[发明专利]一种螺杆控温夹膜装置

说明书

本发明公开了一种螺杆控温夹膜装置。该夹膜装置包括前后排列的左法兰和右法兰，左法兰的左端固定有驱动段，右法兰的右端固定有被驱动段，左法兰和右法兰之间的中心轴线上依次固定有水平移动的膜片Ⅰ、夹膜环Ⅰ、膜片Ⅱ和夹膜环Ⅱ，左法兰和右法兰之间的周向上固定有均匀分布的连接螺杆，左法兰和右法兰之间还固定有对称的伸缩油缸；连接螺杆的中心轴线上开有空腔，在左法兰和右法兰之间的空腔内安装有加热器，与加热器对应位置的连接螺杆外套装有水冷套，加热器与外置的电源连接。该夹膜装置简单、高效、可靠，能够为激波风洞类地面试验设备的膜片提供足够夹紧力，特别适用于激波管口径大、压力高、夹紧力要求高、夹膜处测控需求多的情况。

技术领域

本发明属于高超声速试验设备技术领域，具体涉及一种螺杆控温夹膜装置。

背景技术

激波风洞等脉冲型试验设备是进行超高速地面模拟试验必不可少的关键设备。这类设备都有一个共同特点：试验前需要使用金属膜片将激波管分成若干管段，不同管段充入不同压力的气体，试验时再采取措施进行破膜从而完成试验。因此，需要在激波管的不同管段之间设计保证膜片夹紧密封的装置，这就是夹膜机构。

液压缸夹膜机构、断割螺纹夹膜机构、全螺纹夹膜机构是常用的夹膜机构。液压缸夹膜机构通过给液压缸加压的方式为膜片提供夹紧力，具有膜片厚度适应性强、驱动力转化夹紧力损耗小等优点，但是由于其提供的夹紧力取决于液压缸活塞的面积以及液压油的压力，对于大口径高压力的激波风洞，所需夹紧力大，液压缸尺寸大，密封设计、安装维修比较困难，密封失效风险高、危害严重。断割螺纹夹膜机构和全螺纹夹膜机构夹膜原理类似，即不同管段之间采用两端分别加工有正反螺纹的回转螺母连接，通过在回转螺母外侧安装油缸驱动回转螺母正向或反向旋转，使两管段靠拢或分离实现夹/松膜。螺纹夹膜机构具备结构紧凑、连接刚度高的优点，但是由于夹膜力是通过螺纹副旋转产生，在夹紧力负载大的工况下易发生螺纹咬合。此外，螺纹夹膜机构的夹膜组件均位于回转螺母内，不利于在夹膜处开展充放气、测控等操作。

当前，亟需发展一种适用于激波风洞的新型夹膜装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种螺杆控温夹膜装置。

本发明的螺杆控温夹膜装置，其特点是，所述的夹膜装置包括前后排列的左法兰和右法兰，左法兰和右法兰的中心均开有内螺纹孔Ⅰ，左法兰的周向开有均布的内螺纹孔Ⅱ，右法兰的周向位置上开有与内螺纹孔Ⅱ对应的通孔；

驱动段为圆筒Ⅰ，圆筒Ⅰ的右端设置有外螺纹，驱动段的外螺纹与左法兰的内螺纹孔Ⅰ通过螺纹装配，将驱动段固定在左法兰的左端面上，驱动段的腔体内充有高压驱动气体；

被驱动段为圆筒Ⅱ，圆筒Ⅱ的左端设置有外螺纹，被驱动段的外螺纹与右法兰的内螺纹孔Ⅰ通过螺纹装配，将被驱动段固定在右法兰的右端面上，被驱动段的腔体内充有低压被驱动气体；

在左法兰右端面和右法兰的左端面之间的中轴线上，从前至后依次固定有水平移动的膜片Ⅰ、夹膜环Ⅰ、膜片Ⅱ和夹膜环Ⅱ；在左法兰右端面和右法兰的左端面之间还对称安装有伸缩油缸；

连接螺杆从左至右依次穿过内螺纹孔Ⅱ和通孔，连接螺杆的左端通过外螺纹与内螺纹孔Ⅱ的装配，将连接螺杆的左端固定在左法兰上，连接螺杆的右端通过外螺纹与紧固螺母装配，将连接螺杆的右端固定在右法兰上；

连接螺杆的中心轴线上开有空腔，在左法兰右端面和右法兰的左端面之间的空腔内安装有加热器，与加热器对应位置的连接螺杆外套装有水冷套，加热器与外置的电源连接。

进一步地，所述的水冷套为水冷夹套，开有进水口和出水口，水冷套内通入冷却水。

进一步地，所述的连接螺杆的材质为高温高强度钢。

进一步地，所述的加热器为杆式加热器。

进一步地，所述的夹膜环Ⅰ或夹膜环Ⅱ上开有充气孔、放气孔。