水冷式力加载顶杆结构及力热联合试验用力加载结构制造技术

本公开提供了水冷式力加载顶杆结构及力热联合试验用力加载结构，包括：顶杆，内部设置有孔道，外壁上设置有与所述孔道相连通的出水口；管道组件，由设置有进水口的转接头以及与所述转接头相连的管道组成，所述转接头连接于所述顶杆的端部，所述管道穿置于所述孔道内，所述管道外壁与所述孔道之间形成环向水隙，所述管道端头与所述孔道之间形成端头水隙，所述进水口、所述管道、所述端头水隙、所述环向水隙以及所述出水口顺次连通。在不改变顶杆尺寸和体积的前提下，实现对力加载顶杆的高效水冷降温。温。温。

Water cooled force loading ejector rod structure and force loading structure for combined mechanical and thermal tests

【技术实现步骤摘要】
水冷式力加载顶杆结构及力热联合试验用力加载结构


[0001]本公开涉及力热联合试验
，尤其涉及水冷式力加载顶杆结构及力热联合试验用力加载结构。

技术介绍

[0002]飞行器以高马赫数在大气层中飞行时，气动加热问题日趋严重，为保证各机构设计的可靠性，需要大量开展部件级、系统级的地面力热联合试验。在力热联合试验过程中受试产品将承受力载荷和热载荷的同时作用，对于某些受试产品其要求的考核温度较高且力作用时间较长。那么在此过程中，穿过高温加热区，用于将作动筒施加的力载荷传递到受试产品上的常规的金属杆力加载结构，可能会由于温度升高使自身的强度降低，最终导致力加载系统失稳，严重时可能引发安全事故。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术的目的在于提出水冷式力加载顶杆结构及力热联合试验用力加载结构，以解决或者部分解决上述技术问题。
[0004]基于上述目的，本技术提供了水冷式力加载顶杆结构，包括：
[0005]顶杆，内部设置有孔道，外壁上设置有与所述孔道相连通的出水口；
[0006]管道组件，由设置有进水口的转接头以及与所述转接头相连的管道组成，所述转接头连接于所述顶杆的端部，所述管道穿置于所述孔道内，所述管道外壁与所述孔道之间形成环向水隙，所述管道端头与所述孔道之间形成端头水隙，所述进水口、所述管道、所述端头水隙、所述环向水隙以及所述出水口顺次连通，形成用于进行力加载顶杆水冷降温的水流循环通道。
[0007]进一步地，所述孔道的长度与所述顶杆的长度之比为0.75～0.9，所述孔道与所述管道位于同一中轴线上，所述孔道的内径与所述管道的外径之比为1.1～1.3，所述孔道的长度与所述管道的长度之比为1.2～1.4。
[0008]进一步地，所述管道与所述转接头可拆卸连接，所述转接头与所述顶杆可拆卸连接。
[0009]进一步地，所述管道包括管体以及与所述管体相连接的环形套，所述转接头靠近所述管道一端设置有环形槽，所述管体穿置于所述孔道内，所述环形套螺纹连接于所述环形槽中。
[0010]进一步地，所述顶杆靠近所述转接头一端加厚设置，构成加厚连接端，所述加厚连接端中设置有安装槽，所述转接头靠近所述顶杆的一端螺纹连接于所述安装槽中。
[0011]进一步地，所述出水口设置于所述加厚连接端。
[0012]进一步地，所述出水口内连接有出水管接头，所述出水管接头用于与出水管连接。
[0013]进一步地，所述进水口内连接有进水管接头，所述进水管接头用于与进水管连接。
[0014]进一步地，还包括导向轴，所述顶杆穿置于所述导向轴内。
[0015]基于同一专利技术构思，本技术还提供力热联合试验用力加载结构，包括球头端部、力传感器、转向球关节、作动筒连接段、作动筒以及所述水冷式力加载顶杆结构，所述球头端部、所述水冷式力加载顶杆结构、所述力传感器、所述转向球关节、所述作动筒连接段以及所述作动筒顺次连接。
