一种高温振动试验用隔热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温振动试验用隔热装置，包括：主体、导热层、主体端盖，导热层一端与主体固定连接，另一端与主体端盖固定连接，所述主体材料为C-Si-C复合材料，包括主体支撑，所述导热层材料为刚性材料，包括导热层承插孔、冷却剂入口、冷却剂出口，主体支撑穿过导热层的导热层承插孔与主体端盖连接，主体与导热层及主体端盖之间形成冷却剂流道。本装置体积小，重量轻，操作极为方便，可以满足各种常温振动试验及高温振动试验。

Heat insulation device for high temperature vibration test

The invention discloses a high temperature heat insulation device, vibration test includes a main body, a heat conducting layer, the main body and end cover, the heat conduction layer is fixedly connected, and the other end of the main body is fixedly connected with the end cover, the main materials for C-Si-C composite materials, including the main support, the conducting layer is made of rigid material. Includes a thermally conductive layer of socket, coolant entrance, coolant outlet, the main support through the heat conduction layer heat conduction layer of socket with the main body and the end cover is connected, the heat conducting layer and the main coolant flow passage is formed between the end caps. The utility model has the advantages of small size, light weight and convenient operation, and can meet the requirements of various temperature vibration tests and high temperature vibration tests.

【技术实现步骤摘要】
一种高温振动试验用隔热装置
本专利技术涉及高温振动综合环境试验领域，具体涉及一种高温振动试验用隔热装置。
技术介绍
处于高温环境下的结构，受热后材料性能会随温度变化而变化，特别是金属材料在高温环境中弹性模量等参数会明显改变，从而使结构刚度变化。另外，结构内部会产生热应力，结构强度和刚度因此也会受到影响。弹性性能的变化进而引起结构固有频率、振型等特性的变化。典型的结构如高速飞行器中翼、舵，发动机喷管，高温管路等，均处于高温振动环境中，结构的性能受到高温环境及振动环境的综合影响。高温振动试验是验证结构在使用环境下的动态特性，并考核设计的合理性及安全性。试验一般采用激振器或振动台产生振动，并使用烘箱或石英灯等装置加热试验产品，实现温度及振动的综合环境模拟。对于试验件与振动设备的连接界面，不仅要满足耐高温的需求，同时又要保证在高温下具有一定刚度，以实现振动载荷的传递及施加。现有试验中一般使用石棉等隔热材料，但弹性模量较小，会极大影响振动的传递，对振动试验设备要求较高。此外，对于长时间的高温振动试验，振动设备传递的热量会随时间的增加而增加，达不到长时间试验需求。本专利技术提供一种高温振动试验用隔热装置，采用复合材料及钢性材料的双层结构，使用复合材料满足高温下的刚度需求，利用刚性材料较高的传热特性，使热量集中在刚性材料中，并使用冷却介质冷却，以满足长时间的高温振动试验需求。该装置体积小，重量轻，操作极为方便。
技术实现思路
本专利技术针对高温振动试验中需要有效连接高温试验件及激振设备，要求连接件在高温下具有较高刚度，并具有较高的隔热能力，提出一种高温振动试验用隔热装置。装置连接高温试件及激振设备，具有较高刚度，可实现振动的传递，并在高温下具有隔热能力，满足长时间高温振动试验的需求。本专利技术提供的一种高温振动试验用隔热装置，其特征在于，包括：主体、导热层、主体端盖，导热层一端与主体固定连接，另一端与主体端盖固定连接，所述主体材料为C-Si-C复合材料，包括主体支撑，所述导热层材料为刚性材料，包括导热层承插孔、冷却剂入口、冷却剂出口，主体支撑穿过导热层的导热层承插孔与主体端盖连接，主体与导热层及主体端盖之间形成冷却剂流道。所述主体与导热层固定连接具体为：通过主体螺纹孔与导热层上连接孔螺纹连接，通过主体中心孔与导热层上中心螺纹孔螺纹连接；导热层与主体端盖固定连接具体为：通过导热层下连接孔与主体端盖螺纹孔螺纹连接，通过主体端盖中心孔与导热层下中心螺纹孔螺纹连接；主体与主体端盖连接方式为焊接、螺栓连接、粘结。所述主体还包括凸台、主体外接孔，外部高温试验件置于凸台上，通过主体外接孔与外部高温试验件连接，主要作用是减小了导热面积，降低了高温试件向主体的热量传递。所述导热层还包括导热层密封槽，导热层密封槽置于主体与导热层之间、主体端盖与导热层之间，密封圈置于导热层密封槽中。