CN106840581B - 一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，包括液压折叠支撑、电磁铁、可移动支座、液压缸，其中：多个液压折叠支撑沿设定轨道均匀布设且固定在地面上；电磁铁固定在可移动支座上；液压缸的缸筒与可移动支座固定连接且液压缸的缸杆与炮管支架固定连接；当可移动支座移动到液压折叠支撑所在位置时，液压折叠支撑处于支撑状态，电磁铁与液压折叠支撑之间吸附连接，拖拉炮管支架沿设定轨道移动；当缸杆收缩结束后，电磁铁去磁，液压折叠支撑转变为折叠状态，可移动支座沿轨道移动至下一个液压折叠支撑所在位置，且在移动过程中带动液压缸的缸筒移动。该装置便于更换激波风洞膜片和喷管，避免了传统液压驱动方式造成的液压缸尺寸过大的问题。

Description

一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置

技术领域

本发明涉及高超声速激波风洞技术领域，特别涉及一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置。

背景技术

激波风洞是一种特殊的高超声速风洞，激波风洞是通过激波的压缩来提高风洞来流总温，激波风洞结构很简单，造价也比较低廉，随着现代测试技术的发展，能够承担大部分的高超声速气动力和气动热测量试验，在新型号的气动外形研制过程中起着越来越重要的作用。一方面，激波风洞要求在风洞试验结束后，炮管可沿轴线移动0.5米左右用于更换破损的膜片；另一方面，需要更换喷管时，要求炮管可沿轴线移动5米左右。同时，激波风洞运行过程中，炮管会有一个瞬间的冲击，位移量在70mm左右。

由于激波风洞尺寸较大，为满足激波风洞炮管平稳运动的要求通常采用液压驱动。而为满足激波风洞炮管运动的要求，如果采用传统的固定支撑液压缸驱动，由于行程较大造成液压缸尺寸较大，定购的费用较大，而且大尺寸的液压缸安装相对困难，在激波风洞中应用十分不便。同时由于激波风洞运行过程中，炮管的瞬间冲击，对于传统的油缸固定方式，液压系统故障率高，油缸易损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，该装置可以根据激波风洞移动距离要求，采用分段推拉的方式使激波风洞的炮管延轴向平稳移动，便于更换激波风洞膜片和喷管，从而避免了固定液压缸支座的液压驱动方式造成的液压缸尺寸过大的问题，可以有效减小设备的安装难度，使得激波风洞的结构更紧凑。

本发明的上述目的通过以下方案实现：

一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，用于推拉激波风洞炮管在设定轨道上移动，所述激波风洞炮管支撑在炮管支架上，其特征在于：包括液压折叠支撑、电磁铁、可移动支座、液压缸，其中：多个液压折叠支撑沿设定轨道均匀布设且固定在地面上；电磁铁固定在可移动支座上；液压缸的缸筒与可移动支座固定连接，且所述液压缸的缸杆与炮管支架固定连接；当可移动支座移动到相应一个液压折叠支撑所在位置时，所述位置的液压折叠支撑处于支撑状态，电磁铁与液压折叠支撑之间吸附连接，可移动支座被固定，液压缸的缸杆收缩，拖拉炮管支架沿设定轨道移动；当所述缸杆收缩到最短时，电磁铁去磁，所述液压折叠支撑转变为折叠状态，可移动支座沿轨道移动至下一个液压折叠支撑所在位置，且在移动过程中带动液压缸的缸筒移动，而缸杆逐渐拉伸。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，电磁铁为电控永磁电磁铁。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，还包括液压缸后铰耳；所述液压缸后铰耳固定在炮管支架上，且通过销轴与固定液压缸的缸杆固连；其中，液压缸后铰耳和销轴的连接孔为长条孔，且销轴位于所述长条孔的中间位置。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，还包括液压缸前铰耳；所述液压缸前铰耳固定在可移动支座上，且通过销轴与固定液压缸的缸筒固连。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，液压折叠支撑包括第一支杆、第二支杆、立板、底板和折叠液压缸，以及第一铰耳、第二铰耳、第三铰耳和第四铰耳，其中：第一铰耳和第二铰耳分别固定在底板上侧面的两端，第三铰耳固定在立板的上端，第四铰耳固定在底板下侧面；第一支杆的一端通过销轴与第一铰耳连接，另一端与第二支杆的一端通过转轴连接；第二支杆的另一端通过销轴与第三铰耳连接，立板的下端通过销轴与第二铰耳连接；折叠液压缸的缸筒通过销轴与第四铰耳连接，折叠液压缸的缸杆与第一支杆和第二支杆连接处的转轴相连；当所述缸杆收缩时，拉动第一支杆和第二支杆的连接端相下移动，且立板绕销轴向底板折叠转动，当缸杆收缩到最短时，液压折叠支撑处于折叠状态；当所述缸杆伸展时，推动第一支杆和第二支杆的连接端相上移动，且立板绕销轴转动打开，当缸杆伸展到最长时，折叠液压缸的液压系统闭锁，液压折叠支撑处于支撑状态，即第一支杆和第二支杆位于同一直线上，对立板形成支撑。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，当液压折叠支撑处于支撑状态时，电磁铁吸附在立板上。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，可移动支座包括支座主体、背板和轮子，其中：背板固定在支座主体上，电磁铁固定所述背板上；轮子安装在支座主体下端，用于支撑支座主体且带动支座主体滑动。

