可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于航天環(huán)境強(qiáng)度【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒。包括內(nèi)壓筒和外壓筒，外壓筒內(nèi)壁光滑平整，內(nèi)壓筒外壁光滑平整，外壓筒筒徑大于試驗(yàn)件外徑，內(nèi)壓筒筒徑小于試驗(yàn)件內(nèi)徑；所述內(nèi)壓筒和外壓筒其上下兩端分別為上環(huán)板、下環(huán)板，在上環(huán)板、下環(huán)板之間均布連接若干根軸向筋條，使其組裝成為一個(gè)筒壁鏤空的圓柱形工裝。所述的軸向筋條與上環(huán)板、下環(huán)板之間通過角鋼連接，上環(huán)板、下環(huán)板與角鋼、角鋼與軸向筋條之間均通過螺栓連接。當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件加載內(nèi)壓時(shí)，將內(nèi)壓筒放置在試驗(yàn)件內(nèi)側(cè)；當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件加載外壓時(shí)，將外壓筒放置在試驗(yàn)件外側(cè)。本發(fā)明可重復(fù)拆裝，存放時(shí)節(jié)省空間。
【專利說明】可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天環(huán)境強(qiáng)度【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒。

【背景技術(shù)】
[0002]火箭受到內(nèi)、外壓載荷的結(jié)構(gòu)部件很多，如整流罩、儀器艙、箱間段、級(jí)間段、波紋管等。這些部件在研制、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中均需進(jìn)行試驗(yàn)。內(nèi)、外壓試驗(yàn)就是以氣體或液體為沖壓介質(zhì)，模擬火箭結(jié)構(gòu)在某種工作狀態(tài)下，承受的外部壓力達(dá)到最大時(shí)的設(shè)計(jì)情況。如火箭在大氣層中飛行時(shí)，儀器艙和頭部各截錐殼承受氣動(dòng)力形成的外壓；液體火箭在發(fā)射井內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生的井內(nèi)壓力脈沖造成的箭體外壓等。因此，試驗(yàn)中通常需要對(duì)筒形試驗(yàn)件內(nèi)壁或外壁加載內(nèi)壓或外壓載荷。
[0003]傳統(tǒng)的內(nèi)外壓實(shí)現(xiàn)方法是，根據(jù)試驗(yàn)件的外形設(shè)計(jì)加工一個(gè)與之配合完好的筒形工裝，將其放置于試驗(yàn)件受壓面的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，在筒與試驗(yàn)件之間安裝用于充氣或注水的囊，使囊可以充滿在試驗(yàn)件和鋼筒之間形成的封閉空間。通過管嘴向桶內(nèi)加載氣壓或水壓以實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)件加載內(nèi)、外壓載荷。但是傳統(tǒng)的內(nèi)外壓筒均為焊接結(jié)構(gòu)，上下各有一個(gè)環(huán)板，筒壁需采用整塊鋼板卷曲成型并與環(huán)板進(jìn)行焊接，并在筒壁上開口用于引出囊的管嘴，如圖1所示。傳統(tǒng)外壓筒只能適用于固定大小的某一試驗(yàn)件，不具備通用性。這樣會(huì)產(chǎn)生一定的資源浪費(fèi)，并導(dǎo)致試驗(yàn)成本偏高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，包括內(nèi)壓筒和外壓筒，外壓筒內(nèi)壁光滑平整，內(nèi)壓筒外壁光滑平整，外壓筒筒徑大于試驗(yàn)件外徑，內(nèi)壓筒筒徑小于試驗(yàn)件內(nèi)徑；所述內(nèi)壓筒和外壓筒其上下兩端分別為上環(huán)板、下環(huán)板，在上環(huán)板、下環(huán)板之間均布連接若干根軸向筋條，使其組裝成為一個(gè)筒壁鏤空的圓柱形工裝。
[0007]所述的軸向筋條與上環(huán)板、下環(huán)板之間通過角鋼連接，上環(huán)板、下環(huán)板與角鋼、角鋼與軸向筋條之間均通過螺栓連接。
[0008]當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件加載內(nèi)壓時(shí)，將內(nèi)壓筒放置在試驗(yàn)件內(nèi)側(cè)；當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件加載外壓時(shí)，將外壓筒放置在試驗(yàn)件外側(cè)。
[0009]所述上環(huán)板、下環(huán)板采用鋼材。
[0010]所述軸向筋條采用槽鋼、角鋼。
[0011]當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件加載沿軸向分區(qū)段加載不同壓力載荷時(shí)，將多個(gè)高度不同的內(nèi)壓筒、外壓筒進(jìn)行組裝。
[0012]所述軸向筋條的分布密度越大，內(nèi)壓筒、外壓筒的承載能力越強(qiáng)；當(dāng)軸向筋條緊密排列時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)外壓筒類此，此時(shí)承載能力最強(qiáng)，需要在軸向筋條上開口，用來引出囊的管嘴。
[0013]本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0014]本發(fā)明所述可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒可重復(fù)拆裝，存放時(shí)節(jié)省空間；槽鋼價(jià)格低廉，節(jié)省成本；只需用更換不同長(zhǎng)度的筋條就可以組裝成為不同高度的內(nèi)、外壓筒；鏤空結(jié)構(gòu)無需為引出囊的管嘴而開口 ；整體質(zhì)量較輕且承載能力較強(qiáng)；可根據(jù)調(diào)節(jié)筋條的分布密度來調(diào)節(jié)筒的承載能力；可方便的將多個(gè)筒進(jìn)行組裝；加工周期較短。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為傳統(tǒng)內(nèi)外壓筒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明所述可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為環(huán)板與筋條連接示意圖；