这样，主体与导热层之间形成冷却剂流道，当冷却剂由冷却剂入口进入后，与主体及导热层之间充分接触换热，将导热层的热量吸收，并由冷却剂出口排出。由高温试件通过凸台传递至复合材料的热量，大部分被导热层吸收，少部分经主体支撑传递。进一步的，所述密封圈材料为铜、氟塑料、高温橡胶。进一步的，所述导热层材料是碳钢、不锈钢，具有较高的导热系数，可以吸收主体大部分的热量。进一步的，所述冷却剂为水、油、液氮。本专利技术的有益效果如下：本专利技术使用复合材料作为主体，可以满足极高温度下的振动传递。使用导热层将热量吸收，并与冷却介质充分换热，满足高温振动试验的刚度和隔热要求。本专利技术可以满足各种常温振动试验及高温振动试验。该装置体积小，重量轻，操作极为方便。附图说明图1是本专利技术的高温振动试验用隔热装置主视图；图2是本专利技术的高温振动试验用隔热装置俯视图；图3是本专利技术主体的主视图；图4是本专利技术主体的俯视图；图5是本专利技术导热层的主视图；图6是本专利技术导热层的俯视图；图7是本专利技术导热层的剖视图；图8是本专利技术主体端盖的底视图；图9是本专利技术主体端盖的主视图；图10是本专利技术的实施例。1-主体1a-主体中心孔1b-凸台1c-主体外接孔1d-主体螺纹孔1e-主体支撑2-密封圈3-导热层3a-导热层承插孔3b-导热层密封槽3c-导热层上中心螺纹孔-3d导热层上连接孔3e-导热层下中心螺纹孔3f-导热层下连接孔4-冷却剂入口6-主体端盖6a-主体端盖螺纹孔6c-主体端盖中心孔10-冷却剂出口12-高温试验件13-激振设备具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术要求保护的范围。如图1至图9所示，本专利技术高温振动试验用隔热装置包括主体1；密封圈2；导热层3；冷却剂入口4；主体端盖6；冷却剂出口10。其中，主体1设置主体中心孔1a；凸台1b；主体外接孔1c；主体螺纹孔1d；主体支撑1e。导热层3设置导热层承插孔3a；导热层密封槽3b；导热层上中心螺纹孔3c；导热层上连接孔3d；导热层下中心螺纹孔3e；导热层下连接孔3f。主体端盖6设置主体端盖螺纹孔6a；主体端盖中心孔6c。本专利技术中主体1主要用于在高温环境下提供刚度，并且具有较小的导热率，材料为C-Si-C复合材料。主体1一端与高温试验件连接，具体连接方式为外置螺栓通过主体1上的主体外接孔1c与高温试验件连接。主体1上的凸台1b与高温试验件直接接触。本专利技术中导热层3主要用于吸收高温试验件向主体1传导的热量，导热层3的导热率较高，并具有一定刚度，材料可以为碳钢、不锈钢等。导热层3位于主体1与主体端盖6之间。导热层3一端与主体1相连，具体连接方式为，主体外连接螺栓穿过导热层上连接孔3d与主体螺纹孔1d螺纹连接。主体中心连接螺栓穿过主体中心孔1a与导热层3的导热层上中心螺纹孔3c螺纹连接。导热层3另一端与主体端盖6相连，具体连接方式为，端盖外连接螺栓穿过导热层下连接孔3f与主体端盖6上的主体端盖螺纹孔6a螺纹连接。端盖中心连接螺栓穿过主体端盖6上的主体端盖中心孔6c与导热层3的导热层下中心螺纹孔3e螺纹连接。主体端盖6主要用于提供激振设备的接口，并具有一定刚度，材料可以为复合材料，不锈钢，碳钢等。外置螺栓穿过主体端盖6主体端盖连接孔与激振设备固定连接。主体端盖6位于主体1及导热层3的端面，与主体1及导热层固定连接。主体端盖6与主体1的连接方式可以为焊接、螺栓连接、粘结等。具体为，主体1的主体支撑1e穿过导热层3的导热层承插孔3a与主体端盖6固定连接。主体端盖6与导热层3固定连接，具体为螺纹连接。导热层3与主体1及主体端盖6形成了冷却剂流道，冷却剂由冷却剂入口4进入冷却剂流道，与导热层3及主体1的主体支撑1e充分接触，并吸收热量，最终由冷却剂出口10排出。冷却剂流道中的冷却剂可以为水、油、液氮。为防止冷却剂的外泄，主体1与导热层3，主体端盖6与导热层之间设置了密封圈2密封，密封圈2放置于导热层3的导热层密封槽3b中。密封圈2的材料可以为铜、氟塑料、高温橡胶。具体实施例如图10所示，本专利技术位于高温试件及激振设备之间，将激振设备产生的载荷传递至高温试件。外置螺栓穿过主体1上的主体外接孔1c与高温试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温振动试验用隔热装置，其特征在于，包括：主体、导热层、主体端盖，导热层一端与主体固定连接，另一端与主体端盖固定连接，所述主体材料为C‑Si‑C复合材料，包括主体支撑，所述导热层材料为刚性材料，包括导热层承插孔、冷却剂入口、冷却剂出口，主体支撑穿过导热层的导热层承插孔与主体端盖连接，主体与导热层及主体端盖之间形成冷却剂流道。

【技术特征摘要】
1.一种高温振动试验用隔热装置，其特征在于，包括：主体、导热层、主体端盖，导热层一端与主体固定连接，另一端与主体端盖固定连接，所述主体材料为C-Si-C复合材料，包括主体支撑，所述导热层材料为刚性材料，包括导热层承插孔、冷却剂入口、冷却剂出口，主体支撑穿过导热层的导热层承插孔与主体端盖连接，主体与导热层及主体端盖之间形成冷却剂流道。2.根据权利要求1所述的高温振动试验用隔热装置，其特征在于，所述主体与导热层固定连接具体为：通过主体螺纹孔与导热层上连接孔螺纹连接，通过主体中心孔与导热层上中心螺纹孔螺纹连接；导热层与主体端盖固定连接具体为：通过导热层下连接孔与主体端盖螺纹孔螺纹连接，通过主体端盖中心孔与导热层下中心螺纹孔螺纹连接；主体与主体...

【专利技术属性】
技术研发人员：严鲁涛，杨志鹏，丁洋，李红，叶岷，
申请(专利权)人：天津航天瑞莱科技有限公司，北京航天斯达科技有限公司，北京强度环境研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12