上述的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，可移动支座的滑行轨道与炮管支架的滑行轨道相同。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)、本发明根据设定的炮管移动距离，布设了多个固定在地面的液压折叠支撑，并将液压缸与可移动支座连接，其中：当液压折叠支撑处于支撑状态时，可以对移动支座进行位置固定，此时通过液压缸的收缩将炮管移动一定距离；然后液压折叠支撑折叠，移动支座带动液压缸向前移动，液压缸的杠杆伸长；当移动支座移动到下一个液压折叠支撑所在位置后，再与该液压折叠支撑连接，并通过液压缸的收缩将炮管移动一定距离；通过以上的分段推拉方式实现激波风洞炮管在轴向平稳移动，即满足了激波风洞的移动要求，又可以有效减小液压缸尺寸，降低了设备安装难度，使激波风洞结构更紧凑；

(2)、本发明中液压缸通过条形孔铰耳支座与激波风洞炮管支架连接，液压缸销轴位于条形孔中间位置，可以确保激波风洞的移动冲击不会影响液压缸，从而降低了液压系统的故障率，提高了液压缸的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置结构图；

图2为本发明中液压折叠支撑的结构图；

图3为本发明中可移动支座的结构图；

图4a为实施例中的第一个状态示意图；

图4b为实施例中的第二个状态示意图；

图4c为实施例中的第三个状态示意图；

图4d为实施例中的第四个状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明作进一步详细的描述：

本发明的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，可以通过分段推拉的方式实现炮管支架7在设定轨道上平稳移动，从而带动激波风洞炮管沿轴线移动。其中，炮管支架7用于于支撑激光风洞的炮管并带动炮管移动。本发明的分段推拉方式即便于更换激波风洞膜片和喷管，也避免了固定液压缸支座的液压驱动方式造成的液压缸尺寸过大的问题。

如图1所示，本发明的用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，包括液压折叠支撑1、电磁铁2、可移动支座3、液压缸5。

其中：多个液压折叠支撑1沿设定轨道均匀布设且固定在地面上，具体布设个数和间距根据炮管的最大移动距离确定，确保这些液压折叠支撑1可以满足炮管移动距离的需求。电磁铁2固定在可移动支座3上；液压缸5的缸筒与可移动支座3固定连接，且该液压缸5的缸杆与炮管支架7固定连接；当可移动支座3移动到相应一个液压折叠支撑1所在位置时，该位置上的液压折叠支撑1处于支撑状态，电磁铁2与液压折叠支撑1之间吸附连接，由于该电磁体固定在可移动支座3上，且液压折叠支撑1固定在地面上，因此可以确保可移动支座3的位置被固定，此时液压缸5的缸杆收缩，拖拉炮管支架7沿设定轨道移动；当该缸杆收缩到最短时，电磁铁2去磁，从而该电磁铁2与液压折叠支撑1间的吸附连接断开，而此时液压折叠支撑1转变为折叠状态，可移动支座3可以沿轨道移动至下一个液压折叠支撑1所在位置，且在移动过程中带动液压缸5的缸筒移动，而其缸杆逐渐拉伸。

