CN109827743A - 一种多点多级调节扰流尖劈 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多点多级调节扰流尖劈，包括挡风基板和风场调节单元，该挡风基板的同一侧面设有两列风场调节组件，所述风场调节组件包括多个所述风场调节单元，多个所述风场调节单元竖向分布，所述风场调节单元包括扰流板和电机组件，其中所述电机组件设置在所述挡风基板的侧面，所述扰流板设置于所述电机组件的输出轴上，所述扰流板上还设有伸缩扰流件。采用本发明的一种风洞试验扰流板尖劈装置，通过在传统的挡风基板(尖劈)上设置多个扰流板，并在扰流板本体上设有伸缩板，伸缩板可在根据扰流板的位置、姿态和数量调整风场的基础上进行更加细微的调整，具有方便、快捷的优点。

Description

一种多点多级调节扰流尖劈

技术领域

本发明涉及一种风洞扰流尖劈，具体涉及一种多点多级调节扰流尖劈。

背景技术

风洞实验是飞行研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域更是不可或缺的。风洞试验中，风的流动状态容易控制，将模型或实物固定在风洞中进行反复的吹风，通过测控仪器和设备即可获得实验数据。尖劈和粗糙元广泛的应用于风洞试验中的大气边界层模拟，通过尖劈和粗糙元的形状和分布可以模拟不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面。

在进行风洞实验时，通常在尖劈上安装扰流板，通过调节扰流板的位置和扰流板面积来调节风洞内的风场。传统地，扰流板通过螺栓固定安装在尖劈上，为调节出需要的风场，需要实验人员频繁进出风洞实验室，并手动不断改变扰流板的位置和扰流板面积，调节过程繁琐，所需时间很长。

发明内容

本发明提供一种能对扰流板迎风面积进行多点多级调节的尖劈，能更好的达到调节风场的目的。

技术方案如下：

一种风洞试验扰流板尖劈装置，其关键在于：包括挡风基板和风场调节单元，所述挡风基板竖向设置，该挡风基板的同一侧面设有两列风场调节组件，两列所述风场调节组件分别靠近所述挡风基板的两个竖向边缘，所述风场调节组件包括多个所述风场调节单元，多个所述风场调节单元竖向分布；

所述风场调节单元包括扰流板和电机组件，其中所述电机组件设置在所述挡风基板的侧面，所述扰流板设置于所述电机组件的输出轴上，所述扰流板上还设有伸缩扰流件。

采取以上技术方案的显著效果是：通过旋转挡风基板上设置的风场调节单元，多次调节扰流装置的形状和位置，改变风场扰流板的迎风面积。

所述电机组件包括壳体和从该壳体向外输出的旋转空心轴，该旋转空心轴形成所述电机组件的输出轴，所述壳体固定设置在所述挡风基板的任一侧面，所述旋转空心轴竖向设置，所述旋转空心轴靠近所述挡风基板的竖向边缘，所述旋转空心轴上安装有所述扰流板，所述扰流板竖向设置。

所述伸缩扰流件包括伸缩电机和伸缩板，其中伸缩板滑动装配在所述扰流板上，所述伸缩电机固定于所述扰流板上，所述伸缩电机的输出轴同轴连接有驱动丝杆，所述伸缩板上固定有驱动块，所述驱动丝杆螺纹穿设在所述驱动块上，所述伸缩电机靠近所述电机组件。

所述挡风基板的顶部设有条形支耳，所述条形支耳水平设置，所述条形支耳与所述电机组件位于所述挡风基板的同一侧面，所述条形支耳位于所述电机组件上方，所述挡风基板底部设有安装底座，所述条形支耳的两端分别竖向贯穿有通孔，所述条形支耳与所述安装底座之间竖向设有两个立轴，两个所述立轴分别靠近所述挡风基板的两个竖向边缘，两个所述立轴的上端分别穿设在所述条形支耳两端的通孔内，所述立轴下端插设在所述安装底座内，两个所述立轴与两列所述风场调节组一一对应，所述立轴活动插设在同一列的所有所述风场调节单元的旋转空心轴内。

所述电机组件还包括电机本体和传动齿轮组；

所述电机本体和所述传动齿轮组均位于所述壳体内，所述旋转空心轴穿过所述壳体，所述旋转空心轴通过轴承安装在所述壳体内，所述旋转空心轴垂直所述电机本体的输出轴；

所述传动齿轮组包括第一齿轮和第五齿轮，所述第五齿轮固套在所述旋转空心轴外壁上，所述第一齿轮固套在所述电机本体的输出轴上，所述第五齿轮位于所述壳体内，所述第一齿轮与所述第五齿轮之间传动配合连接。

