一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【專利摘要】一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，裝置中下底板（2）放置在材料試驗(yàn)機(jī)底座（1）上，通過下固定板（15）采用底板固定螺栓（16）將下底板（2）的位置固定；下底板（2）上安裝支撐桿（3），支撐桿（3）頂端固定安裝上底板（4），上底板（4）上固定安裝絕熱槽（5），絕熱槽（5）內(nèi)部通過膜盒支架（11）固定膜盒組件，膜盒組件中的膜盒（12）連接膜盒拉壓工裝（9），膜盒組件中的膜盒外殼體的一個(gè)接管嘴堵住，一個(gè)接管嘴連接孔板（6），孔板（6）另一端連接氦氣氣源；轉(zhuǎn)接工裝（7）與材料試驗(yàn)機(jī)的拉壓機(jī)構(gòu)連接，膜盒拉壓工裝（9）與轉(zhuǎn)接工裝（7）之間安裝絕熱法蘭（8），排液嘴（14）安裝在絕熱槽（5）的底部。
【專利說明】一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種運(yùn)載火箭地面模擬試驗(yàn)裝置，具體涉及一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國用于“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭中的金屬膜盒式蓄壓器技術(shù)也已經(jīng)成熟化、產(chǎn)品化。隨著低溫推進(jìn)劑推力大、環(huán)保性高等優(yōu)勢(shì)的逐漸凸顯，中國發(fā)展大型低溫運(yùn)載火箭的計(jì)劃也早已日程化，低溫蓄壓器的研制工作也隨之成為重點(diǎn)課題項(xiàng)目。
[0003]芯一級(jí)低溫蓄壓器用于抑制火箭結(jié)構(gòu)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及管路系統(tǒng)之間的振動(dòng)耦合引起的整個(gè)火箭的縱向振動(dòng)，即POGO振動(dòng)，安裝于芯一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)氧化劑泵口啟動(dòng)活門前。低溫膜盒組件為低溫蓄壓器關(guān)鍵部件，在研制過程中需要掌握膜盒組件實(shí)際低溫環(huán)境下的機(jī)械剛度數(shù)據(jù)，故需進(jìn)行膜盒組件低溫機(jī)械剛度測(cè)量試驗(yàn)。
[0004]目前國內(nèi)沒有見到測(cè)量金屬膜片式膜盒低溫剛度，存在低溫測(cè)量彈簧剛度的試驗(yàn)，采用的是低溫試驗(yàn)箱模擬低溫試驗(yàn)環(huán)境，環(huán)境箱內(nèi)充滿氦氣實(shí)現(xiàn)氣封，本發(fā)明采用簡(jiǎn)易的絕熱結(jié)構(gòu)模擬低溫環(huán)境，所需空間及成本均有所降低，并定量的計(jì)算了避免影響試驗(yàn)結(jié)果所需的氦氣量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:提供一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置，該裝置可測(cè)量膜盒組件低溫剛度參數(shù)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置，包括下底板、支撐桿、上底板、絕熱槽、孔板、轉(zhuǎn)接工裝、絕熱法蘭、膜盒拉壓工裝、膜盒支架、排液嘴、下固定板和底板固定螺栓；
[0007]下底板放置在材料試驗(yàn)機(jī)底座上，通過下固定板采用底板固定螺栓將下底板的位置固定；下底板上安裝支撐桿，支撐桿頂端固定安裝上底板，上底板上固定安裝絕熱槽，絕熱槽內(nèi)部通過膜盒支架固定膜盒組件，膜盒組件中的膜盒連接膜盒拉壓工裝，膜盒組件中的膜盒外殼體的一個(gè)接管嘴堵住，一個(gè)接管嘴連接孔板，孔板另一端連接氦氣氣源；轉(zhuǎn)接工裝與材料試驗(yàn)機(jī)的拉壓機(jī)構(gòu)連接，膜盒拉壓工裝與轉(zhuǎn)接工裝之間安裝絕熱法蘭，排液嘴安裝在絕熱槽的底部。
[0008]本發(fā)明方法的技術(shù)方案是:一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量方法，步驟如下:
[0009](I)將膜盒組件安裝在上述測(cè)量裝置上；膜盒拉壓工裝與絕熱法蘭之間暫不連接;
[0010](2)對(duì)膜盒組件進(jìn)行氦氣置換，置換完成后向膜盒與膜盒組件外殼體之間腔體充入一定壓力氦氣，使膜盒處于極限壓縮狀態(tài)；
