[发明专利]一种用于凝胶燃料超临界研究试验中的活塞止退装置

说明书

技术领域

本发明涉及属于活塞领域，具体涉及一种用于凝胶燃料超临界研究试验中的活塞止退装置，止退运动速度快、反向力大。

背景技术

在凝胶燃料超临界行为研究中，为获得凝胶单滴燃料超临界状态下的蒸发和着火、燃烧情况，需要将凝胶单滴燃料置于高温高压环境中（高于原液体燃料的临界点），由于常规试验段无法同时快速增压和升温，根据绝热等熵压缩原理，采用重活塞快压装置实现均匀的高温高压静止气体环境，满足试验研究要求。该装置的主要原理是：压缩气体驱动重活塞在压缩管内高速运动，将试验段内的气体进行快速压缩，从而在短时间内（几十毫秒量级）实现高压高温环境，并使该状态持续1s以上。但是这种自由运动的活塞运行到压缩终点时，会受到试验段高压气体和防撞块撞击双重作用，发生回弹现象（即逆向运动），不仅降低了被压缩气体的压力和温度，同时大大缩短有效试验时间，甚至无法满足试验要求。因此需要控制活塞反弹，将活塞在压缩终点位置处实现“止退”。

发明内容

为了克服凝胶燃料超临界试验段中，重活塞快速压缩到试验段终止位置时，受试验段高压气体和防撞块双重作用下活塞回弹的技术问题，本发明提供一种用于凝胶燃料超临界研究试验中的活塞止退装置，实现压缩终点位置活塞的可靠止退。

本发明的技术解决方案是：

一种用于凝胶燃料超临界研究试验中的活塞止退装置，其特殊之处在于：包括止退活塞4、止退壳体6、压板1、在止退壳体6上圆周均布的多个限位装置3、多个弹簧5、多个剪切装置2以及轴向设置在止退活塞上的通槽7，所述止退活塞4设置在止退壳体6内并能够在止退壳体6内运动，所述止退活塞4一端与活塞10的前端接触，所述限位装置3、弹簧5以及剪切装置2的数量相等且一一对应；

所述止退壳体一端固定在压缩管上，另一端固定在试验段上，

所述限位装置3包括导向套筒32和限位座31，所述导向套筒32的一端与限位座31固定连接，所述导向套筒32的另一端与压板1固定连接，所述限位座31固定在止退壳体6上，

所述剪切装置2包括剪切限位座22和固定在剪切限位座22上的剪切柱21，所述剪切装置2的剪切柱21穿过限位座31与止退壳体6接触，剪切装置2通过剪切限位座22与限位座31配合，所述压板1、导向套筒32以及剪切限位座22围成弹簧腔，所述弹簧5位于弹簧腔内，所述弹簧5的一端与剪切限位座22配合，所述弹簧5的另一端与压板1配合，所述剪切柱21的自由端能够伸至止退活塞4上的通槽7内。

上述剪切柱21的自由端的横截面为圆弧面。

上述止退活塞21和活塞10的前端之间通过间隙配合。

上述剪切柱21的自由端设置有多个加强肋。

上述止退活塞4的靠近试验段9的一端为圆台形。

上述止退活塞4的周向设置有密封槽，所述止退活塞4采用橡胶O形圈与止退外壳6周向密封。

上述限位装置为4个。

本发明与现有技术相比优点是：

1、本发明通过弹簧和剪切装置的结构实现快速作动，提高止退的反应速度，有利于提高止退可靠性。

2、本发明止退装置中的止退活塞与活塞采用分装式结构，减小需要止退的活塞质量，降低难度。

3、本发明中剪切柱与止退活塞接触面设计成圆弧面，减小冲击力，提高产品结构强度。

4、本发明中剪切柱的自由端设置有多个加强肋，有效增加剪切柱的结构强度，提高止退的可靠性。

5、本发明的止退活塞4的靠近试验段的一端为设计为圆台形，为了与剪切柱圆弧面的配合，减少冲击力，提高剪切柱的可靠性。

附图说明

图1为活塞止退装置的结构示意图；

其中附图标记为：1-压板，2-剪切装置，21-剪切柱，22-剪切限位座，3-限位装置，31-限位座，32-导向套筒，4-止退活塞，5-弹簧，6-止退壳体，7-通槽，8-压缩管，9-试验段，10-活塞。

具体实施方式

为了止退，在压缩管和试验段固定一段止退壳体，在活塞前端增加与活塞10分体式设置的止退活塞4，止退活塞4设置在止退壳体6内并能够在止退壳体6内运动，在止退活塞中间位置加工轴向通槽，止退壳体上安装多个限位装置3、多个剪切装置2、多个弹簧5等零件，限位装置3、弹簧5以及剪切装置2的数量相等且一一对应；

其中限位装置3包括导向套筒32和限位座31，导向套筒32的一端与限位座31固定连接，导向套筒32的另一端与压板1固定连接，限位座31固定在止退壳体6上，