所述传动齿轮组还包括第二齿轮、蜗杆、蜗轮、第三齿轮和第四齿轮；

所述壳体内设有第一轴承座和第二轴承座，所述蜗杆的两端分别通过轴承安装在所述第一轴承座和所述第二轴承座上，所述蜗杆与所述电机本体的输出轴平行，所述第二齿轮固套在所述蜗杆上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述壳体内设有蜗轮轴和齿轮轴，所述蜗轮轴上固套有所述蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述蜗轮轴上还固套有所述第三齿轮，所述蜗轮与所述第三齿轮同轴转动，所述齿轮轴上固套有所述第四齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第五齿轮啮合。

在所述壳体上设有空心轴穿孔，所述旋转空心轴穿设于该空心轴穿孔内，所述旋转空心轴上设有第一圆锥轴承和第二圆锤轴承，所述第一圆锥轴承和所述第二圆锤轴承均固套在所述旋转空心轴外壁，所述第一圆锥轴承的外圈和所述第二圆锤轴承的外圈分别与所述空心轴穿孔的内壁抵紧；

所述第五齿轮固套于所述第一圆锥轴承和所述第二圆锤轴承之间的所述旋转空心轴上。

所述壳体包括上壳体和下壳体；

所述上壳体与所述下壳体相互扣合，所述第一轴承座和所述第二轴承座设于所述上壳体上，所述蜗轮轴和所述齿轮轴平行，所述第一圆锥轴承安装于所述上壳体的空心轴穿孔内，所述第二圆锤轴承安装于所述下壳体的空心轴穿孔内；

所述电机本体的机身固定设置在所述下壳体上。

所述扰流板包括扰流板本体和弧形安装板，所述扰流板本体和所述弧形安装板均竖向设置，所述旋转空心轴的中部穿设于所述壳体内，所述旋转空心轴的两端伸出所述壳体后分别设有扰流板安装部；

所述扰流板本体的任一竖向侧边上设有两个所述弧形安装板，两个所述弧形安装板分别落在所述旋转空心轴上下两端的所述扰流板安装部内并与所述旋转空心轴连接；

所述扰流板安装部包括位于所述旋转空心轴外壁上的定位凹槽，在所述定位凹槽的槽底贯穿有至少四个安装孔，所述弧形安装板上贯穿有至少四个固定孔，所述固定孔与所述安装孔一一对应，所述固定孔与所述安装孔内壁均设有内螺纹，所述固定孔与对应的所述安装孔内穿设有同一根螺钉。

所述伸缩板与所述扰流板平行，所述伸缩板竖向设置，在所述扰流板上对应所述伸缩板的上边缘设有上限位条，在所述扰流板上对应所述伸缩板的下边缘设有下限位条，所述上限位条和下限位条均水平设置，所述上限位条和下限位条之间形成伸缩板滑槽，所述伸缩板滑动转配在所述伸缩板滑槽内，所述上限位条和下限位条上分别设有限制所述伸缩板掉落的缩口部；

所述伸缩电机为减速电机。

有益效果：本方案通过在传统的挡风基板(尖劈)上设置多个扰流板，并在扰流板本体上设有伸缩板，伸缩板可在根据扰流板的位置、姿态和数量调整风场的基础上进行更加细微的调整，具有方便、快捷的优点。

附图说明

图1为风洞试验扰流板尖劈装置示意图；

图2为图1的A-A剖面示意图；

图3为图2的局部放大图X；

图4为弧形安装板3b的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为电机组件4的结构示意图；

图7为图6的B-B剖视图；

图8为图6的C-C剖视图；

图9为图6的俯视图；

图10为图9的D-D剖视图；

图11为图9的E-E剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1到图11所示，一种多点多级调节扰流尖劈，包括挡风基板1、扰流板本体3a、弧形安装板3b、旋转空心轴4a、电机本体5、第一齿轮6a、第二齿轮6b、蜗杆6c、蜗轮6d、第三齿轮6e、第四齿轮6f、第五齿轮6g、上壳体7a、下壳体7b、第一轴承座8、第二轴承座9、蜗轮轴10、齿轮轴11、第一圆锥轴承12、第二圆锤轴承13、固定孔21、螺钉19、安装支耳20、安装孔22、立轴23，其中：

所述挡风基板1竖向设置，该挡风基板1的同一侧面设有两列风场调节组件，两列所述风场调节组件分别靠近所述挡风基板1的两个竖向边缘，所述风场调节组件包括多个所述风场调节单元2，多个所述风场调节单元2竖向分布；

