一種u型石墨加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于導(dǎo)彈等高速飛行器結(jié)構(gòu)熱試驗領(lǐng)域，具體涉及一種U型石墨加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在地面熱試驗中，通常的加熱方式是采用石英燈或石墨加熱方式。使用石英燈作為輻射加熱元件，其優(yōu)點是成本低、壽命長、時間常數(shù)較小，比較合適模擬飛行器的氣動加熱，包括針對石英燈的輔助設(shè)計技術(shù)、控制算法等也比較成熟。但石英燈的加熱能力受到本體耐溫的限制，一般情況下，使用在加熱溫度不超過1300°C的條件下。
[0003]石墨加熱器具有更高的加熱能力，能夠?qū)崿F(xiàn)2000°C以上溫度。隨著超高速飛行器的發(fā)展，結(jié)構(gòu)表面溫度可達(dá)2000°C，因此，石墨加熱器的應(yīng)用越來越廣泛，并逐步顯示了不可替代的作用。
[0004]通常，石墨加熱器是由多個長條形加熱元件組合成所需的形狀進行加熱。由于每個石墨加熱元件的電極連接部位都為不發(fā)熱區(qū)域，因此拼裝成的加熱器都存在著加熱盲區(qū)，尤其是對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，盲區(qū)效應(yīng)更為明顯，影響加熱效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是解決在地面熱試驗中，現(xiàn)有的加熱裝置加熱效果差的問題，提供了一種避免加熱器空間干涉和加熱盲區(qū)的U型石墨加熱器。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0007]一種U型石墨加熱器，包括U型石墨加熱元件、U型反射器、絕緣子、電極、固定螺釘和銅螺母；絕緣子和銅螺母安裝在電極的下部；電極通過絕緣子和銅螺母與U型反射器固定連接；u型石墨加熱元件通過固定螺釘固定在電極的上部。
[0008]如上所述的U型石墨加熱元件包括電極連接端頭和U型等截面發(fā)熱體；U型等截面發(fā)熱體整體為倒“U”形；電極連接端頭共有兩個，分別固定在U型等截面發(fā)熱體下端的外側(cè)；電極連接端頭通過固定螺釘固定在電極的上部。
[0009]如上所述的U型石墨加熱元件采用等靜壓石墨加工。
[0010]如上所述的U型反射器包括U型主體、水管接頭和固定幅邊；u型主體為中空結(jié)構(gòu)，橫截面為倒“U”形，倒“U”形的下端分別向外側(cè)延伸出沿水平方向布置的板；U型主體前端為小端，后端為大端；水管接頭焊接在U型主體的兩側(cè)；固定幅邊共有兩個，分別固定在U型主體的小端和大端；固定幅邊上設(shè)置有安裝孔；電極安裝孔開設(shè)在U型主體沿水平方向布置的板上。
[0011]如上所述的U型反射器外表面拋光處理，表面粗糙度0.8 ;U型主體采用鋁板焊接成型。
[0012]如上所述的絕緣子采用陶瓷材料制成。
[0013]如上所述的電極包括上部的一個水冷塊和下部的兩個電極桿；水冷塊和電極桿均為中空管狀結(jié)構(gòu)；水冷塊上端設(shè)置有螺紋孔，用于固定U型石墨加熱元件；電極桿固定在水冷塊的下端；電極桿設(shè)置有外螺紋，絕緣子和銅螺母套裝在外螺紋上；電極桿通過絕緣子和銅螺母固定在U型反射器的電極安裝孔上。
[0014]如上所述的電極采用銅材料制成。
[0015]如上所述的U型反射器共有一個，U型石墨加熱元件共有二十二個，電極共有四十四個，固定螺釘共有四十四個，絕緣子和銅螺母各有一百七十六個山型主體沿水平方向布置的板上共設(shè)置有八十八個電極安裝孔，共二十二排，每排四個，每排上兩個相鄰的電極安裝孔對應(yīng)一個電極的安裝，每排電極安裝孔都為等距離平行分布。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]本實用新型包括U型石墨加熱元件、U型反射器、絕緣子、電極、固定螺釘和銅螺母。本實用新型根據(jù)石墨材料能夠進行機械精細(xì)加工的特點，利用石墨的超高溫加熱特性，設(shè)計了能夠?qū)型結(jié)構(gòu)進行加熱的U型石墨加熱器，避免了普通石墨加熱器存在的加熱盲區(qū)，更準(zhǔn)確的模擬了結(jié)構(gòu)經(jīng)受的熱載荷環(huán)境。本實用新型可以作為石墨加熱器設(shè)計的通用方法，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計與之相適應(yīng)的加熱器，實現(xiàn)了飛行器結(jié)構(gòu)2000°C的加熱。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的一種U型石墨加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型的一種U型石墨加熱器的剖視圖；
[0020]圖3是本實用新型的一種U型石墨加熱器的石墨加熱元件的剖視圖；
[0021]圖4是本實用新型的一種U型石墨加熱器的U型反射器的主視圖；
[0022]圖5是本實用新型的一種U型石墨加熱器的U型反射器的俯視圖；
[0023]圖6是本實用新型的一種U型石墨加熱器的電極的剖視圖。
[0024]其中:1.U型石墨加熱元件，2.U型反射器，3.絕緣子，4.電極，5.固定螺釘，6.銅螺母，7.電極連接端頭，8.U型等截面發(fā)熱體，9.U型主體，10.水管接頭，11.固定幅邊，
12.電極安裝孔，13.水冷塊，14.電極桿。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行進一步描述。
[0026]如圖1和圖2所示，一種U型石墨加熱器，包括U型石墨加熱元件1、U型反射器2、絕緣子3、電極4、固定螺釘5和銅螺母6。絕緣子3和銅螺母6安裝在電極4的下部。電極4通過絕緣子3和銅螺母6與U型反射器2固定連接。U型石墨加熱元件I通過固定螺釘5固定在電極4的上部。
[0027]如圖3所示，U型石墨加熱元件I包括電極連接端頭7和U型等截面發(fā)熱體8。U型等截面發(fā)熱體8整體為倒“U”形。電極連接端頭7共有兩個，分別固定在U型等截面發(fā)熱體8下端的外側(cè)。電極連接端頭7通過固定螺釘5固定在電極4的上部，兩個電極4分別作為U型石墨加熱元件I的正負(fù)極。U型石墨加熱元件I采用等靜壓石墨加工。
[0028]如圖4和圖5所示，U型反射器2包括U型主體9、水管接頭10和固定幅邊11。U型主體9為中空結(jié)構(gòu)，中空部分用于容納冷卻水，橫截面為倒“U”形，倒“U”形的下端分別向外側(cè)延伸出沿水平方向布置的板。U型主體9前端為小端，后端為大端。U型主體9采用鋁板焊接成型。水管接頭10焊接在U型主體9的兩側(cè)，實現(xiàn)冷卻水的進出功能。固定幅邊11共有兩個，分別固定在U型主體9的小端和大端。固定幅邊11上設(shè)置有安裝孔，用于對U型反射器2實行支撐。U型反射器2外表面拋光處理，表面粗糙度0.8。進行拋光處理的作用