一種并聯風洞擠壓供氣系統的制作方法
【專利摘要】一種并聯風洞擠壓供氣系統，屬于脈沖燃燒風洞技術領域。本發明在不改變現有擠壓供氣裝置結構尺寸的基礎上，采用兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯結構，可以解決單位時間內增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置同時工作)，也可以解決恒定供氣流量下通過延長供氣時間來增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置順序工作)；且具有可靠性高，操作方便和維護成本低的特點。
【專利說明】
一種并聯風洞擠壓供氣系統
技術領域
[0001]本發明屬于脈沖燃燒風洞技術領域，具體涉及用于脈沖燃燒風洞的擠壓供氣裝置。
【背景技術】
[0002]脈沖燃燒風洞廣泛應用于吸氣式高超聲速研究領域，具有建設與運行成本低廉、系統簡單、維護方便、建設周期短等優點。擠壓供氣裝置是實現脈沖燃燒風洞的關鍵裝置之一，主要用于氧氣、氫氣、甲烷等特種氣體的定量恒壓供應，具有響應快、用多少就供應多少、試驗后無殘余氣體等顯著特點。
[0003]現有的擠壓供氣裝置為一種雙活塞擠壓裝置，其結構如圖1所示，包括小氣缸2、大氣缸8、小活塞3、大活塞7，小活塞3設置于小氣缸2中，大活塞7設置于大氣缸8中，小活塞3和大活塞7采用連桿4相連，大小活塞之間形成阻尼液腔6并通過阻尼孔5與液體阻尼源相連，小活塞3上面的小氣缸2與工作氣源(氧氣、氫氣、甲烷等特種氣體)相連，大活塞下面的大氣缸8與補償氣源相連工作時，打開下游閥門，補償氣體推動大小活塞向上運動，從而將小氣缸2中的工作氣體擠壓如供氣管道實現供氣，活塞運動到頂后，供氣結束。
[0004]擠壓供氣裝置供氣總質量等于供氣流量乘以供氣時間，如需增加供氣總質量，在供氣流量不變的情況下，需要延長供氣時間；或者在供氣時間不變的情況下增加供氣流量，通常做法是增加小氣缸的容積，即增加小氣缸的直徑或長度，同時也需增加大氣缸的直徑或長度，由于擠壓供氣裝置的工作氣體是高壓的氧氣、氫氣、甲烷等特種氣體，采用該方案的擠壓供氣裝置的就需要更大的結構尺寸。然而，增大擠壓供氣裝置的結構尺寸一方面由于活塞與氣缸的裝配間隙控制要求更高使得加工制造工藝難度明顯增加，另一方面會造成整個擠壓供氣裝置運行可靠性下降，操作及維護成本上升。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種并聯風洞擠壓供氣系統，該并聯風洞擠壓供氣系統在不改變現有擠壓供氣裝置結構尺寸的基礎上，采用兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯結構，可以解決單位時間內增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置同時工作)，也可以解決恒定供氣流量下通過延長供氣時間來增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置順序工作)；且具有可靠性高，操作方便和維護成本低的特點。
[0006]本發明技術方案如下:
[0007]—種并聯風洞擠壓供氣系統，如圖2所示，包括兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯，兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯后采用統一的工作氣源提供工作氣體，采用統一的補償氣源提供補償氣體。
[0008]上述技術方案中，單個擠壓供氣裝置包括小氣缸2、大氣缸8、小活塞3、大活塞7，小活塞3設置于小氣缸2中，大活塞7設置于大氣缸8中，小活塞3和大活塞7采用連桿4相連，大小活塞之間形成阻尼液腔6并通過阻尼孔5與液體阻尼源相連，小活塞3上面的小氣缸2與工作氣源相連，大活塞下面的大氣缸8與補償氣源相連。
[0009]進一步地，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置，其結構尺寸可以相同，也可以不同。