所述风场调节单元2包括扰流板3和电机组件4，其中所述电机组件4设置在所述挡风基板1的侧面，所述扰流板3设置于所述电机组件4的输出轴上，所述扰流板3上还设有伸缩扰流件。

具体的：

所述电机组件4包括壳体7和从该壳体7向外输出的旋转空心轴4a，该旋转空心轴4a形成所述电机组件4的输出轴，所述壳体7固定设置在所述挡风基板1的任一侧面，所述旋转空心轴4a竖向设置，所述旋转空心轴4a靠近所述挡风基板1的竖向边缘，所述旋转空心轴4a上安装有所述扰流板3，所述扰流板3竖向设置。

所述伸缩扰流件包括伸缩电机14和伸缩板16，其中伸缩板16滑动装配在所述扰流板3上，所述伸缩电机14固定于所述扰流板3上，所述伸缩电机14 的输出轴同轴连接有驱动丝杆，所述伸缩板16上固定有驱动块18，所述驱动丝杆螺纹穿设在所述驱动块18上，所述伸缩电机14靠近所述电机组件4。

所述挡风基板1的顶部设有条形支耳20，所述条形支耳20水平设置，所述条形支耳20与所述电机组件4位于所述挡风基板1的同一侧面，所述条形支耳 20位于所述电机组件4上方，所述挡风基板1底部设有安装底座，所述条形支耳20的两端分别竖向贯穿有通孔，所述条形支耳20与所述安装底座之间竖向设有两个立轴23，两个所述立轴23分别靠近所述挡风基板1的两个竖向边缘，两个所述立轴23的上端分别穿设在所述条形支耳20两端的通孔内，所述立轴 23下端插设在所述安装底座内，两个所述立轴23与两列所述风场调节组一一对应，所述立轴23活动插设在同一列的所有所述风场调节单元2的旋转空心轴4a 内。

所述电机组件4还包括电机本体5和传动齿轮组6；

所述电机本体5和所述传动齿轮组6均位于所述壳体7内，所述旋转空心轴4a穿过所述壳体7，所述旋转空心轴4a通过轴承安装在所述壳体7内，所述旋转空心轴4a垂直所述电机本体5的输出轴；

所述传动齿轮组6包括第一齿轮6a和第五齿轮6g，所述第五齿轮6e固套在所述旋转空心轴4a外壁上，所述第一齿轮6a固套在所述电机本体5的输出轴上，所述第五齿轮6g位于所述壳体7内，所述第一齿轮6a与所述第五齿轮 6g之间传动配合连接。

所述传动齿轮组6还包括第二齿轮6b、蜗杆6c、蜗轮6d、第三齿轮6e和第四齿轮6f；

所述壳体7内设有第一轴承座8和第二轴承座9，所述蜗杆6c的两端分别通过轴承安装在所述第一轴承座8和所述第二轴承座9上，所述蜗杆6c与所述电机本体5的输出轴平行，所述第二齿轮6b固套在所述蜗杆6c上，所述第一齿轮6a与所述第二齿轮6b啮合，所述壳体7内设有蜗轮轴10和齿轮轴11，所述蜗轮轴10上固套有所述蜗轮6d，所述蜗轮6d与所述蜗杆6c啮合，所述蜗轮轴10上还固套有所述第三齿轮6e，所述蜗轮6d与所述第三齿轮6e同轴转动，所述齿轮轴11上固套有所述第四齿轮6f，所述第三齿轮6e与所述第四齿轮6f 啮合，所述第四齿轮6f与所述第五齿轮6g啮合。

在所述壳体7上设有空心轴穿孔，所述旋转空心轴4a穿设于该空心轴穿孔内，所述旋转空心轴4a上设有第一圆锥轴承12和第二圆锤轴承13，所述第一圆锥轴承12和所述第二圆锤轴承13均固套在所述旋转空心轴4a外壁，所述第一圆锥轴承12的外圈和所述第二圆锤轴承13的外圈分别与所述空心轴穿孔的内壁抵紧；

所述第五齿轮6g固套于所述第一圆锥轴承12和所述第二圆锤轴承13之间的所述旋转空心轴4a上。

所述壳体7包括上壳体7a和下壳体7b；

所述上壳体7a与所述下壳体7b相互扣合，所述第一轴承座8和所述第二轴承座9设于所述上壳体7a上，所述蜗轮轴10和所述齿轮轴11平行，所述第一圆锥轴承12安装于所述上壳体7a的空心轴穿孔内，所述第二圆锤轴承13安装于所述下壳体7b的空心轴穿孔内；

