一种止退式自由活塞制造技术

一种止退式自由活塞，涉及风洞运行控制领域；包括后支撑环、活塞本体、防脱压盖、防脱销、复位弹簧、n个楔形摩擦块、防锁紧推杆、前支撑环、推杆压盖和压盖拉环；后支撑环和前支撑环分别套装在活塞本体轴向两端的侧壁；n个楔形摩擦块均匀环状分布在活塞本体的轴向中部的外侧壁；防脱销同轴固定安装在活塞本体与楔形摩擦块的对接处；复位弹簧套装在防脱销的外壁；防脱压盖固定安装在防脱销的径向外侧；防锁紧推杆沿轴向从活塞本体轴向前端伸入活塞本体；推杆压盖固定安装在防锁紧推杆的轴向外端；压盖拉环沿轴向从活塞本体轴向前端伸入活塞本体；本发明专利技术通过止退作用，提高活塞压缩器运行的安全性，并提高压缩效率，增加风洞有效运行时间。

A Kind of Back-stop Free Piston

The utility model relates to a back-type free piston, which relates to the field of wind tunnel operation control, including a rear support ring, a piston body, an anti-release cover, an anti-release cover, a reset spring, n wedge-shaped friction blocks, an anti-lock push rod, a front support ring, a push rod cover and a cover pull ring; a rear support ring and a front support ring are respectively sleeved on the side walls of the axial ends of the piston body; n wedge-shaped friction blocks are uniformly distributed in the active ring. The outer wall of the axial middle part of the plug body; the anti-knockout coaxial fixing is installed at the butt of the piston body and the wedge friction block; the reset spring sleeve is installed at the outer wall of the anti-knockout; the anti-knockout cover is fixed at the radial outer side of the anti-knockout cover; the anti-lock push rod extends into the piston body along the axial front end of the piston body; the push rod pressure cover is fixed at the axial outer end of the anti-lock push rod; The pulling ring extends along the axis from the front end of the piston body to the piston body; the present invention improves the safety of the piston compressor operation, improves the compression efficiency and increases the effective operation time of the wind tunnel through the retrogression effect.

