[发明专利]一种栓式喷注器及其针阀动特性测试装置和测试方法

权利要求书

1.一种栓式喷注器针阀动特性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、搭建用于栓式喷注器的针阀动特性测试装置

所述栓式喷注器包括针阀（1）、中心筒（2）、壳体（3）和中心杆（6）；

所述中心筒（2）的顶端外侧设置有安装法兰（5），所述中心筒（2）设置在壳体（3）内，且通过安装法兰（5）与壳体（3）连接；

所述针阀（1）为套筒结构，设置在中心筒（2）、壳体（3）之间，此时针阀（1）的外壁与壳体（3）内壁形成第一推进剂的流道，所述针阀（1）顶端外侧设置有密封法兰（9），且密封法兰（9）位于安装法兰（5）下方，所述密封法兰（9）上端面、安装法兰（5）下端面、中心筒（2）外壁面以及壳体（3）内壁面形成作动腔（4），所述作动腔（4）与作动阀连通；

所述针阀（1）的外壁中部设置有环形凸台（13），所述环形凸台（13）与设置在壳体（3）内壁上的环形台阶配合形成第一密封面（7），所述第一密封面（7）用于实现第一推进剂的阻断，此时密封法兰（9）下端面、针阀（1）外壁面、环形凸台（13）上表面以及壳体（3）内壁面形成入口腔（11），所述壳体（3）的侧壁上设置有与入口腔（11）连通的入口孔（12），用于第一推进剂的进入；

所述中心杆（6）设置在中心筒（2）的腔体内，中心杆（6）的底端与针阀（1）内壁上设置的环形凸起配合形成第二密封面（8），所述第二密封面（8）用于实现中心筒（2）内第二推进剂的阻断；

所述用于栓式喷注器的针阀动特性测试装置包括位移测量导杆（101）、套管（102）和光电位移传感器（103），所述套管（102）设置在中心筒（2）的安装法兰（5）上，所述位移测量导杆（101）的底端穿过套管（102）与密封法兰（9）连接，顶端延伸至中心筒（2）外侧；所述光电位移传感器（103）设置在位移测量导杆（101）的顶端，用于测量位移测量导杆（101）的位移；

步骤二、开启作动阀，作动腔（4）排气，记录作动阀通电开启的时间T1，针阀（1）与壳体（3）的第一密封面（7）、针阀（1）与中心杆（6）的第二密封面（8）开启，第一推进剂和第二推进剂进入燃烧室，此时栓式喷注器开启；

步骤三、栓式喷注器开启后，采用高速摄影方法拍摄第一推进剂和第二推进剂进入燃烧室的图像，获取第一推进剂和第二推进剂进入燃烧室开始燃烧时的时间T2，同时，通过光电位移传感器（103）获取位移测量导杆（101）开始运动的时间T3和结束运动的时间T4；

步骤四、获得针阀（1）开启响应时间、针阀（1）完全打开的响应时间以及第一推进剂、第二推进剂进入燃烧室燃烧至建压响应时间；

Δt1=T3-T1

Δt2=T4-T1

Δt3=T2-T1

其中，Δt1为针阀（1）开启响应时间；Δt2为针阀（1）完全打开的响应时间；Δt3为第一推进剂、第二推进剂进入燃烧室燃烧至建压响应时间。

2.根据权利要求1所述的栓式喷注器针阀动特性测试方法，其特征在于，还包括步骤五：重复步骤二至步骤四，获取多个Δt1、Δt2和Δt3，随后，对多个Δt1、Δt2和Δt3进行平均值计算，将计算后的平均值作为针阀（1）开启响应时间、针阀（1）完全打开的响应时间和第一推进剂、第二推进剂进入燃烧室燃烧至建压响应时间。

3.根据权利要求1所述的栓式喷注器针阀动特性测试方法，其特征在于：所述位移测量导杆（101）的底端与密封法兰（9）螺纹连接，且位移测量导杆（101）与套管（102）的接触面上设置有密封圈。

4.根据权利要求3所述的栓式喷注器针阀动特性测试方法，其特征在于：所述套管（102）的底端与安装法兰（5）的接触面上设置有密封垫。

5.根据权利要求1所述的栓式喷注器针阀动特性测试方法，其特征在于：所述第一密封面（7）和第二密封面（8）均为锥形密封面。

6.根据权利要求5所述的栓式喷注器针阀动特性测试方法，其特征在于：所述中心筒（2）的外壁面上设置有环形凹槽，用于减小中心筒（2）外壁面与针阀（1）内壁面的接触阻力。