所述电机本体5的机身固定设置在所述下壳体7b上。

所述扰流板3包括扰流板本体3a和弧形安装板3b，所述扰流板本体3a和所述弧形安装板3b均竖向设置，所述旋转空心轴4a的中部穿设于所述壳体7 内，所述旋转空心轴4a的两端伸出所述壳体7后分别设有扰流板安装部；

所述扰流板本体3a的任一竖向侧边上设有两个所述弧形安装板3b，两个所述弧形安装板3b分别落在所述旋转空心轴4a上下两端的所述扰流板安装部内并与所述旋转空心轴4a连接；

所述扰流板安装部包括位于所述旋转空心轴4a外壁上的定位凹槽，在所述定位凹槽的槽底贯穿有至少四个安装孔22，所述弧形安装板3b上贯穿有至少四个固定孔21，所述固定孔21与所述安装孔22一一对应，所述固定孔21与所述安装孔22内壁均设有内螺纹，所述固定孔21与对应的所述安装孔22内穿设有同一根螺钉19。

所述伸缩板16与所述扰流板3平行，所述伸缩板16竖向设置，在所述扰流板3上对应所述伸缩板16的上边缘设有上限位条15，在所述扰流板3上对应所述伸缩板16的下边缘设有下限位条17，所述上限位条15和下限位条17均水平设置，所述上限位条15和下限位条17之间形成伸缩板滑槽，所述伸缩板16 滑动转配在所述伸缩板滑槽内，所述上限位条15和下限位条17上分别设有限制所述伸缩板3掉落的缩口部；

所述伸缩电机14为减速电机。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：包括挡风基板(1)和风场调节单元(2)，所述挡风基板(1)竖向设置，该挡风基板(1)的同一侧面设有两列风场调节组件，两列所述风场调节组件分别靠近所述挡风基板(1)的两个竖向边缘，所述风场调节组件包括多个所述风场调节单元(2)，多个所述风场调节单元(2)竖向分布；

所述风场调节单元(2)包括扰流板(3)和电机组件(4)，其中所述电机组件(4)设置在所述挡风基板(1)的侧面，所述扰流板(3)设置于所述电机组件(4)的输出轴上，所述扰流板(3)上还设有伸缩扰流件。

2.根据权利要求1所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述电机组件(4)包括壳体(7)和从该壳体(7)向外输出的旋转空心轴(4a)，该旋转空心轴(4a)形成所述电机组件(4)的输出轴，所述壳体(7)固定设置在所述挡风基板(1)的任一侧面，所述旋转空心轴(4a)竖向设置，所述旋转空心轴(4a)靠近所述挡风基板(1)的竖向边缘，所述旋转空心轴(4a)上安装有所述扰流板(3)，所述扰流板(3)竖向设置。

3.根据权利要求1所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述伸缩扰流件包括伸缩电机(14)和伸缩板(16)，其中伸缩板(16)滑动装配在所述扰流板(3)上，所述伸缩电机(14)固定于所述扰流板(3)上，所述伸缩电机(14)的输出轴同轴连接有驱动丝杆，所述伸缩板(16)上固定有驱动块(18)，所述驱动丝杆螺纹穿设在所述驱动块(18)上，所述伸缩电机(14)靠近所述电机组件(4)。

4.根据权利要求2所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述挡风基板(1)的顶部设有条形支耳(20)，所述条形支耳(20)水平设置，所述条形支耳(20)与所述电机组件(4)位于所述挡风基板(1)的同一侧面，所述条形支耳(20)位于所述电机组件(4)上方，所述挡风基板(1)底部设有安装底座，所述条形支耳(20)的两端分别竖向贯穿有通孔，所述条形支耳(20)与所述安装底座之间竖向设有两个立轴(23)，两个所述立轴(23)分别靠近所述挡风基板(1)的两个竖向边缘，两个所述立轴(23)的上端分别穿设在所述条形支耳(20)两端的通孔内，所述立轴(23)下端插设在所述安装底座内，两个所述立轴(23)与两列所述风场调节组一一对应，所述立轴(23)活动插设在同一列的所有所述风场调节单元(2)的旋转空心轴(4a)内。

5.根据权利要求4所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述电机组件(4)还包括电机本体(5)和传动齿轮组(6)；

所述电机本体(5)和所述传动齿轮组(6)均位于所述壳体(7)内，所述旋转空心轴(4a)穿过所述壳体(7)，所述旋转空心轴(4a)通过轴承安装在所述壳体(7)内，所述旋转空心轴(4a)垂直所述电机本体(5)的输出轴；

