專利名稱：一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防反流機(jī)構(gòu)，具體為一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，近年來(lái)在克服了液態(tài)燃料的霧化、快速起爆及 穩(wěn)定工作等難題后，要應(yīng)用于工程實(shí)際，還有一個(gè)更重要的關(guān)鍵問(wèn)題有待解決，那就是如何 產(chǎn)生顯著有效的正推力。由于吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)自吸空氣作為氧化劑，因此吸氣 式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)前端是開口的，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通常會(huì)有燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的激波、火 焰及部分燃?xì)夥磦?，從發(fā)動(dòng)機(jī)前端的開口噴出，從而形成負(fù)推力，這使得吸氣式脈沖爆震發(fā) 動(dòng)機(jī)很難產(chǎn)生有效的正推力。國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究者們作了大量研究，設(shè)計(jì)出各種氣動(dòng)閥、 機(jī)械閥和氣動(dòng)機(jī)械閥等，但鮮見(jiàn)產(chǎn)生有效正推力的相關(guān)文獻(xiàn)和報(bào)導(dǎo)。

實(shí)用新型內(nèi)容要解決的技術(shù)問(wèn)題為了能夠防止吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的激波、火焰及部分 燃?xì)獾裙べ|(zhì)向發(fā)動(dòng)機(jī)頭部反傳而形成負(fù)推力，且同時(shí)為了使吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)填充過(guò) 程中可燃混和氣體的正向流動(dòng)順利通暢，本實(shí)用新型提出一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反 流機(jī)構(gòu)。技術(shù)方案本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于—種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，包括第一法蘭、管段、支架、彈簧、閥門和
第二法蘭；所述管段為兩端開口的圓形管狀結(jié)構(gòu)，其中一端開口處內(nèi)部有等寬的向內(nèi)凸起， 形成管段的喉部；喉部中心通孔的外側(cè)直徑略大于內(nèi)側(cè)直徑；所述支架包括圓環(huán)薄片和支 桿，圓環(huán)薄片上有連接孔，連接孔與第一法蘭上的連接孔對(duì)應(yīng)，圓環(huán)薄片中部通孔的直徑與 管段遠(yuǎn)離喉部一端開口的直徑相同，通孔內(nèi)有一沿通孔直徑的橫梁，橫梁兩端固定在通孔 邊沿上，橫梁中心處固定連接有垂直于圓環(huán)薄片截面的支桿，在支桿端頭處有止塊；所述閥 門為圓錐體，圓錐底盤的直徑與管段喉部中心通孔的外側(cè)直徑相同，閥門中心有沿閥門軸 向的通孔；所述吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)各部件連接關(guān)系為第一法蘭兩端分別與 管段遠(yuǎn)離喉部的一端及支架的圓環(huán)面固定連接；支架的支桿伸入到管段內(nèi)部，且支桿的中 心線與管段的中心線重合；彈簧和閥門套在支架的支桿上，彈簧一端固定連接在支架的橫 梁上，另一端固定連接在閥門的錐頂端，閥門可沿支架的支桿軸向自由運(yùn)動(dòng)，彈簧處于松弛 狀態(tài)時(shí)閥門底盤在管段喉部外側(cè)；管段的另一端與第二法蘭固定連接。所述閥門的底盤圓周上為圓弧倒角；閥門錐體面為內(nèi)凹的弧面。