[0016]从上面所述可以看出，本技术提供的水冷式力加载顶杆结构，包括：顶杆，内部设置有孔道，外壁上设置有与所述孔道相连通的出水口。管道组件，由设置有进水口的转接头以及与所述转接头相连的管道组成，所述转接头连接于所述顶杆的端部，所述管道穿置于所述孔道内，所述管道外壁与所述孔道之间形成环向水隙，所述管道端头与所述孔道之间形成端头水隙。所述进水口、所述管道、所述端头水隙、所述环向水隙以及所述出水口顺次连通，形成用于进行力加载顶杆水冷降温的水流循环通道，实现对力加载顶杆结构的高效水冷降温，保证力热联合试验的顺利进行。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术实施例的水冷式力加载顶杆结构的结构示意图；
[0019]图2为图1中A部分处的结构放大示意图；
[0020]图3为本技术实施例的力热联合试验用力加载结构的结构示意图。
[0021]图中：1
‑
球头端部；2
‑
力传感器；3
‑
转向球关节；4
‑
作动筒连接段；5
‑
作动筒；6
‑
水冷式力加载顶杆结构；61
‑
顶杆；611
‑
孔道；612
‑
出水口；613
‑
加厚连接端；613a
‑
安装槽；614
‑
出水管接头；615
‑
出水管；616
‑
进水管接头；617
‑
进水管；618
‑
环向水隙；619
‑
端头水隙；62
‑
管道组件；621
‑
转接头；621a
‑
进水口；621b
‑
环形槽；622
‑
管道；622a
‑
管体；622b
‑
环形套；63
‑
导向轴。
具体实施方式
[0022]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0023]需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0024]力热联合试验过程中通过力加载顶杆穿过高温加热区，将作动筒施加的力载荷传递到受试产品上，以满足力热联合试验需求。当前力热联合试验的力加载结构主要是不锈
钢金属杆，在加热温度不高的情况下，利用这种不锈钢金属杆能够满足试验需求，但是无法满足高温条件下的力加载。
[0025]对于加热温度较高且加热时间较长的情况，主要有两种措施：一种是利用耐高温的高温合金制作力加载顶杆，但是这种力加载顶杆的成本较高且材质不易于加工，另外在长时间加热过程中仍然存在热失稳的风险。另一种方法是对力加载顶杆采用冷却措施，带走力加载顶杆的热量，使其保持在一个相对较低的温度下，一般采用水冷方式实现，比如在力加载顶杆外绕布冷却管，这会导致力加载顶杆的体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水冷式力加载顶杆结构，其特征在于，包括：顶杆，内部设置有孔道，外壁上设置有与所述孔道相连通的出水口；管道组件，由设置有进水口的转接头以及与所述转接头相连的管道组成，所述转接头连接于所述顶杆的端部，所述管道穿置于所述孔道内，所述管道外壁与所述孔道之间形成环向水隙，所述管道端头与所述孔道之间形成端头水隙，所述进水口、所述管道、所述端头水隙、所述环向水隙以及所述出水口顺次连通，形成用于进行力加载顶杆水冷降温的水流循环通道。2.根据权利要求1所述的水冷式力加载顶杆结构，其特征在于，所述孔道的长度与所述顶杆的长度之比为0.75～0.9，所述孔道与所述管道位于同一中轴线上，所述孔道的内径与所述管道的外径之比为1.1～1.3，所述孔道的长度与所述管道的长度之比为1.2～1.4。3.根据权利要求1所述的水冷式力加载顶杆结构，其特征在于，所述管道与所述转接头可拆卸连接，所述转接头与所述顶杆可拆卸连接。4.根据权利要求3所述的水冷式力加载顶杆结构，其特征在于，所述管道包括管体以及与所述管体相连接的环形套，所述转接头靠近所述管道一端设置有环形槽，所述管体穿置于所述孔道...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶阳，
申请(专利权)人：航天科工防御技术研究试验中心，
类型：新型
国别省市：