本发明的装置通过上述联动操作，可以将炮管支架(7)拖拉一定距离，之后再通过下一个液压折叠支撑1的拖拉，又可以继续往前拖拉一定距离，如此重复联动操作，既可以将炮管按设定要求进行移动。

在本发明中，电磁铁2选用电控永磁电磁铁，这种电磁铁吸力大且体积小，而且其本身具有磁性，仅在加电时实现去磁，因此相对于加电才具有磁性的普通电磁铁，本发明选用的这种电磁铁能耗更低。

在本发明中，采用铰耳实现液压缸5与可移动支座3和炮管支架7的固定连接。其中，该装置的液压缸前铰耳4固定在可移动支座3上，且通过销轴与固定液压缸5的缸筒固定连解。另外，本装置的液压缸后铰耳6固定在炮管支架7上，且通过销轴与固定液压缸5的缸杆固连。为了确保激波风洞的移动冲击不会影响液压缸，液压缸后铰耳6和销轴的连接孔为长条孔，且在风洞运行之前将该销轴定位在长条孔的中间位置，这样可以降低液压缸液压系统的故障率，提高液压缸5的使用寿命。

如图2所示，本发明的液压折叠支撑1包括第一支杆101、第二支杆102、立板103、底板104和折叠液压缸105，以及第一铰耳106、第二铰耳107、第三铰耳108和第四铰耳109。其中：第一铰耳106和第二铰耳107分别固定在底板上侧面的两端，第三铰耳108固定在立板103的上端，第四铰耳109固定在底板104下侧面；第一支杆的一端通过销轴与第一铰耳106连接，另一端与第二支杆的一端通过转轴连接；第二支杆的另一端通过销轴与第三铰耳108连接，立板103的下端通过销轴与第二铰耳107连接；折叠液压缸105的缸筒通过销轴与第四铰耳109连接，折叠液压缸105的缸杆与第一支杆和第二支杆连接处的转轴相连；当所述缸杆收缩时，拉动第一支杆和第二支杆的连接端相下移动，且立板103绕销轴向底板折叠转动，当缸杆收缩到最短时，液压折叠支撑1处于折叠状态；当所述缸杆伸展时，推动第一支杆和第二支杆的连接端相上移动，且立板103绕销轴转动打开，当缸杆伸展到最长时，折叠液压缸105的液压系统闭锁，液压折叠支撑1处于支撑状态，即第一支杆和第二支杆位于同一直线上，对立板103形成支撑。且在液压折叠支撑1处于支撑状态时，电磁铁2吸附在立板103上。

本发明将液压折叠支撑1通过螺栓固定在地面上，可以对可移动支座3形成有效支撑和固定。当液压缸通过收缩将炮管之间拖拉一定距离后，该液压折叠支撑1通过折叠，撤销对可移动支座3的拦截，使其能向下一个液压1支撑1运动。这样就可以对炮管支架7的分段移动。

如图3所示，本发明的可移动支座3包括支座主体301、背板302和轮子303。其中：背板302固定在支座主体301上，电磁铁2固定该背板302上；轮子303安装在支座主体301下端，用于支撑支座主体301且实现滑动。在本发明中，可移动支座3的滑行轨道可以与炮管支架7的滑行轨道相同，也可以单独设定相应的滑行轨道。

实施例：

在本实施例中，通过本发明的激波风洞轴向移动的液压驱动装置，实现炮管沿设定轨道向后移动。

如图4a所示：液压缸5的缸杆固定连接在一个炮管支架7上，缸杆处于伸展状态；液压折叠支撑1处于支撑状态，其立板与可移动支座3上的电磁铁2吸附连接，整个可移动支座3被液压折叠支撑1的立板拦截固定。