【技术实现步骤摘要】
一种止退式自由活塞
本专利技术涉及一种风洞运行控制领域，特别是一种止退式自由活塞。
技术介绍
自由活塞激波风洞中，于压缩管中高速运行的自由活塞是风洞驱动段的核心部件，用于向前压缩产生符合试验要求的高温高压气体。自由活塞运行到压缩管末端时有时会因为前端压力较大而发生反弹运动，反弹一定距离后再次在后端压力的作用下加速向前正向运动时，由于前端气体已经流到激波管中，而使得活塞的末端速度变的很大，不利于活塞的安全运行和缓冲停止。同时，活塞的过快反弹，会造成活塞压缩器效率下降，有效驱动时间变短，影响风洞的试验能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种止退式自由活塞，通过止退作用，提高活塞压缩器运行的安全性，并提高压缩效率，增加风洞有效运行时间。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：一种止退式自由活塞，包括后支撑环、活塞本体、防脱压盖、防脱销、复位弹簧、n个楔形摩擦块、防锁紧推杆、前支撑环、推杆压盖和压盖拉环；其中，活塞本体为中空柱状结构；后支撑环套装在活塞本体轴向后端的侧壁；前支撑环套装在活塞本体轴向前端的侧壁处；n个楔形摩擦块均匀环状分布在活塞本体的轴向中部的外侧壁；防脱销为杆状结构，防脱销同轴固定安装在活塞本体与楔形摩擦块的对接处；每个楔形摩擦块均对应1个防脱销；防脱销的轴向一端伸入楔形摩擦块；复位弹簧套装在防脱销的外壁；防脱压盖固定安装在防脱销的径向外侧；防锁紧推杆为杆状结构；防锁紧推杆沿轴向从活塞本体轴向前端伸入活塞本体；且防锁紧推杆的轴向内端与楔形摩擦块接触防锁紧推杆的轴向外端伸出前支撑环；推杆压盖为圆形板状结构；推杆压盖固定安装在防锁紧推杆的轴向外端；压盖拉环沿轴向从活塞本体轴向前端伸入活塞本体；且压盖拉环位于活塞本体的轴心位置；n为正整数；外部压缩管套装在止退式自由活塞的外壁。在上述的一种止退式自由活塞，所述n大于等于3。在上述的一种止退式自由活塞，所述活塞本体采用铝合金或合金钢材料。在上述的一种止退式自由活塞，所述楔形摩擦块沿活塞本体径向方向的截面为倒置梯形形状；楔形摩擦块与活塞本体外侧壁接触的内壁为平滑面；楔形摩擦块与外部压缩管内壁接触的外壁为圆弧面。在上述的一种止退式自由活塞，所述倒置梯形楔形摩擦块的直角边侧壁设置有防脱销安装孔，实现防脱销轴向一端的伸入；倒置梯形楔形摩擦块的斜边侧壁设置有推杆安装孔，实现防锁紧推杆轴向一端的伸入。在上述的一种止退式自由活塞，所述活塞本体的中部外壁处，对应楔形摩擦块的位置设置有n个摩擦块安装槽；摩擦块安装槽的底部为与楔形摩擦块对应的直斜面；实现将楔形摩擦块安装在摩擦块安装槽内。在上述的一种止退式自由活塞，所述防脱压盖压紧全部均匀分布的防脱销，实现使全部楔形摩擦块被防脱销同时顶紧。在上述的一种止退式自由活塞，所述复位弹簧实现活塞本体在外部压缩管内部运行过程中，保持楔形摩擦块与摩擦块安装槽的直斜面贴合。在上述的一种止退式自由活塞，所述止退式自由活塞的工作过程为：自由活塞在自由活塞激波风洞中沿外部压缩管内壁运行；楔形摩擦块被半固定在活塞本体的侧壁上；当沿反方向运行时，楔形摩擦块沿摩擦块安装槽的斜面运动，被压紧在活塞本体和外部压缩管内壁之间，通过产生的压紧力和摩擦力，形成止退作用。在上述的一种止退式自由活塞，所述后支撑环和前支撑环均采用聚四氟乙烯材料。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术中楔形摩擦块为薄形结构，增加抗剪切力的面积，增加单体的强度；(2)本专利技术中楔形摩擦块为周向分布式，使各摩擦块承受的载荷降低，增加系统的可靠性；(3)本专利技术中楔形摩擦块结构简单，制造成本低，更换方便，可以根据磨损情况更替过磨损的摩擦块，提高使用效率；(4)本专利技术部分止退结构设置在活塞本体上且槽深较浅，可以在不大幅提升活塞重量的情况下保证活塞本体的强度；同时没有需要承受大载荷的紧固件，提高了部件整体的可靠性。附图说明图1为本专利技术止退式自由活塞结构示意图；图2为本专利技术楔形摩擦块结构示意图；图3为本专利技术摩擦块安装槽示意图；图4为本专利技术楔形摩擦块配合示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述：本专利技术提供一种具有止退功能的自由活塞，防止自由活塞反弹后再加速速度过快，损坏末端缓冲结构和活塞本体结构，是自由活塞激波风洞安全运行的保证。如图1所示为止退式自由活塞结构示意图，由图可知，一种止退式自由活塞，包括后支撑环1、活塞本体2、防脱压盖3、防脱销4、复位弹簧5、n个楔形摩擦块6、防锁紧推杆7、前支撑环8、推杆压盖9和压盖拉环10；其中，活塞本体2为中空柱状结构；后支撑环1套装在活塞本体2轴向后端的侧壁；前支撑环8套装在活塞本体2轴向前端的侧壁处；n个楔形摩擦块6均匀环状分布在活塞本体2的轴向中部的外侧壁；防脱销4为杆状结构，防脱销4同轴固定安装在活塞本体2与楔形摩擦块6的对接处；每个楔形摩擦块6均对应1个防脱销4；防脱销4的轴向一端伸入楔形摩擦块6；复位弹簧5套装在防脱销4的外壁；防脱压盖3固定安装在防脱销4的径向外侧；防锁紧推杆7为杆状结构；防锁紧推杆7沿轴向从活塞本体2轴向前端伸入活塞本体2；且防锁紧推杆7的轴向内端与楔形摩擦块6接触防锁紧推杆7的轴向外端伸出前支撑环8；推杆压盖9为圆形板状结构；推杆压盖9固定安装在防锁紧推杆7的轴向外端；压盖拉环10沿轴向从活塞本体2轴向前端伸入活塞本体2；且压盖拉环10位于活塞本体2的轴心位置；n为正整数，且n大于等于3；外部压缩管11套装在止退式自由活塞的外壁。活塞本体2采用铝合金或合金钢材料。后支撑环1和前支撑环8均采用聚四氟乙烯材料。如图2所示为楔形摩擦块结构示意图，由图可知，所述楔形摩擦块6沿活塞本体2径向方向的截面为倒置梯形形状；楔形摩擦块6与活塞本体2外侧壁接触的内壁为平滑面；楔形摩擦块6与外部压缩管11内壁接触的外壁为圆弧面。其中，倒置梯形楔形摩擦块6的直角边侧壁设置有防脱销安装孔61，实现防脱销4轴向一端的伸入；倒置梯形楔形摩擦块6的斜边侧壁设置有推杆安装孔62，实现防锁紧推杆7轴向一端的伸入。楔形摩擦块6与活塞本体2接触表面为平面，与外部压缩管11内壁接触表面为直径与外部压缩管11内径相同的圆弧面；楔形摩擦块6后端面设置有防脱销的安装孔，前端斜面设置有配合放锁紧推杆的盲孔。如图3所示为本专利技术摩擦块安装槽示意图，由图可知，活塞本体2的中部外壁处，对应楔形摩擦块6的位置设置有n个摩擦块安装槽21；摩擦块安装槽21的底部为与楔形摩擦块6对应的直斜面；实现将楔形摩擦块6安装在摩擦块安装槽21内。防脱压盖3压紧全部均匀分布的防脱销4，实现使全部楔形摩擦块6被防脱销4同时顶紧。防脱销4固定在楔形摩擦块6后端的销孔中，外侧套有复位弹簧5，然后整体装入活塞本体2外周面上的摩擦块安装槽21；用固定在活塞本体2上的防脱压盖3压住防脱销4和复位弹簧5；防脱销4用于活塞在搬运过程中防止楔形摩擦块6脱落，复位弹簧5用于保持活塞在运行过程中，楔形摩擦块6可以贴合在活塞本体2的配合斜面上。复位弹簧5实现活塞本体2在外部压缩管11内部运行过程中，保持楔形摩擦块6与摩擦块安装槽21的直斜面贴合。如图4所示为楔形摩擦块配合示意图，由图可知，止退式自由活塞的工作过程为：自由活塞在自由活塞激波风洞中沿外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种止退式自由活塞，其特征在于：包括后支撑环(1)、活塞本体(2)、防脱压盖(3)、防脱销(4)、复位弹簧(5)、n个楔形摩擦块(6)、防锁紧推杆(7)、前支撑环(8)、推杆压盖(9)和压盖拉环(10)；其中，活塞本体(2)为中空柱状结构；后支撑环(1)套装在活塞本体(2)轴向后端的侧壁；前支撑环(8)套装在活塞本体(2)轴向前端的侧壁处；n个楔形摩擦块(6)均匀环状分布在活塞本体(2)的轴向中部的外侧壁；防脱销(4)为杆状结构，防脱销(4)同轴固定安装在活塞本体(2)与楔形摩擦块(6)的对接处；每个楔形摩擦块(6)均对应1个防脱销(4)；防脱销(4)的轴向一端伸入楔形摩擦块(6)；复位弹簧(5)套装在防脱销(4)的外壁；防脱压盖(3)固定安装在防脱销(4)的径向外侧；防锁紧推杆(7)为杆状结构；防锁紧推杆(7)沿轴向从活塞本体(2)轴向前端伸入活塞本体(2)；且防锁紧推杆(7)的轴向内端与楔形摩擦块(6)接触防锁紧推杆(7)的轴向外端伸出前支撑环(8)；推杆压盖(9)为圆形板状结构；推杆压盖(9)固定安装在防锁紧推杆(7)的轴向外端；压盖拉环(10)沿轴向从活塞本体(2)轴向前端伸入活塞本体(2)；且压盖拉环(10)位于活塞本体(2)的轴心位置；n为正整数；外部压缩管(11)套装在止退式自由活塞的外壁。...

