[发明专利]高温结构密封性能地面模拟测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种高温结构密封性能地面模拟测试装置，包括加热装置(1)、试验段(2)、测试件(3)、高温密封装置(4)、进水口(5)、出水口(6)、通用密封接口(7)、进气孔(8)、压力传感器(9)、电阻真空计(10)、抽气阀门(11)、压力舱(12)，其特征在于：试验段(2)通过定位孔(29)固定于试样台上，测试件(3)装夹到试验段(2)中并通过高温密封装置(4)、O型圈(24)、内嵌密封钢圈(26)、橡胶楔密封环(27)、和装卡盖板(28)密封，试验段(2)上设有水冷套(22)，水冷套(22)的上端与进水口(5)连接，水冷套(22)的下端与出水口(6)连接，水冷套(22)内设有导流板(23)形成冷却回路，装卡盖板(28)上设有气孔(25)，试验段(2)通过密封接口(7)与压力舱(12)连接，压力舱(12)底部设有进气孔(8)，压缩气体由气瓶(21)经减压阀(20)、流量计(19)、电磁阀(18)、针形截止阀(17)、截止阀(16)、压力表(15)和进气孔(8)进入压力舱(12)，压力舱(12)顶部设置有压力传感器接口(30)和电阻真空计接口(31)，压力传感器接口(30)与压力传感器(9)连接，压力舱(12)后部开有抽气孔(32)，压力舱(12)内气体经真空法兰(33)、抽气阀门(11)、真空电磁阀(13)由真空泵(14)排出。

2.如权利要求1所述的一种高温结构密封性能地面模拟测试装置，其特征在于：所述加热装置1是燃气加热装置或红外加热装置。

3.如权利要求2所述的一种高温结构密封性能地面模拟测试装置，其特征在于：所述燃气加热装置采用燃料与氧气的混合。

4.如权利要求2所述的一种高温结构密封性能地面模拟测试装置，其特征在于：所述红外加热装置采用高温石英管热辐射及光学汇聚。

5.如权利要求1所述的一种高温结构密封性能地面模拟测试装置，其特征在于：首先利用塞式量热计标定试验热流密度状态，确定加热装置(1)出口与测试件(3)表面的距离和进气体流量，测试件(3)装夹到试验段(2)中并通过专用高温密封装置(4)、O型圈(24)、内嵌密封钢圈(26)、橡胶楔密封环(27)、和装卡盖板(28)密封；调节测试件(3)表面与加热装置(1)出口的距离至标定值，通过通用密封接口(7)将试验段(2)与压力舱(12)相连，关闭真空泵(14)、抽气阀门(11)、真空电磁阀(13)和电阻真空计(10)，开启气瓶(21)、减压阀(20)、截止阀(16)、针形截止阀(17)、电磁阀(18)，利用流量计(19)、压力表(15)控制进气量至标定参数后开启加热装置(1)，通过压力传感器(9)检测整个加载过程中压力舱内的压力变化，试验结束后，记录试验相关参数。

6.如权利要求1所述的一种高温结构密封性能地面模拟测试装置，其特征在于：首先利用塞式量热计标定试验热流密度状态，确定加热装置(1)出口与测试件(3)表面的距离和进气体流量，测试件(3)装夹到试验段(2)中并通过专用高温密封装置(4)、O型圈(24)、内嵌密封钢圈(26)、橡胶楔密封环(27)、和装卡盖板(28)密封；调节测试件(3)表面与加热装置(1)出口的距离至标定值，通过通用密封接口(7)将试验段(2)与压力舱(12)相连，关闭气瓶(21)，减压阀(20)、截止阀(16)、针形截止阀(17)、电磁阀(18)和流量计(19)，开启真空泵(14)、抽气阀门(11)、真空电磁阀(13)，利用电阻真空计(10)检测整个加载过程中压力舱内的压力变化，试验结束后，记录试验相关参数。

7.如权利要求5或6所述的高温结构密封性能地面模拟测试方法，其特征在于：所述的测试件为组合结构测试件。

8.如权利要求5或6所述的高温结构密封性能地面模拟测试方法，其特征在于：所述的测试件为高温合金螺纹密封结构件。

9.如权利要求5所述的高温结构密封性能地面模拟测试方法，其特征在于：所述测试件为高温合金螺纹密封结构件，结构尺寸为Φ60mm×100mm，结构件装夹于试样段中，采用燃气火焰加载，喷嘴中心与试样中心重合距离100mm，热流密度0.2MW/m2；高压状态时初始压力200kPa，测试件表面最高温度1300±30℃，加载时间30s，得到压力变化曲线。

10.如权利要求5所述的高温结构密封性能地面模拟测试方法，其特征在于：所述测试件为高温合金螺纹密封结构件，结构尺寸为Φ60mm×100mm，结构件装夹于试样段中，采用燃气火焰加载，喷嘴中心与试样中心重合距离100mm，热流密度0.2MW/m2；低压状态时初始压力1kPa，测试件表面最高温度1300±30℃，加载时间30s，得到压力变化曲线。