[0011]所述管段喉部的通孔兩側(cè)之間為內(nèi)凹圓弧過(guò)渡，且圓弧過(guò)渡面與閥門底盤圓周上 的圓弧倒角配合；管段喉部外側(cè)管體為直管結(jié)構(gòu)，直管與喉部為直角過(guò)渡。所述管段喉部?jī)?nèi)側(cè)管體為直管結(jié)構(gòu)， 直管與喉部為弧面過(guò)渡。所述管段喉部?jī)?nèi)側(cè)管體為鐘形外凸?jié)u縮結(jié)構(gòu)。所述管段喉部?jī)?nèi)側(cè)管體為內(nèi)凹漸縮結(jié)構(gòu)，管段喉部外側(cè)管體為直管結(jié)構(gòu)，直管與 喉部為弧面過(guò)渡。有益效果采用本實(shí)用新型所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，能夠防止吸氣式 脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的激波、火焰及部分燃?xì)獾裙べ|(zhì)向發(fā)動(dòng)機(jī)頭部反傳 而形成負(fù)推力，且同時(shí)能夠使吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)填充過(guò)程中可燃混和氣體的正向流動(dòng) 順利通暢，并且可以產(chǎn)生激波反射等作用，使得受到閥門阻礙的激波、高溫高壓燃?xì)獾裙べ|(zhì) 從尾噴管傳出，從而加強(qiáng)正推力。

圖1 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例1)；圖2 管段結(jié)構(gòu)剖視圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例1)；圖3:支架結(jié)構(gòu)圖；圖4 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例2)；圖5 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例3)；其中，1、第一法蘭；2、管段；3、支架；4、彈簧；5、閥門；6、第二法蘭。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述使用本實(shí)用新型的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)主要由進(jìn)氣道、混合室、點(diǎn)火室、爆 震室和尾噴管組成，各組成部分間用法蘭連接。實(shí)施例1 參照附圖1，一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，包括第一法蘭1、管段2、支 架3、彈簧4、閥門5和第二法蘭6。參照附圖2，管段2為兩端開口的圓形管狀結(jié)構(gòu)；在靠近管段2—端開口處，沿圓 周有垂直于管段2中心軸線的向內(nèi)凸起，形成管段2的喉部，喉部中心為一圓形通孔，通孔 兩端直徑略有不同，靠近第二法蘭6的通孔外端直徑略大，且通孔的兩端之間為內(nèi)凹弧面 過(guò)渡，通孔中心軸線與管段2中心軸線重合；管段2中的喉部與第二法蘭6之間的管體為直 管結(jié)構(gòu)，且直管與喉部為直角過(guò)渡；管段2中的喉部與第一法蘭1之間的管體也為直管結(jié) 構(gòu)，但直管與喉部為弧面過(guò)渡。參照附圖3，支架3由圓環(huán)薄片結(jié)構(gòu)和支桿組成，圓環(huán)上均布有6個(gè)有連接孔，與 第一法蘭1上的連接孔相對(duì)應(yīng)；圓環(huán)中部通孔的直徑與管段2遠(yuǎn)離喉部一端的開口直徑相 同；在圓環(huán)中部通孔內(nèi)有一沿通孔直徑的橫梁，橫梁兩端固定在通孔邊沿上，橫梁中心處焊 接有支桿，支桿垂直于圓環(huán)截面，且支桿長(zhǎng)度略長(zhǎng)于管段2的軸向長(zhǎng)度，在支桿端頭處有止 塊，用于防止閥門5從支桿上滑脫。[0029]閥門5為帶有一定厚度底盤的錐形體，底盤為圓形，厚度與管段2中形成喉部的凸 起的厚度相同，底盤直徑與管段2喉部中心通孔的外端直徑相同，底盤圓周上有圓弧倒角， 倒角與管段2中喉部中心通孔兩端的內(nèi)凹圓弧過(guò)渡面配合；閥門5中心有沿閥門軸向的通 孔，通孔截面形狀與支架3上支桿的截面形狀相同，閥門5錐體面為內(nèi)凹的弧面，即從閥門 5錐體的頂端到底盤采用內(nèi)凹弧面作為過(guò)渡。