【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种过滤器，具体涉及一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器。
技术介绍
1、液体火箭发动机试验过程中，发动机对于供应介质的要求十分严格，因此需要预先通过滤器滤除供应介质中的杂质和多余物，保护下游设备，且过滤器作为重要设备，需要经常拆卸查看滤网是否破坏、管道是否存在较多多余物等。在大推力液体火箭发动机试验中，供应介质为液氧(低温)、煤油，且因流量等的要求，供应介质的管道通径较大，因此需要大口径的低温过滤器才能与之相匹配。
2、现有的用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器通常为直通式，即过滤芯通过两端法兰安装在供应介质的入口管道和出口管道之间，在安装拆除时，必须卸掉两端的法兰，才能将过滤器取出检查或更换，对于大口径管道，此种结构给拆除和安装都带来较大的难度，同时需要耗费人力成本较高。此外，为了保证液体火箭发动机试验管道流阻，过滤器骨架开孔必须足够多，开孔面积足够大，这将导致过滤器骨架部分结构强度较弱，容易受大流量及低温变形(-176摄氏度)的影响，进而使滤器骨架结构遭到破坏。因此需要设计一种方便安装和拆卸的大口径低温过滤器，同时需保证过滤器的骨架结构工作的稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器通常为直通式，存在拆除和安装难度大、耗费人力成本较高，以及过滤器骨架结构强度较弱的技术问题，而提供一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、
4、所述柱状壳体的侧壁上设置有连通孔，柱状壳体通过连通孔与供应介质的入口管道固连；柱状壳体的下端与供应介质的出口管道固连；柱状壳体内靠近下端位置处设置有第一台阶孔；
5、所述滤芯组件包括与柱状壳体同轴设置的圆柱形骨架和圆台形骨架；所述圆柱形骨架和圆台形骨架上分别沿周向设置滤网结构，滤网结构均布圆柱形骨架和圆台形骨架；
6、所述圆柱形骨架的上端与法兰盖内侧面固连；圆柱形骨架的外径与圆台形骨架小端的外径相适配，圆柱形骨架的下端与圆台形骨架的小端固连；
7、所述圆台形骨架的大端与导向环的上端尺寸相适配，圆台形骨架的大端与导向环的上端固连；
8、所述导向环的底面放置在第一台阶孔的横向台阶面上，且导向环靠近下端的外侧壁与第一台阶孔的侧壁为间隙配合连接，间隙为0.4-0.6mm。
9、进一步地，圆柱形骨架和圆台形骨架上滤网结构的总开孔面积s2需满足以下要求：
10、s2/s>0.75，s2/s3>2.2，s2/s4>2.2；
11、s为有效流通面积；
12、s3为入口管道流通面积；
13、s4为出口管道流通面积。
14、进一步地，所述圆柱形骨架和圆台形骨架上滤网结构的骨架厚度t设计均需满足以下条件：t设计＞t理论且同时满足校核公式；
15、其中，所述t理论由以下公式计算得到：
16、
17、t理论为计算得到的骨架厚度；
18、p内代表过滤器的设计压力，单位mpa；
19、dimax代表圆柱形骨架或圆台形骨架的最大内径，单位mm；
20、[σ]t代表设计温度下材料的许用应力，单位mpa；
21、y代表温度的修正系数；
22、所述校核公式为：
23、
24、b：利用gb150中图表法，根据管道有效长度和管道有效厚度查找得到的对应系数；
25、[p外]设计：符合液体火箭发动机试验要求的指定外压。
26、进一步地，所述导向环的上部外径小于其下部外径；所述导向环的下端外角部沿周向设置成第一倒角；导向环的外侧壁中部沿径向向外延伸形成凹形的接漏槽，接漏槽环绕导向环外围，用于收集滤网上掉落的过滤物；所述柱状壳体内还设置有高度与接漏槽外底面的高度相适配的第二台阶孔，接漏槽的外底面与第二台阶孔的横向台阶面接触；所述第二台阶孔的台阶角部设置有第二倒角，用于安装时的导向作用；所述导向环位于接漏槽下方的外侧壁与柱状壳体的内侧壁间隙配合连接，间隙为0.4-0.6mm。