所述传动齿轮组(6)包括第一齿轮(6a)和第五齿轮(6g)，所述第五齿轮(6e)固套在所述旋转空心轴(4a)外壁上，所述第一齿轮(6a)固套在所述电机本体(5)的输出轴上，所述第五齿轮(6g)位于所述壳体(7)内，所述第一齿轮(6a)与所述第五齿轮(6g)之间传动配合连接。

6.根据权利要求5所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述传动齿轮组(6)还包括第二齿轮(6b)、蜗杆(6c)、蜗轮(6d)、第三齿轮(6e)和第四齿轮(6f)；

所述壳体(7)内设有第一轴承座(8)和第二轴承座(9)，所述蜗杆(6c)的两端分别通过轴承安装在所述第一轴承座(8)和所述第二轴承座(9)上，所述蜗杆(6c)与所述电机本体(5)的输出轴平行，所述第二齿轮(6b)固套在所述蜗杆(6c)上，所述第一齿轮(6a)与所述第二齿轮(6b)啮合，所述壳体(7)内设有蜗轮轴(10)和齿轮轴(11)，所述蜗轮轴(10)上固套有所述蜗轮(6d)，所述蜗轮(6d)与所述蜗杆(6c)啮合，所述蜗轮轴(10)上还固套有所述第三齿轮(6e)，所述蜗轮(6d)与所述第三齿轮(6e)同轴转动，所述齿轮轴(11)上固套有所述第四齿轮(6f)，所述第三齿轮(6e)与所述第四齿轮(6f)啮合，所述第四齿轮(6f)与所述第五齿轮(6g)啮合。

7.根据权利要求5所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：在所述壳体(7)上设有空心轴穿孔，所述旋转空心轴(4a)穿设于该空心轴穿孔内，所述旋转空心轴(4a)上设有第一圆锥轴承(12)和第二圆锤轴承(13)，所述第一圆锥轴承(12)和所述第二圆锤轴承(13)均固套在所述旋转空心轴(4a)外壁，所述第一圆锥轴承(12)的外圈和所述第二圆锤轴承(13)的外圈分别与所述空心轴穿孔的内壁抵紧；

所述第五齿轮(6g)固套于所述第一圆锥轴承(12)和所述第二圆锤轴承(13)之间的所述旋转空心轴(4a)上。

8.根据权利要求7所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述壳体(7)包括上壳体(7a)和下壳体(7b)；

所述上壳体(7a)与所述下壳体(7b)相互扣合，所述第一轴承座(8)和所述第二轴承座(9)设于所述上壳体(7a)上，所述蜗轮轴(10)和所述齿轮轴(11)平行，所述第一圆锥轴承(12)安装于所述上壳体(7a)的空心轴穿孔内，所述第二圆锤轴承(13)安装于所述下壳体(7b)的空心轴穿孔内；

所述电机本体(5)的机身固定设置在所述下壳体(7b)上。

9.根据权利要求3所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述扰流板(3)包括扰流板本体(3a)和弧形安装板(3b)，所述扰流板本体(3a)和所述弧形安装板(3b)均竖向设置，所述旋转空心轴(4a)的中部穿设于所述壳体(7)内，所述旋转空心轴(4a)的两端伸出所述壳体(7)后分别设有扰流板安装部；

所述扰流板本体(3a)的任一竖向侧边上设有两个所述弧形安装板(3b)，两个所述弧形安装板(3b)分别落在所述旋转空心轴(4a)上下两端的所述扰流板安装部内并与所述旋转空心轴(4a)连接；

所述扰流板安装部包括位于所述旋转空心轴(4a)外壁上的定位凹槽，在所述定位凹槽的槽底贯穿有至少四个安装孔(22)，所述弧形安装板(3b)上贯穿有至少四个固定孔(21)，所述固定孔(21)与所述安装孔(22)一一对应，所述固定孔(21)与所述安装孔(22)内壁均设有内螺纹，所述固定孔(21)与对应的所述安装孔(22)内穿设有同一根螺钉(19)。

10.根据权利要求3所述的一种多点多级调节扰流尖劈，其特征在于：所述伸缩板(16)与所述扰流板(3)平行，所述伸缩板(16)竖向设置，在所述扰流板(3)上对应所述伸缩板(16)的上边缘设有上限位条(15)，在所述扰流板(3)上对应所述伸缩板(16)的下边缘设有下限位条(17)，所述上限位条(15)和下限位条(17)均水平设置，所述上限位条(15)和下限位条(17)之间形成伸缩板滑槽，所述伸缩板(16)滑动转配在所述伸缩板滑槽内，所述上限位条(15)和下限位条(17)上分别设有限制所述伸缩板(3)掉落的缩口部；

所述伸缩电机(14)为减速电机。