一种高温环境下耐强噪声石英窗安装装置及安装方法

摘要

本发明涉及一种结构热噪声复合环境试验技术领域，具体涉及一种高温环境下耐强噪声石英窗安装装置及安装方法。所述安装装置包括：托架（3），隔热毡（4），金属减震垫（5），紧固螺栓（6）和压紧螺母（7）；托架（3）为U型槽形状构件，在安装对象（1）的窗口的上下两侧，开口相对地安装2个托架（3），用于约束石英窗（2）；隔热毡（4）垫置于石英窗（2）和托架（3）之间；在水平方向上，使用金属减震垫（5），紧固螺栓（6）和压紧螺母（7）对于石英窗（2）进行固定。本发明缓解行波管热变形导致的安装应力，同时也可以在高温环境下提供稳定的预紧力，保证热噪声试验系统的完整性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构热噪声复合环境试验技术领域，具体涉及一 种高温环境下耐强噪声石英窗安装装置及安装方法。

背景技术

飞行器的热防护结构、发动机吸气道等在优化设计和性能考核 中，均需开展大量的热噪声复合环境验证试验。热噪声试验装置目前 多采用辐射加热器与行波管系统的组合形式。由于实际飞行过程中， 噪声载荷和热载荷作用于飞行器结构同侧表面，因此，为了实现在飞 行结构表面同侧热载荷和噪声载荷的同时施加，使辐射加热器透过行 波管对试验件进行加热是一种可行的解决方案。为达成这一目标，需 要在行波管近加热器侧安装透明石英窗以透射辐射能量，同时也起到 维持行波管形状的作用。

由于行波管多采用金属材料，辐射加热器将对行波管产生严重的 加热作用，使行波管产生热变形，进而对脆性石英玻璃产生破坏。同 时高量级的噪声载荷也会对石英窗产生疲劳破坏。因此如何在行波管 上安装石英窗，使其在耐高温，抗强噪声的同时保持对行波管的密封 是热噪声系统面临的关键问题。

目前还没有较好的石英窗安装装置。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的问题，提供一种高温环境下耐 强噪声石英窗安装装置及安装方法。

实现本发明目的的技术方案：

一种高温环境下耐强噪声石英窗安装装置，用于在安装对象上安 装石英窗，其特征在于，所述安装装置包括：托架，隔热毡，金属减 震垫，紧固螺栓和压紧螺母；托架为U型槽形状构件，在安装对象 的窗口的上下两侧，开口相对地安装2个托架，用于约束石英窗；隔 热毡垫置于石英窗和托架之间；在水平方向上，使用金属减震垫，紧 固螺栓和压紧螺母对于石英窗进行固定；紧固螺栓安装在托架的螺纹 孔中，且紧固螺栓从螺纹孔中伸出，伸向石英窗，在紧固螺栓上旋入 压紧螺母；金属减震垫为环状结构，紧固螺栓伸入其中，且金属减震 垫一侧与石英窗接触，另一侧与压紧螺母接触。

如上所述的高温环境下耐强噪声石英窗安装装置，其特征在于， 所述隔热毡为采用陶瓷纤维加工的柔性垫。

如上所述的高温环境下耐强噪声石英窗安装装置，其特征在于， 所述金属减震垫由耐高温金属材料经绕制加工得到。

本发明还是一种高温环境下耐强噪声石英窗安装方法，使用如上 所述的高温环境下耐强噪声石英窗安装装置，其中，包含如下步骤：

步骤1、将2个托架分别焊接在安装对象石英窗安装部位的上下 侧，其中上侧U型槽倒置，与下侧U型槽形成石英窗插槽；

步骤2、将石英窗从侧面沿所述托架U型槽的长度方向插入，同 时在石英窗与U型槽之间分别铺垫隔热毡；

步骤3、将金属减震垫和压紧螺母放置在U型槽内，同时将紧固 螺栓安装在托架的螺纹孔中，并旋入压紧螺母；紧固螺栓不接触石英 窗同时能够伸入金属减震垫的环内；

步骤4、紧固螺栓与托架紧固在一起后，调节压紧螺母，对金属 减震垫施加预紧力，并使石英窗与安装对象压紧在一起。

本发明的效果在于提供了一种能够用于行波管热噪声试验系统 的石英窗安装装置及安装方法，既可以缓解行波管热变形导致的安装 应力，同时也可以在高温环境下提供稳定的预紧力，保证热噪声试验 系统的完整性。

通过U形托架形成石英窗安装槽，保持了石英窗的完整性，防 止石英窗开孔导致局部应力集中；采用耐高温金属减震垫，可以给石 英窗施加稳定的预紧力，保持行波管形状完整，也具有减缓噪声振动、 缓冲行波管热变形的作用，达到耐高温、耐强噪声的目的。本发明解 决了热噪声试验系统中石英窗在高温、强噪声环境下的安装问题，为 热噪声试验的开展提供了前提条件。

附图说明

图1为本发明截面示意图；

图2为本发明装配示意图；

图3本发明的使用实施例示意图。

图中，1-行波管；2-石英窗；3-托架；4-石英纤维布；5-金属减 震垫；6-紧固螺栓；7-压紧螺母；8-加热器；9-试验件，10-石英窗 系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本发明提供了一种用于结构热噪声试验系统的石英窗安装装置， 其安装装置如图1所示，用于在行波管1上安装石英窗2，主要包括： 托架3，隔热毡4，金属减震垫5，紧固螺栓6和压紧螺母7。行波管 1为常用的噪声产生装置，在石英窗安装部位开一窗口用于石英窗安 装，石英窗2为采用石英制作的矩形玻璃，玻璃厚度约20mm，大小 与行波管1所开窗口大小一致。托架3为两个相同的U型槽，宽度 约60mm，材质与行波管一致，每个托架都开有五个等间距的螺纹孔。

隔热毡4为采用陶瓷纤维加工的柔性垫，具有耐高温、高温下无 挥发物等特点。金属减震垫5为环状结构，采用耐高温金属材料，例 如高温钢等，经过绕制加工，即使用丝状材料进行绕制，得到弹簧形 状的结构，使得其能够在高温下保持较好的弹性。

在进行安装时，首先将两个托架3分别焊接在行波管1石英窗安 装部位的上下侧，其中上侧U型槽倒置，与下侧U型槽型形成石英 窗插槽。将石英窗2从侧面沿U型槽长度方向插入安装槽内，同时 在石英窗与U型槽之间分别铺垫隔热毡4。将金属减震垫5和压紧螺 母7放置在U型槽内，同时将紧固螺栓6安装在托架3的螺纹孔中， 并旋入压紧螺母7，螺栓长度以不接触石英窗同时能够伸入金属减震 垫5的环内为最优选。紧固螺栓6与托架3紧固在一起后，调节压紧 螺母7，对金属减震垫5施加预紧力，并使石英窗2与行波管1压紧 在一起。利用同样方法完成上其它压紧点的安装。装配完成后的石英 窗系统如图2所示。

本发明的一个应用实施例如图3，利用本发明组成的石英窗系统 10，可较好的透射加热器系统8的辐射能，实现对试验件9的高温加 热，同时石英窗也能够与行波管1保持较好的接触，保证行波管噪声 的声场质量，为热噪声试验的开展提供前提条件。

需要指出的是根据本发明的具体实施方式所做出的任何变形，均 不脱离本发明的精神以及权利要求的保护范围。

上面对本发明的实施例作了详细说明。显然，上述实施方式仅为 本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例。在本领域普 通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提 下作出各种变化。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同 技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。