[0010]進一步地，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯的具體鏈接方式為:每個擠壓供氣裝置的小氣缸2通過各自的供氣支路I與供氣匯流管11連接，每個擠壓供氣裝置的大氣缸8通過各自的補償氣支路9與補償氣匯流管15連接;供氣匯流管11 一方面通過供氣總閥12與風洞用氣設備相連，另一方面通過工作氣體充氣閥13與工作氣源相連;補償氣匯流管15—方面通過補償氣供應閥16與補償氣源相連，另一方面通過補償氣放氣閥17與大氣相連。
[0011 ]本發明提供的并聯風洞擠壓供氣系統，其工作過程可以描述如下:
[0012]1.關閉供氣總閥12和補償氣供應閥16，打開補償氣放氣閥17，打開工作氣體充氣閥13，給小氣缸2充入工作氣體，同時使大小活塞一起運動到底部(初始位置)，充氣完成后關閉工作氣體充氣閥13;
[0013]2.關閉補償氣放氣閥17，打開補償氣供應閥16，使補償氣源與大氣缸相連通；
[0014]3.工作時，打開供氣總閥12，開始給用氣設備供氣，補償氣推動活塞運動，使小氣缸供氣壓力保持恒定，活塞運動到頂時供氣結束；
[0015]4.工作結束后，關閉供氣總閥12和補償氣供應閥16，打開補償氣放氣閥17，將大氣缸氣體放空。
[0016]本發明提供的并聯風洞擠壓供氣系統，在不改變現有擠壓供氣裝置結構尺寸的基礎上，采用兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯結構，可以解決單位時間內增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置同時工作)，也可以解決恒定供氣流量下通過延長供氣時間來增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置順序工作)。整個并聯風洞擠壓供氣系統由于不用改變現有擠壓供氣裝置結構尺寸，因此具有可靠性高，操作方便和維護成本低的特點。
【附圖說明】
[0017]圖1是現有的擠壓供氣裝置結構示意圖。
[0018]圖2是本發明提供的并聯風洞擠壓供氣系統結構示意圖。
[0019]圖中標記說明:I是供氣支路，2是小氣缸，3是小活塞，4是連桿，5是阻尼孔，6是阻尼液腔，7是大活塞，8是大氣缸，9是補償氣支路，11是供氣匯流管，12是供氣總閥，13是工作氣體充氣閥，15是補償氣匯流管，16是補償氣供應閥，17是補償氣放氣閥。
【具體實施方式】
[0020]—種并聯風洞擠壓供氣系統，如圖2所示，包括兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯，兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯后采用統一的工作氣源提供工作氣體，采用統一的補償氣源提供補償氣體。
[0021 ]上述技術方案中，單個擠壓供氣裝置包括小氣缸2、大氣缸8、小活塞3、大活塞7，小活塞3設置于小氣缸2中，大活塞7設置于大氣缸8中，小活塞3和大活塞7采用連桿4相連，大小活塞之間形成阻尼液腔6并通過阻尼孔5與液體阻尼源相連，小活塞3上面的小氣缸2與工作氣源相連，大活塞下面的大氣缸8與補償氣源相連。
[0022]進一步地，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置，其結構尺寸可以相同，也可以不同。
[0023]進一步地，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯的具體鏈接方式為:每個擠壓供氣裝置的小氣缸2通過各自的供氣支路I與供氣匯流管11連接，每個擠壓供氣裝置的大氣缸8通過各自的補償氣支路9與補償氣匯流管15連接;供氣匯流管11 一方面通過供氣總閥12與風洞用氣設備相連，另一方面通過工作氣體充氣閥13與工作氣源相連;補償氣匯流管15—方面通過補償氣供應閥16與補償氣源相連，另一方面通過補償氣放氣閥17與大氣相連。
[0024]本發明提供的并聯風洞擠壓供氣系統，其工作過程可以描述如下:
[0025]1.關閉供氣總閥12和補償氣供應閥16，打開補償氣放氣閥17，打開工作氣體充氣閥13，給小氣缸2充入工作氣體，同時使大小活塞一起運動到底部(初始位置)，充氣完成后關閉工作氣體充氣閥13;