上述第一法蘭1、管段2、支架3、彈簧4、閥門5和第二法蘭6各部件連接關(guān)系為 第一法蘭1 一端與管段2遠(yuǎn)離喉部的一端焊接，第一法蘭1另一端與支架3的圓環(huán)通過(guò)連 接孔采用螺栓連接；支架3的支桿伸入到管段2內(nèi)部，且支桿的中心線與管段2的中心線重 合；彈簧4和閥門5套在支架3的支桿上，彈簧4 一端焊接在支架3的橫梁上，另一端焊接 在閥門5的錐頂端，閥門5可沿支架3的支桿軸向自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧4處于松弛狀態(tài)時(shí)，閥 門5的底盤在管段2喉部的外側(cè)；管段2的另一端與第二法蘭6焊接。該吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)安裝在吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)混合室和點(diǎn) 火室之間。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，彈簧4處于松弛狀態(tài)，閥門5的底盤與管段2中的喉部分 離。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始填充時(shí)，混合可燃?xì)怏w通過(guò)第一法蘭1進(jìn)入管段2中，由于使用的彈簧4 彈性系數(shù)很小，使閥門5在可燃混合氣流作用下順向滑動(dòng)，閥門5與管段2喉部之間的距 離加大，使氣流通道變大，填充阻力迅速減小，可燃混和氣體的正向流動(dòng)更加順利通暢。當(dāng) 填充過(guò)程結(jié)束后，點(diǎn)火室點(diǎn)火，可燃混和氣體被點(diǎn)燃并形成爆震波，此時(shí)燃燒室內(nèi)一部分激 波、火焰及高溫高壓燃?xì)獾裙べ|(zhì)向發(fā)動(dòng)機(jī)頭部反向傳播，即從第二法蘭6進(jìn)入管段2中，當(dāng) 傳到閥門5處時(shí)，反傳的激波和高溫高壓燃?xì)獾裙べ|(zhì)迅速推動(dòng)閥門5與管段2的喉部閉合， 從而徹底阻止了激波、高溫高壓燃?xì)獾裙べ|(zhì)的進(jìn)一步反傳，從而消除了由于反傳引起的負(fù) 推力，并且由于管段2喉部與第二法蘭6之間的管體為直管，且直管與喉部為直角過(guò)渡，可 以產(chǎn)生激波反射等作用，使得這部分激波、高溫高壓燃?xì)獾裙べ|(zhì)會(huì)從尾噴管傳出，從而加強(qiáng) 正推力。實(shí)施例2 本實(shí)施例相比于實(shí)施例1區(qū)別在于管段2中的喉部與第一法蘭1之間的管體為鐘 形外凸?jié)u縮結(jié)構(gòu)。相比于實(shí)施例1的直管弧面過(guò)渡結(jié)構(gòu)，采用這種漸縮結(jié)構(gòu)可以減小填充 過(guò)程可燃混和氣體的流動(dòng)損失。實(shí)施例3 本實(shí)施例相比于實(shí)施例1區(qū)別在于管段2中的喉部與第一法蘭1之間的管體為內(nèi) 凹漸縮結(jié)構(gòu)，管段2喉部與第二法蘭6之間的管體為直管結(jié)構(gòu)，直管與喉部為弧面過(guò)渡。相 比于實(shí)施例2中喉部與第一法蘭1之間的鐘形外凸?jié)u縮結(jié)構(gòu)，采用這種內(nèi)凹漸縮結(jié)構(gòu)可減 小填充過(guò)程可燃混和氣體氣流沖擊漸縮管壁面產(chǎn)生的負(fù)推力；而相比于實(shí)施例1和實(shí)施例 2中喉部與第二法蘭6之間的直管直角過(guò)渡結(jié)構(gòu)，采用本實(shí)施例的直管弧面過(guò)渡結(jié)構(gòu)可以 減小填充過(guò)程中由于管道突擴(kuò)產(chǎn)生的可燃混和氣體流動(dòng)損失。
