承组件包括单柱塞缸，所述单柱塞缸的活塞杆(2)外伸出单柱塞缸的缸筒(1)的油腔的一端端面A通过润滑流体与浮动推力板(5)的一侧板面A接触，且在端面A和板面A之间设置有防止其之间润滑流体外溢的端面密封圈。/n

【技术特征摘要】
1.火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，包括浮动推力板(5)以及对其进行径向和轴向浮动支承的支承组件，其特征在于：所述支承组件包括单柱塞缸，所述单柱塞缸的活塞杆(2)外伸出单柱塞缸的缸筒(1)的油腔的一端端面A通过润滑流体与浮动推力板(5)的一侧板面A接触，且在端面A和板面A之间设置有防止其之间润滑流体外溢的端面密封圈。


2.根据权利要求1所述的火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，其特征在于：在所述浮动推力板(5)上设置有将端面密封圈的内圈所密封的空间与外界连通的排气孔道(30)，在排气孔道(30)与外界连通的一端设置有将其端部封堵住的密封堵塞(27)。


3.根据权利要求2所述的火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，其特征在于：所述排气孔道(30)的一端与板面A连通，其另一端与浮动推力板(5)的环周面连通。


4.根据权利要求1所述的火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，其特征在于：在所述活塞杆(2)侧壁的上侧安装有限位块(3)，所述限位块(3)靠近浮动推力板(5)的侧壁的上侧外凸成径向与浮动推力板(5)相对的限位台阶(301)。


5.根据权利要求4所述的火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，其特征在于：所述限位块(3)为弧形条状结构，其圆心位于活塞杆(2)的轴线上，其内圆周面与活塞杆(2)外圆周面贴合，其通过上螺栓(16)安装在活塞杆(2)上。


6.根据权利要求1所述的火箭试验用低摩擦浮力推力适配器，其特征在于：在所述活...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗学川，范开春，鲍永定，刘洪，
申请(专利权)人：泸州卓远液压有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51