[0026]2.關閉補償氣放氣閥17，打開補償氣供應閥16，使補償氣源與大氣缸相連通；
[0027]3.工作時，打開供氣總閥12，開始給用氣設備供氣，補償氣推動活塞運動，使小氣缸供氣壓力保持恒定，活塞運動到頂時供氣結束；
[0028]4.工作結束后，關閉供氣總閥12和補償氣供應閥16，打開補償氣放氣閥17，將大氣缸氣體放空。
[0029]本發明提供的并聯風洞擠壓供氣系統，在不改變現有擠壓供氣裝置結構尺寸的基礎上，采用兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯結構，可以解決單位時間內增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置同時工作)，也可以解決恒定供氣流量下通過延長供氣時間來增加供氣總質量的技術問題(兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置順序工作)。整個并聯風洞擠壓供氣系統由于不用改變現有擠壓供氣裝置結構尺寸，因此具有可靠性高，操作方便和維護成本低的特點。
【主權項】
1.一種并聯風洞擠壓供氣系統，包括兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯，兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯后采用統一的工作氣源提供工作氣體，采用統一的補償氣源提供補償氣體。2.根據權利要求1所述的并聯風洞擠壓供氣系統，其特征在于，單個擠壓供氣裝置包括小氣缸(2)、大氣缸(8)、小活塞(3)、大活塞(7)，小活塞(3)設置于小氣缸(2)中，大活塞(7)設置于大氣缸(8)中，小活塞(3)和大活塞(7)采用連桿(4)相連，大小活塞之間形成阻尼液腔(6)并通過阻尼孔(5)與液體阻尼源相連，小活塞(3)上面的小氣缸(2)與工作氣源相連，大活塞下面的大氣缸(8)與補償氣源相連。3.根據權利要求1或2所述的并聯風洞擠壓供氣系統，其特征在于，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置的結構尺寸相同。4.根據權利要求1或2所述的并聯風洞擠壓供氣系統，其特征在于，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置的結構尺寸不同。5.根據權利要求3所述的并聯風洞擠壓供氣系統，其特征在于，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯的具體鏈接方式為:每個擠壓供氣裝置的小氣缸(2)通過各自的供氣支路(I)與供氣匯流管(11)連接，每個擠壓供氣裝置的大氣缸(8)通過各自的補償氣支路(9)與補償氣匯流管(15)連接;供氣匯流管(11) 一方面通過供氣總閥(12)與風洞用氣設備相連，另一方面通過工作氣體充氣閥(13)與工作氣源相連;補償氣匯流管(15)—方面通過補償氣供應閥(16)與補償氣源相連，另一方面通過補償氣放氣閥(17)與大氣相連。6.根據權利要求4所述的并聯風洞擠壓供氣系統，其特征在于，所述兩個或兩個以上的擠壓供氣裝置相互并聯的具體鏈接方式為:每個擠壓供氣裝置的小氣缸(2)通過各自的供氣支路(I)與供氣匯流管(11)連接，每個擠壓供氣裝置的大氣缸(8)通過各自的補償氣支路(9)與補償氣匯流管(15)連接;供氣匯流管(11) 一方面通過供氣總閥(12)與風洞用氣設備相連，另一方面通過工作氣體充氣閥(13)與工作氣源相連;補償氣匯流管(15)—方面通過補償氣供應閥(16)與補償氣源相連，另一方面通過補償氣放氣閥(17)與大氣相連。
【文檔編號】G01M9/04GK106017852SQ201610326250
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】劉偉雄, 毛雄兵, 曾令國, 李向東, 馬宏祥, 伍軍, 王洪亮, 從京偉, 林其, 陳軍, 王振峰
【申請人】中國人民解放軍63820部隊吸氣式高超聲速技術研究中心