[0018]圖4為內(nèi)壓筒安裝示意圖；
[0019]圖5為外壓筒安裝示意圖；
[0020]圖6為內(nèi)、外壓筒安裝示意圖；
[0021]圖7為組合筒示意圖；
[0022]圖中:1、上環(huán)板；2、下環(huán)板；3、軸向筋條；4、試驗(yàn)件；5、螺栓；6、角鋼；7、囊。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0024]如圖2、圖3所示，本發(fā)明所述可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒包括內(nèi)壓筒和外壓筒，其結(jié)構(gòu)形式相似，外壓筒內(nèi)壁較為光滑平整，內(nèi)壓筒外壁較為光滑平整，外壓筒筒徑大于試驗(yàn)件4外徑，內(nèi)壓筒筒徑小于試驗(yàn)件4內(nèi)徑。以外壓筒為例，其上下兩端分別為上環(huán)板1、下環(huán)板2，在上環(huán)板1、下環(huán)板2之間均布連接若干根軸向筋條3，使其組裝成為一個(gè)筒壁鏤空的圓柱形工裝。軸向筋條3與上環(huán)板1、下環(huán)板2之間通過角鋼6連接，上環(huán)板1、下環(huán)板2與角鋼6、角鋼6與軸向筋條3之間均通過螺栓5連接。
[0025]如圖4所示，當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件4加載內(nèi)壓時(shí)，將內(nèi)壓筒放置在試驗(yàn)件4內(nèi)側(cè)。如圖5所示，當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件4加載外壓時(shí)，將外壓筒放置在試驗(yàn)件4外側(cè)。其加載原理如圖6所示，內(nèi)、外壓筒對(duì)囊7起到維持外形的作用，而對(duì)囊7加載氣壓或水壓時(shí)氣囊發(fā)生膨脹并與試驗(yàn)件4內(nèi)壁或外壁貼合，將均布載荷傳遞到試驗(yàn)件4表面，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外壓載荷施加。內(nèi)、外壓筒與囊7接觸面需平整無突起，避免刺破囊。
[0026]所述上環(huán)板1、下環(huán)板2采用鋼材；所述軸向筋條3采用槽鋼、角鋼等型材；所述囊采用PVC布料等剛度和強(qiáng)度較好的薄膜材料；
[0027]根據(jù)試驗(yàn)中內(nèi)、外壓載荷的大小和囊7的承載能力，調(diào)節(jié)軸向筋條3的分布密度，密度越大內(nèi)、外壓筒的承載能力越強(qiáng)。當(dāng)軸向筋條3緊密排列時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式就與傳統(tǒng)外壓筒類此，此時(shí)其承載能力最強(qiáng)，但是需要在軸向筋條3上開口，用來弓丨出囊的管嘴。
[0028]如圖7所示，當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件4加載沿軸向分區(qū)段加載不同壓力載荷時(shí)，可以將多個(gè)高度不同的內(nèi)、外壓筒進(jìn)行組裝，以滿足試驗(yàn)的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:包括內(nèi)壓筒和外壓筒，外壓筒內(nèi)壁光滑平整，內(nèi)壓筒外壁光滑平整，外壓筒筒徑大于試驗(yàn)件(4)外徑，內(nèi)壓筒筒徑小于試驗(yàn)件(4)內(nèi)徑；所述內(nèi)壓筒和外壓筒其上下兩端分別為上環(huán)板(I)、下環(huán)板(2)，在上環(huán)板(I)、下環(huán)板(2)之間均布連接若干根軸向筋條(3)，使其組裝成為一個(gè)筒壁鏤空的圓柱形工裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:所述的軸向筋條(3)與上環(huán)板(I)、下環(huán)板(2)之間通過角鋼(6)連接，上環(huán)板(I)、下環(huán)板(2)與角鋼(6)、角鋼(6)與軸向筋條(3)之間均通過螺栓(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件(4)加載內(nèi)壓時(shí)，將內(nèi)壓筒放置在試驗(yàn)件(4)內(nèi)側(cè)；當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件(4)加載外壓時(shí)，將外壓筒放置在試驗(yàn)件⑷外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:所述上環(huán)板(I)、下環(huán)板⑵采用鋼材。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:所述軸向筋條(3)采用槽鋼、角鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)件(4)加載沿軸向分區(qū)段加載不同壓力載荷時(shí)，將多個(gè)高度不同的內(nèi)壓筒、外壓筒進(jìn)行組裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重復(fù)拆裝的內(nèi)外壓筒，其特征在于:所述軸向筋條(3)的分布密度越大，內(nèi)壓筒、外壓筒的承載能力越強(qiáng)；當(dāng)軸向筋條(3)緊密排列時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)外壓筒類此，此時(shí)承載能力最強(qiáng)，需要在軸向筋條(3)上開口，用來引出囊的管嘴。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK104359657SQ201410543216
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】陳昊, 張凱, 王鴻博, 劉硯濤, 楊蓉, 毛麗娜, 孫剛, 倪徑達(dá) 申請(qǐng)人:北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院