[发明专利]复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置和测试方法

说明书

本发明的复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置及测试方法，装置包括氦气瓶组减压装置、低温法兰试验装置、液氮储存装置、氦气漏率测试装置和低温容器；低温法兰试验装置包括复合材料法兰、内筒、内筒底盖和外筒；复合材料法兰安装于内筒开口端，内筒底盖位于内筒开口端一侧且与复合材料法兰连接；内筒置于外筒内且与外筒连接；内筒与外筒之间留有间隙；氦气瓶组减压装置向内筒内注入氦气；低温法兰试验装置置于低温容器内，液氮储存装置向所述低温容器内注入液氮；氦气漏率测试装置与低温法兰试验装置连接。本发明对于研制复合材料法兰在火箭液氧贮箱上使用具有重要作用，且操作性强，安全性高，试验结果可靠。

技术领域

本发明涉及一种复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置和测试方法，属于复合材料法兰在超低温环境下密封性验证技术领域。

背景技术

近年来，随着新型低温火箭研制需要，高效、环保液氧燃料被应用到火箭助推剂中。由于碳纤维材料重量轻，强度高，火箭氧化剂贮箱也逐渐采用抗氧化性树脂胶结碳纤维缠绕而成，贮箱上法兰结构件也开始采用高温固化的碳纤维复合材料。由于复合材料法兰安装在液氧贮箱人孔位置，并且液氧具有低温特性，因此为验证复合材料法兰在液氧环境下密封性能，需研究一种复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置及测试方法，模拟复合材料法兰在液氧温度环境下密封工况状态。目前国内没有专门针对复合材料法兰在液氧温度环境下密封性测试装备及方法，也没有查询到相关国内外类似的资料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置和测试方法，用于在液氧温度环境下复合材料法兰氦气检漏测试，验证复合材料法兰在液氧温度环境下密封性能。

为了达到上述的目的，本发明提供一种复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置，包括氦气瓶组减压装置、低温法兰试验装置、液氮储存装置、氦气漏率测试装置和低温容器；所述低温法兰试验装置包括复合材料法兰、内筒、内筒底盖和外筒；所述复合材料法兰安装于所述内筒开口端，所述内筒底盖位于所述内筒开口端一侧，且与所述复合材料法兰连接；所述内筒置于所述外筒内，且与所述外筒连接，构成密闭环境；所述内筒与所述外筒之间留有间隙；所述氦气瓶组减压装置向所述内筒内注入氦气；所述低温法兰试验装置置于所述低温容器内，所述液氮储存装置向所述低温容器内注入液氮，使所述低温法兰试验装置保持在液氧温度环境下；所述氦气漏率测试装置与所述低温法兰试验装置连接。

上述复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置，其中，所述内筒、所述复合材料法兰和所述内筒底盖构成一密封腔体；所述氦气瓶组减压装置包括氦气瓶组、第一截止阀、减压阀和泄压阀；所述氦气瓶组通过充气管道向所述密封腔体内注入氦气；从所述氦气瓶组的输出端到所述密封腔体的输入端，在充气管道上依次设置所述第一截止阀、所述减压阀和所述泄压阀；所述密封腔体内氦气气压通过与所述减压阀控制，根据氦气气压变化调节充气快慢和压力大小。

上述复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置，其中，所述低温法兰试验装置设有氦气检漏螺纹口和氦气输入螺纹孔，所述氦气输入螺纹孔的位置对准所述内筒内部，所述氦气检漏螺纹口的位置对准所述内筒与所述外筒之间的间隙，所述氦气瓶组减压装置通过充气管道与所述氦气输入螺纹孔连接，所述氦气漏率测试装置通过管路与所述氦气检漏螺纹口连接。

上述复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置，其中，所述液氮储存装置包括液氮贮罐和第二截止阀；所述液氧罐内存有低温液氧，所述液氧罐通过输液管路向所述低温容器内注入液氧，在输液管路上设置所述第二截止阀。

上述复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置，其中，设置防爆隔离墙，所述氦气瓶组减压装置和所述氦气检漏测试装置设置在所述防爆隔离墙的同一侧，而所述低温法兰试验装置和所述液氮储存装置设置在所述防爆隔离墙的另一侧，所述氦气瓶组减压装置的充气管路及所述氦气检漏测试装置的管路穿过所述防爆隔离墙后与所述低温法兰试验装置连接。

上述复合材料法兰在液氧温度环境下漏率测试装置，其中，所述内筒和内筒底盖均采用铝合金材料制作；所述低温容器为开口式保温容器。