【技术特征摘要】
1.一种止退式自由活塞，其特征在于：包括后支撑环(1)、活塞本体(2)、防脱压盖(3)、防脱销(4)、复位弹簧(5)、n个楔形摩擦块(6)、防锁紧推杆(7)、前支撑环(8)、推杆压盖(9)和压盖拉环(10)；其中，活塞本体(2)为中空柱状结构；后支撑环(1)套装在活塞本体(2)轴向后端的侧壁；前支撑环(8)套装在活塞本体(2)轴向前端的侧壁处；n个楔形摩擦块(6)均匀环状分布在活塞本体(2)的轴向中部的外侧壁；防脱销(4)为杆状结构，防脱销(4)同轴固定安装在活塞本体(2)与楔形摩擦块(6)的对接处；每个楔形摩擦块(6)均对应1个防脱销(4)；防脱销(4)的轴向一端伸入楔形摩擦块(6)；复位弹簧(5)套装在防脱销(4)的外壁；防脱压盖(3)固定安装在防脱销(4)的径向外侧；防锁紧推杆(7)为杆状结构；防锁紧推杆(7)沿轴向从活塞本体(2)轴向前端伸入活塞本体(2)；且防锁紧推杆(7)的轴向内端与楔形摩擦块(6)接触防锁紧推杆(7)的轴向外端伸出前支撑环(8)；推杆压盖(9)为圆形板状结构；推杆压盖(9)固定安装在防锁紧推杆(7)的轴向外端；压盖拉环(10)沿轴向从活塞本体(2)轴向前端伸入活塞本体(2)；且压盖拉环(10)位于活塞本体(2)的轴心位置；n为正整数；外部压缩管(11)套装在止退式自由活塞的外壁。2.根据权利要求1所述的一种止退式自由活塞，其特征在于：所述n大于等于3。3.根据权利要求2所述的一种止退式自由活塞，其特征在于：所述活塞本体(2)采用铝合金或合金钢材料。4.根据权利要求3所述的一种止退式自由活塞，其特征在于：所述楔形摩擦块(6)沿活塞本体(2)径向方向的截面为倒置梯形形状；楔形摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星，李辰，王玉东，乔帅帅，田力，崔洪波，易翔宇，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11