然后如图4b所示，液压缸5的缸杆在液压系统作用下进行收缩，同时拖拉炮管支架7向后移动；之后如图4c所示，可移动支座3位置处的液压折叠支撑1与电磁点2断开电磁连接，且在折叠液压缸的作用下折叠，彻底去除对可移动支座3的拦截，之后可移动支座3带动液压缸5到缸筒向后移动，缸杆被拉伸，而后一个液压折叠支撑1处于支撑状态；当可移动支座3移动到第二个液压折叠支撑1所在位置时，如图4d所示，此时电磁铁2与液压折叠支撑1吸附连接，且整个可移动支座3被第二个液压折叠支撑1的立板拦截固定，此时整个状态与图4a的状态相似，因此可以重复前一段的联动操作，实现炮管的下一步移动。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，用于推拉激波风洞炮管在设定轨道上移动，所述激波风洞炮管支撑在炮管支架(7)上，其特征在于：包括液压折叠支撑(1)、电磁铁(2)、可移动支座(3)、液压缸(5)，其中：多个液压折叠支撑(1)沿设定轨道均匀布设且固定在地面上；电磁铁(2)固定在可移动支座(3)上；液压缸(5)的缸筒与可移动支座(3)固定连接，且所述液压缸(5)的缸杆与炮管支架(7)固定连接；当可移动支座(3)移动到相应一个液压折叠支撑(1)所在位置时，所述位置的液压折叠支撑(1)处于支撑状态，电磁铁(2)与液压折叠支撑(1)之间吸附连接，可移动支座(3)被固定，液压缸(5)的缸杆收缩，拖拉炮管支架(7)沿设定轨道移动；当所述缸杆收缩到最短时，电磁铁(2)去磁，所述液压折叠支撑(1)转变为折叠状态，可移动支座(3)沿轨道移动至下一个液压折叠支撑(1)所在位置，且在移动过程中带动液压缸(5)的缸筒移动，而缸杆逐渐拉伸；

液压折叠支撑(1)包括第一支杆(101)、第二支杆(102)、立板(103)、底板(104)和折叠液压缸(105)，以及第一铰耳(106)、第二铰耳(107)、第三铰耳(108)和第四铰耳(109)，其中：第一铰耳(106)和第二铰耳(107)分别固定在底板上侧面的两端，第三铰耳(108)固定在立板(103)的上端，第四铰耳(109)固定在底板(104)下侧面；第一支杆的一端通过销轴与第一铰耳(106)连接，另一端与第二支杆的一端通过转轴连接；第二支杆的另一端通过销轴与第三铰耳(108)连接，立板(103)的下端通过销轴与第二铰耳(107)连接；折叠液压缸(105)的缸筒通过销轴与第四铰耳(109)连接，折叠液压缸(105)的缸杆与第一支杆和第二支杆连接处的转轴相连；当所述缸杆收缩时，拉动第一支杆和第二支杆的连接端相下移动，且立板(103)绕销轴向底板折叠转动，当缸杆收缩到最短时，液压折叠支撑(1)处于折叠状态；当所述缸杆伸展时，推动第一支杆和第二支杆的连接端相上移动，且立板(103)绕销轴转动打开，当缸杆伸展到最长时，折叠液压缸(105)的液压系统闭锁，液压折叠支撑(1)处于支撑状态，即第一支杆和第二支杆位于同一直线上，对立板(103)形成支撑。

2.根据权利要求1所述的一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，其特征在于：电磁铁(2)为电控永磁电磁铁。

3.根据权利要求1所述的一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，其特征在于：还包括液压缸后铰耳(6)；所述液压缸后铰耳(6)固定在炮管支架(7)上，且通过销轴与固定液压缸(5)的缸杆固连；其中，液压缸后铰耳(6)和销轴的连接孔为长条孔，且销轴位于所述长条孔的中间位置。

4.根据权利要求1所述的一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，其特征在于：还包括液压缸前铰耳(4)；所述液压缸前铰耳(4)固定在可移动支座(3)上，且通过销轴与固定液压缸(5)的缸筒固连。

5.根据权利要求1所述的一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，其特征在于：当液压折叠支撑(1)处于支撑状态时，电磁铁(2)吸附在立板(103)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，其特征在于：可移动支座(3)包括支座主体(301)、背板(302)和轮子(303)，其中：背板(302)固定在支座主体(301)上，电磁铁(2)固定所述背板(302)上；轮子(303)安装在支座主体(301)下端，用于支撑支座主体(301)且带动支座主体(301)滑动。

7.根据权利要求1所述的一种用于激波风洞轴向移动的液压驱动装置，其特征在于：可移动支座(3)的滑行轨道与炮管支架(7)的滑行轨道相同。