[0011](3)向絕熱槽內(nèi)倒入液氮，待膜盒組件換熱穩(wěn)定；[0012](4)排出膜盒內(nèi)氦氣，保持一定氦氣流量實(shí)現(xiàn)膜盒與膜盒外殼體之間腔體實(shí)現(xiàn)氣封；
[0013](5)調(diào)節(jié)底板固定螺栓，使膜盒組件與材料試驗(yàn)機(jī)拉壓機(jī)構(gòu)對(duì)中，對(duì)中完成后手動(dòng)控制材料試驗(yàn)機(jī)使絕熱法蘭下端面與膜盒拉壓工裝上端面貼合并連接，將材料試驗(yàn)機(jī)力、位移清零，認(rèn)為此時(shí)為膜盒平衡位置；
[0014](6)設(shè)置材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量參數(shù)，通過材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)膜盒組件進(jìn)行拉伸、壓縮剛度測(cè)量試驗(yàn),試驗(yàn)完成后通過排液嘴排出液氮槽內(nèi)液氮。
[0015]所述步驟中實(shí)現(xiàn)氣封的條件為孔板后氦氣流量qm2大于膜盒拉壓內(nèi)腔流量qml:
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量裝置，其特征在于:包括下底板(2)、支撐桿(3)、上底板(4)、絕熱槽(5)、孔板(6)、轉(zhuǎn)接工裝(7)、絕熱法蘭(8)、膜盒拉壓工裝(9)、膜盒支架(11)、排液嘴(14)、下固定板(15)和底板固定螺栓(16)；下底板(2)放置在材料試驗(yàn)機(jī)底座(1)上，通過下固定板(15)采用底板固定螺栓(16)將下底板(2)的位置固定；下底板(2)上安裝支撐桿(3)，支撐桿(3)頂端固定安裝上底板(4),上底板(4)上固定安裝絕熱槽(5)，絕熱槽(5)內(nèi)部通過膜盒支架(11)固定膜盒組件，膜盒組件中的膜盒(12)連接膜盒拉壓工裝(9)，膜盒組件中的膜盒外殼體的一個(gè)接管嘴堵住，一個(gè)接管嘴連接孔板(6 )，孔板(6 )另一端連接氦氣氣源；轉(zhuǎn)接工裝(7 )與材料試驗(yàn)機(jī)的拉壓機(jī)構(gòu)連接，膜盒拉壓工裝(9)與轉(zhuǎn)接工裝(7)之間安裝絕熱法蘭(8)，排液嘴(14)安裝在絕熱槽(5)的底部。
2.一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量方法，其特征在于步驟如下: (1)將膜盒組件安裝在權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置上；膜盒拉壓工裝與絕熱法蘭之間暫不連接； (2)對(duì)膜盒組件進(jìn)行氦氣置換，置換完成后向膜盒與膜盒組件外殼體之間腔體充入一定壓力氦氣，使膜盒處于極限壓縮狀態(tài)； (3)向絕熱槽內(nèi)倒入液氮，待膜盒組件換熱穩(wěn)定； (4)排出膜盒內(nèi)氦氣,保持一定氦氣流量實(shí)現(xiàn)膜盒與膜盒外殼體之間腔體實(shí)現(xiàn)氣封； (5)調(diào)節(jié)底板固定螺栓，使膜盒組件與材料試驗(yàn)機(jī)拉壓機(jī)構(gòu)對(duì)中，對(duì)中完成后手動(dòng)控制材料試驗(yàn)機(jī)使絕熱法蘭下端面與膜盒拉壓工裝上端面貼合并連接，將材料試驗(yàn)機(jī)力、位移清零，認(rèn)為此時(shí)為膜盒平衡位置； (6)設(shè)置材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量參數(shù)，通過材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)膜盒組件進(jìn)行拉伸、壓縮剛度測(cè)量試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后通過排液嘴排出液氮槽內(nèi)液氮。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種運(yùn)載火箭用膜盒組件低溫剛度測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟(4)中實(shí)現(xiàn)氣封的條件為孔板后氦氣流量qm2大于膜盒拉壓內(nèi)腔流量qml:
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103674516SQ201310577057
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】張連萬, 雒寶瑩, 張?zhí)K力, 趙濤, 周炎, 王道連, 趙春宇, 石峰 申請(qǐng)人:北京宇航系統(tǒng)工程研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院