一種水冷式高溫振動試驗夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于熱振動試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，解決高溫會引起試驗工裝材料強度減弱的技術(shù)問題。本實用新型提供了一種水冷式高溫振動試驗夾具，包括布置有冷卻水道的上端面(1)、與振動臺(5)臺面連接的下端面(2)以及連接上下端面的側(cè)壁(3)；上端面(1)和下端面(2)上均設(shè)有多個安裝孔，上端面(1)的安裝孔用于安裝試驗件(6)，下端面(2)的安裝孔用于安裝振動臺(5)；上端面(1)內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道(7)。有益效果：試驗過程中本試驗夾具可以持續(xù)高效地阻止試驗件(6)對振動臺(5)的熱傳遞，保證振動臺(5)正常工作，完全滿足高溫-振動試驗要求。
【專利說明】一種水冷式高溫振動試驗夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于熱振動試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水冷式高溫振動試驗夾具。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速飛行器技術(shù)的不斷發(fā)展，飛行器飛行的馬赫數(shù)越來越高，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的溫度在氣動熱作用下升高幅度很大。為了研究受熱結(jié)構(gòu)在高溫下的動力學(xué)特性，必須進行受熱結(jié)構(gòu)在高溫環(huán)境下的熱振動試驗。由于高溫會引起試驗工裝材料的強度減弱，對試驗結(jié)果會產(chǎn)生不良影響，必須解決工裝的冷卻問題。現(xiàn)有技術(shù)中通常在試驗件與工裝之間加入石棉網(wǎng)或玻璃鋼板等，即采取隔熱措施解決高溫對于試驗工裝的影響。但是當(dāng)溫度較高，或試驗時間較長時，石棉網(wǎng)或玻璃鋼板的隔熱效果下降，影響實驗結(jié)果。因此需要提供一種新型的高溫振動試驗夾具，以解決試驗工裝材料強度減弱的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)高溫或長時間試驗隔熱效果差的技術(shù)問題，提供一種水冷式高溫振動試驗夾具，通過在其內(nèi)部外接冷卻水管路的方式進行冷卻，實現(xiàn)持續(xù)高效降溫，避免對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。
[0004]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案如下:
[0005]一種水冷式高溫振動試驗夾具，包括布置冷卻水道的上端面、與振動臺臺面連接的下端面以及連接上下端面的側(cè)壁；上端面和下端面上均設(shè)有多個安裝孔，上端面的安裝孔用于安裝試驗件，下端面的安裝孔用于安裝振動臺；上端面內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道。
[0006]所述側(cè)壁上沿周向均勻設(shè)有一個或多個連接上端面和下端面的加強筋。
[0007]所述加強筋與上端面、下端面銜接位置都設(shè)有過渡圓角，過渡圓角的直徑為大于等于10mm，加強筋的數(shù)量為8個。
[0008]所述上端面和下端面的厚度與加強筋厚度的比例關(guān)系為6:5:4。
[0009]所述上端面的形狀與試驗件的形狀相適應(yīng)；下端面的形狀與振動臺的形狀相適應(yīng)。
[0010]所述上端面中部和側(cè)壁中部開有圓孔。
[0011]本實用新型的有益效果在于:本實用新型的水冷卻高溫振動試驗夾具采用在上端面內(nèi)部布置冷卻水道的方式實現(xiàn)對工裝的降溫，避免對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。上端面內(nèi)部的冷卻水道外接冷卻水管，能夠通過流動的冷卻水持續(xù)高效地帶走試驗件傳導(dǎo)的熱量，提高了熱交換效率；并且，由于將冷卻水道內(nèi)置，本實用新型的技術(shù)方案還具有管路結(jié)構(gòu)簡單，操作方便等優(yōu)點。高溫試驗件通過本實用新型的水冷高溫振動試驗夾具與振動臺連接，試驗過程中可以有效阻止高溫試驗件對振動臺的熱傳遞，保證振動臺的正常工作。完全滿足高溫-振動試驗要求。在本實施例的上端面和下端面基礎(chǔ)上，還可以轉(zhuǎn)接其它尺寸的上面夾具，以完成其它廣品的振動試驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的外形示意圖；
[0013]圖2為本實用新型上端面的剖視圖；
[0014]圖3為本實用新型與試驗件和振動臺的位置關(guān)系示意圖；
[0015]圖中:1-上端面、2-下端面、3-側(cè)壁、4-加強筋、5-振動臺、6_試驗件、7_冷卻水道。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的描述。