27、进一步地，所述接漏槽的外侧面下端角部设置成第三倒角；所述柱状壳体上还设置有与接漏槽相对应的第三台阶孔，第三台阶孔的台阶角部设置有第四倒角；所述接漏槽的外侧壁与柱状壳体的内侧壁为间隙配合连接，间隙为0.4-0.6mm。
28、进一步地，所述滤芯组件还包括多个加强筋，多个加强筋均布设置在法兰盖和导向环之间，加强筋的两端分别与法兰盖和导向环固连，多个加强筋环绕在圆柱形骨架和圆台形骨架外围。
29、进一步地，所述加强筋为x型加强结构，且所述x型加强结构有四个，其中一个正对供应介质的入口管道。
30、进一步地，所述x型加强结构中，正对供应介质入口管道的x型加强结构，其对应入口管道一侧的表面积小于入口管道横截面积的0.2倍；所述x型加强结构的厚度为5～8mm。
31、进一步地，所述导向环包括内圆柱和外圆台，内圆柱与外圆台之间通过八根连接板连接，所述圆台形骨架的大端与导向环的外圆台的上端固连；所述外圆台的内径尺寸为内圆柱的内径尺寸的3.5-4倍，且外圆台的外径尺寸为内圆柱的外径尺寸的3.5-4倍。
32、进一步地，所述圆台形骨架延伸形成的锥角为32°，圆台形骨架的高度为562.6mm，厚度为4mm；所述圆台形骨架的滤网结构包括24个径向肋条和11个纬向肋条，共形成240个孔，其中径向肋条每六个中会有一根粗肋条进行结构加强，粗肋条的宽度为其他径向肋条宽度的2倍；纬向肋条中第1个和第11个为加粗肋条，加粗肋条的宽度为其他纬向肋条宽度的2倍；所述圆柱形骨架的外径为260mm、高度为170mm、骨架厚度为5mm；圆柱形骨架包括24个径向肋条和3个纬向肋条，共形成48个孔；其中，径向肋条每五个中会有一根粗肋条进行结构加强，粗肋条的宽度为其他径向肋条宽度的3倍；所述第一倒角为110°，第三倒角53为100°；所述x型加强结构的厚度为7mm；所述导向环位于接漏槽下方的外侧壁与柱状壳体的内侧壁的间隙为0.5mm；接漏槽的外侧壁与柱状壳体的内侧壁的间隙为0.5mm。
33、本专利技术的有益效果是：
34、1、本专利技术一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，整体结构与入口管道和出口管道形成角式结构，只需拆除顶端法兰盖一圈法兰，即可将过滤芯组件取出，极大减小了安装更换时间、人力成本、拆装方便。实现大口径低温过滤器的快速检查及维修。同时能实现液体火箭发动机试验过程中滤除供应介质中的杂质和多余物，保护下游设备可靠运行，从而确保获得发动机性能参数，提高试验安全性。
35、2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：包括上下均开口的柱状壳体(4)、同轴设置在柱状壳体(4)内的导向环(5)和滤芯组件，以及设置在柱状壳体(4)上端并将柱状壳体(4)的上开口进行密封的法兰盖(7)；
2.根据权利要求1所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征
10.根据权利要求9所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：包括上下均开口的柱状壳体(4)、同轴设置在柱状壳体(4)内的导向环(5)和滤芯组件，以及设置在柱状壳体(4)上端并将柱状壳体(4)的上开口进行密封的法兰盖(7)；
2.根据权利要求1所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于液体火箭发动机试验的大口径低温过滤器，其特征在于：
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪林，徐鸿鹏，于军，高强，王宏亮，杨东，马庆华，翟晓强，王凯，付珩，
申请(专利权)人：西安航天动力试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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