權(quán)利要求一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，其特征在于包括第一法蘭(1)、管段(2)、支架(3)、彈簧(4)、閥門(5)和第二法蘭(6)；所述管段(2)為兩端開口的圓形管狀結(jié)構(gòu)，其中一端開口處內(nèi)部有等寬的向內(nèi)凸起，形成管段(2)的喉部；喉部中心通孔的外側(cè)直徑略大于內(nèi)側(cè)直徑；所述支架(3)包括圓環(huán)薄片和支桿，圓環(huán)薄片上有連接孔，連接孔與第一法蘭(1)上的連接孔對(duì)應(yīng)，圓環(huán)薄片中部通孔的直徑與管段(2)遠(yuǎn)離喉部一端開口的直徑相同，通孔內(nèi)有一沿通孔直徑的橫梁，橫梁兩端固定在通孔邊沿上，橫梁中心處固定連接有垂直于圓環(huán)薄片截面的支桿，在支桿端頭處有止塊；所述閥門(5)為圓錐體，圓錐底盤的直徑與管段(2)喉部中心通孔的外側(cè)直徑相同，閥門(5)中心有沿閥門(5)軸向的通孔；所述吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)各部件連接關(guān)系為第一法蘭(1)兩端分別與管段(2)遠(yuǎn)離喉部的一端及支架(3)的圓環(huán)面固定連接；支架(3)的支桿伸入到管段(2)內(nèi)部，且支桿的中心線與管段(2)的中心線重合；彈簧(4)和閥門(5)套在支架(3)的支桿上，彈簧(4)一端固定連接在支架(3)的橫梁上，另一端固定連接在閥門(5)的錐頂端，閥門(5)可沿支架(3)的支桿軸向自由運(yùn)動(dòng)，彈簧(4)處于松弛狀態(tài)時(shí)閥門(5)底盤在管段(2)喉部外側(cè)；管段(2)的另一端與第二法蘭(6)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，其特征在于所述 閥門(5)底盤的圓周上有圓弧倒角；閥門(5)錐體面為內(nèi)凹的弧面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述管段(2)喉部的通孔兩側(cè)之間為內(nèi)凹圓弧過(guò)渡，且圓弧過(guò)渡面與閥門(5)底盤圓周上 的圓弧倒角配合；管段(2)喉部外側(cè)管體為直管結(jié)構(gòu)，直管與喉部為直角過(guò)渡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，其特征在于管段 (2)喉部?jī)?nèi)側(cè)管體為直管結(jié)構(gòu)，直管與喉部為弧面過(guò)渡。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，其特征在于管段 (2)喉部?jī)?nèi)側(cè)管體為鐘形外凸?jié)u縮結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，其特征在于管段 (2)喉部?jī)?nèi)側(cè)管體為內(nèi)凹漸縮結(jié)構(gòu)，管段(2)喉部外側(cè)管體為直管結(jié)構(gòu)，直管與喉部為弧面 過(guò)渡。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)防反流機(jī)構(gòu)，包括第一法蘭、管段、支架、彈簧、閥門和第二法蘭；管段內(nèi)有凸起形成喉部，喉部中心為圓形通孔，通孔軸線與管段軸線重合；支架包括圓環(huán)薄片和支桿，圓環(huán)中部通孔內(nèi)有沿通孔直徑的橫梁，支桿固定連接在橫梁中心且垂直于圓環(huán)，長(zhǎng)度長(zhǎng)于管段的軸向長(zhǎng)度；閥門為圓錐體，底盤的直徑與管段喉部通孔直徑相同，閥門中心有沿軸向的通孔；管段兩端與第一法蘭和第二法蘭連接，支架接在第一法蘭另一側(cè)，彈簧和閥門套在支桿上，彈簧處于松弛狀態(tài)時(shí)閥門底盤在管段喉部外側(cè)。本裝置能夠防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)工質(zhì)反傳形成負(fù)推力，且可以產(chǎn)生激波反射作用，使受阻工質(zhì)從尾噴管傳出，加強(qiáng)正推力。
文檔編號(hào)F02K9/60GK201614995SQ20102010915
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者嚴(yán)傳俊, 范瑋, 陳文娟 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)