[0017]本實施例提供了一種水冷式高溫振動試驗夾具，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括布置冷卻水道的上端面1、與振動臺5臺面連接的下端面2以及連接上下端面的側(cè)壁3和加強筋4 ；
[0018]上端面I和下端面2上均設(shè)有多個安裝孔，上端面I的安裝孔用于安裝試驗件6，下端面2的安裝孔用于安裝振動臺5 ;側(cè)壁3上沿周向均勻設(shè)有一個或多個連接上端面I和下端面2的加強筋4 ;上端面I的長寬尺寸為1136*450mm，壁厚度為30mm ;下端面2外徑為640mm，厚度為25mm ;加強筋4厚度20mm ;上端面I和下端面2的厚度與加強筋厚度的比例關(guān)系約為6:5:4。
[0019]加強筋4與上端面1、下端面2銜接位置都設(shè)有過渡圓角，過渡圓角的直徑為大于等于10mm，加強筋4的數(shù)量為8個。
[0020]上端面I內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道7，其分布如圖2所示，冷卻水道的內(nèi)徑為10mm。在使用過程中，冷卻水道內(nèi)部通入冷卻水，冷卻水帶走試驗件6傳遞給高溫振動試驗夾具的熱量，保持其溫度在200°C以下。
[0021]上端面I的形狀與試驗件6的形狀相適應(yīng)，在本實施例中為半圓形加兩側(cè)支撐板的形狀；下端面2的形狀與振動臺5的形狀相適應(yīng)，在本實施例中為圓形。上端面I中部和側(cè)壁3中部開有圓孔，用于引出傳感器測量導(dǎo)線，同時也為吊裝作業(yè)提供了捆綁吊帶的孔洞。
[0022]在使用時，下端面2與振動臺5連接，上端面I與試驗件6連接，在上端面I的冷卻水道7連接冷卻水管。由于試驗件6要求在試驗時同時加載高溫和振動，試驗件6與本實施例的高溫振動試驗夾具在連接面發(fā)生強烈的熱傳遞，必然會導(dǎo)致高溫振動試驗夾具溫度的上升。在試驗時要先對試驗件6加熱，待溫度達到要求時再施加振動應(yīng)力。一般鋼材料在高溫狀態(tài)時力學(xué)性能會大幅下降，在夾具設(shè)計時必須考慮熱負荷問題。本夾具在試驗時向冷卻水道7通入冷卻水，對連接面進行強制冷卻，使其溫度控制在100°C以下，保證試驗時高溫振動試驗夾具結(jié)構(gòu)強度。
[0023]本實用新型要主要適用于10噸振動臺5，也可以適用于其他形狀和重量的振動臺5和試驗件6。在本實施例的上端面和下端面基礎(chǔ)上，還可以轉(zhuǎn)接其它尺寸的夾具，還可完成其它產(chǎn)品的振動試驗。
[0024]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。倘若這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:包括內(nèi)部布置有冷卻水道的上端面(I)、與振動臺(5)臺面連接的下端面(2)以及連接上下端面的側(cè)壁(3);上端面(I)和下端面(2)上均設(shè)有多個安裝孔，上端面(I)的安裝孔用于安裝試驗件(6)，下端面(2)的安裝孔用于安裝振動臺(5);上端面(I)內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述側(cè)壁(3)上沿周向均勻設(shè)有一個或多個連接上端面(I)和下端面(2)的加強筋(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述加強筋(4)與上端面(I)、下端面(2)銜接位置都設(shè)有過渡圓角。
4.如權(quán)利要求3所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述過渡圓角的直徑為大于等于10mm。
5.如權(quán)利要求3所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述加強筋(4)的數(shù)量為8個。
6.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述上端面(I)和下端面(2)的厚度與加強筋⑷厚度的比例關(guān)系為6:5:4。
7.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述上端面(I)的形狀與試驗件出)的形狀相適應(yīng)；下端面(2)的形狀與振動臺(5)的形狀相適應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動試驗夾具，其特征在于:所述上端面(I)中部和側(cè)壁(3)中部開有圓孔。
【文檔編號】B25B11/00GK203993613SQ201420400944
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】董理, 王新, 蘆田, 馬麗然, 楊鐵石, 韓文龍, 鄒粟, 于韶明, 魏英魁, 封雪, 朱儀凡, 方興, 魯勇 申請人:北京強度環(huán)境研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院