阅读说明：本技术 一种适用于燃烧室的开闭装置 (Opening and closing device suitable for combustion chamber ) 是由 顾洪斌 孟东东 高占彪 张新宇 林建民 钱大兴 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明实施例涉及一种适用于高温高压气体的开闭装置,包括：旋转角轮和水冷转动轴；所述旋转角轮设置于所述燃烧室的气流通道内,所述旋转角轮通过所述水冷转动轴与伺服电机连接,由所述伺服电机控制所述水冷转动轴带动所述旋转角轮在所述气流通道内运动,以达到所述气流通道的开闭。本申请技术方案采用旋转密封结构,具有高压自密封的特点,另外旋转部件两侧通过滑动密封设计实现运动结构的密封与运动的双实现,高效水冷结构的设计可以使装置最高工作在2000K以下温度,承压20MPa。解决了高温高压气体的开启与关闭问题。(The embodiment of the invention relates to an opening and closing device suitable for high-temperature and high-pressure gas, which comprises: a rotating angle wheel and a water-cooling rotating shaft; rotatory horn ring set up in the airflow channel of combustion chamber, rotatory horn ring passes through the water-cooling axis of rotation is connected with servo motor, by servo motor control the water-cooling axis of rotation drives rotatory horn ring is in airflow channel internal motion, in order to reach airflow channel's switching. This application technical scheme adopts rotary seal structure, has the characteristics of high pressure self sealss, and rotary part both sides realize the sealed of motion structure and the two realization of motion through the sliding seal design in addition, and the design of high-efficient water-cooling structure can make the highest temperature of working below 2000K of device, and the pressure-bearing 20 MPa. The opening and closing problems of high-temperature and high-pressure gas are solved.)

一种适用于燃烧室的开闭装置

技术领域

本发明实施例涉及，尤其涉及一种适用于燃烧室的开闭装置。

背景技术

自由射流等地面模拟高空高速环境的设备具有高焓、高速、高压和长期使用的特点，在地面模拟高速环境一般需要加热空气并增压到一定压力。它的难点是压力超过20MPa，温度达到2000K，需要控制高温气体的起闭。目前国内已有的产品最高工作温度不会超过1200K，国外美国有1600K以上参数的阀门，但属于禁运产品。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种适用于燃烧室的开闭装置，包括：旋转角轮和水冷转动轴；

所述旋转角轮设置于所述燃烧室的气流通道内，所述旋转角轮通过所述水冷转动轴与伺服电机连接，由所述伺服电机控制所述水冷转动轴带动所述旋转角轮在所述气流通道内运动，以达到所述气流通道的开闭。

在一个可能的实施方式中，水冷转动轴上设计有键槽，通过平键与联轴器连接，进而和阀的执行机构的减速器输出轴连接，通过高精度伺服电机控制执行机构减速器的旋转来实现旋转角轮的转动。

在一个可能的实施方式中，所述旋转角轮包括：第一密封面以及第二密封面；

所述第一密封面与所述第二密封面的一端连接处设有第一密封槽，用于与位于所述气流通道的上壁面的凹槽相配合在所述上壁面形成密封结构；

所述第二密封面的另一端设有第二密封槽，通过所述第二密封槽与所述气流通道的下壁面相配合在所述下壁面形成密封结构。

在一个可能的实施方式中，所述第一密封面的横截面为矩形结构，所述第二密封面的横截面为弧形结构。

在一个可能的实施方式中，所述第一密封面上设置有多个第一冷却孔，通过所述第一冷却孔在所述气流通道处于流通状态时，对所述气流通道内的气流进行换热。

在一个可能的实施方式中，所述第二密封面上设置有多个第二冷却孔，通过所述第一冷却孔在所述气流通道处于封闭状态时，对所述气流通道内的气流进行换热。

在一个可能的实施方式中，所述旋转角轮上还设置有与所述水冷转动轴适配的套筒，所述套筒上设有多个第三冷却孔，所述第三冷却孔用于在所述气流通道处于流通状态时，对所述气流通道内的气流进行换热。

本发明实施例提供的一种适用于高温高压气流的开闭装置，该装置采用旋转密封结构，具有高压自密封的特点，另外旋转部件两侧通过滑动密封设计实现运动结构的密封与运动的双实现，高效水冷结构的设计可以使装置最高工作在2000K以下温度，承压20MPa。解决了高温高压气体的开启与关闭问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置的侧面图；

图3为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置处于关闭状态的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置处于开启状态的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系，运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

图1为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置的示意图，如图1所示，该装置包括：旋转角轮1和水冷转动轴2；本实施例中旋转角轮1采用旋转结构是为了减少机构体积(结合图2)。

本实施例中的旋转角轮1设置于高温高压的气流通道内，旋转角轮1通过水冷转动轴2与伺服电机连接，由伺服电机控制水冷转动轴带动旋转角轮1在气流通道内运动，以达到气流通道的开闭。

本实施例中的水冷转动轴2上设计有键槽，通过平键与联轴器连接，进而和阀的执行机构的减速器输出轴连接，通过高精度伺服电机控制执行机构减速器的旋转来实现旋转角轮1的转动。

本实施例中旋转角轮1包括：第一密封面3以及第二密封面4；其中，第一密封面3的横截面为矩形结构。第二密封面的横截面为弧形结构。

图3为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置处于关闭状态的示意图，如图3所示，第一密封面3与第二密封面4的一端连接处设有第一密封槽5，第一密封槽5用于与位于气流通道的上壁面的凹槽相配合在上壁面形成密封结构，第一密封面3上设置有多个第一冷却孔31，第一冷却孔能够在气流通道处于流通状态时，对气流通道内的气流进行换热。其中，旋转角轮中第一密封面设计有12组直径为5mm的冷却孔；

图4为本申请实施例提供的一种适用于高温高压气体的开闭装置处于开启状态的示意图，如图4所示，第二密封面4的另一端设有第二密封槽6，第二密封槽6与气流通道的下壁面相配合在下壁面形成密封结构；第二密封面4上设置有多个第二冷却孔41，通过第一冷却孔在气流通道处于封闭状态时，对气流通道内的气流进行换热。通过设计第二冷却孔41能够带走高温高压气流传递给角轮机构本体的大量热量，使旋转角轮能保持足够的强度。其中，旋转角轮中第二密封面设计有20组直径为5mm的冷却孔。

需要说明的是壁面的设计可以承受2000K以下的高温而不变形和壁面温度保持在500K以下，壁面热膨胀量几乎可以忽略。

在本实施例中，旋转角轮1上还设置有与水冷转动轴适配的套筒7，套筒上设有多个第三冷却孔，第三冷却孔在气流通道处于流通状态时，对气流通道内的气流进行换热。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但是作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的同等修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。