CN111747052A

CN111747052A - 一种高空轨道桥接结构

Info

Publication number: CN111747052A
Application number: CN202010659867.3A
Authority: CN
Inventors: 段雪峰; 吴福章; 高大鹏; 陈辅政; 陈袁; 刘砚
Original assignee: Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Current assignee: Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2020-10-09

Abstract

本发明公开了一种高空轨道桥接结构，该用于风洞试验中高空试验轨道和移动轨道的对接，用于完成试验模型在试验段中的移动，所述桥接结构包括：搭接轨道、连接到搭接轨道上的第一转臂、第一转臂的另一端与转轴连接、转轴的另一端与第二转臂连接、第二转臂的另一端连接到气缸的推杆上，通过气缸推杆的前后位移带动第二转臂、第一转臂、搭接轨道转动。本发明采用气缸驱动，根据气缸自身的位置感测，控制气缸伸缩杆行程，实现搭接轨道的转动运动；采取机械限位，不需要其它的限位传感器，控制系统简单，本发明的桥接结构用于短距离桥接两个轨道，其结构的独特性使得桥接操作简单、且精确度高，易于维护。

Description

一种高空轨道桥接结构

技术领域

本发明涉及风洞试验领域，具体涉及到风洞试验状态更换过程中在高空两个轨道的桥接，用于完成试验模型、设备的运输移动。

背景技术

在风洞试验中，根据不同的试验需求，需要在试验段中安装不同的地板或者模型；目前，该类设备的安装主要由可移动运输设备完成从停放到试验段的转运工作。在转运过程中，由升降机将设备升到与试验段相同高度，通过连接试验轨道和可移动运输设备的轨道，使得模型或者地板通过轨道到达指定的试验位置。

对于轨道的连接，目前采用的主要方式是人工对接，利用云梯将工人升空到两个轨道之间，然后通过手动操作将两个轨道进行连接。目前的操作面临以下几个问题：

第一、离地高，操作人员视线受阻，无法检测到位情况；

第二、离地高，设备支腿处微小的误差，就会引起高空轨道对接位置偏差；之间没有桥接过渡，轨道之间上下有高差，设备重量大，容易卡死，进退两难，无法处理；

第三、地板等设备自身水平度要求高，轨道也需适应满足平整度要求，轨道对接高差较大的情况下，地板尺寸大，跨度大，重量大，容易变形；

第四、如果没有桥接，升降机轨道到高空位后轨道之间会有间隙；轨道对接，不能有横向裂口间隙，才能保证地板顺利行走；但是如果初始状态升降机轨道和试验段轨道端面之间没有距离，那么在上升过程中，两设备会碰撞；地板等高精设备可能在升降机横梁轨道上滑动碰撞，造成不可估计的后果；所以过程是先上升再搭接；

第五、试验轨道超过地面8米，已经属于高空作业，危险系数非常高；如果采用人工操作，不但效率低下，还可能出现不可控的安全风险。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前对于试验轨道和移动轨道两者之间不能进行直接对接的问题，提出一种轨道桥接结构，巧妙的设计一种桥接结构完成两个轨道之间的连接。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高空轨道桥接结构，该结构用于风洞试验中高空试验轨道和移动轨道的对接，用于完成试验模型在试验段中的移动，该方法具体的过程为：

S1:固定设置在风洞试验段高空的试验轨道；

S2:设置在风洞地面的移动轨道，和设置在移动轨道横梁上的桥接结构；

S3：当移动轨道通过升降机到达与试验轨道同一水平高度后，通过气动作用推动桥接结构进行转动；

S4:转动后的桥接结构中的搭接轨道一端设置在试验轨道上、搭接轨道另一端与移动轨道端面进行接触。

在上述技术方案中，所述桥接结构包括：搭接轨道2、连接到搭接轨道上的第一转臂3、第一转臂的另一端与转轴4连接、转轴的另一端与第二转臂5连接、第二转臂的另一端连接到气缸7的推杆上，通过气缸推杆的前后位移带动第二转臂3、第一转臂5、搭接轨道2转动。

在上述技术方案中，所述气缸推杆通过U型连接件和柱销与第二转臂连接。

在上述技术方案中，所述第一转臂的一端通过连接件与搭接轨道固定连接。

在上述技术方案中，气缸通过安装座固定连接到移动轨道的横梁上。

在上述技术方案中，所述气缸与安装座之间设置有耳轴套件，气缸绕耳轴套件中的转轴进行转动。

在上述技术方案中，转轴两端通过轴承套固定连接到移动轨道的横梁上，第二转臂通过轴承带动第一转臂转动，第一转臂带动搭接轨道绕弧形转动。

在上述技术方案中，搭接轨道的底面与试验轨道连接，搭接轨道与试验轨道之间设置有限位结构。

在上述技术方案中，所述搭接轨道两端的端面为斜面，搭接轨道的底面上设置有凸台结构，与之相对的试验轨道的连接位置设置有凹孔结构。

在上述技术方案中，所述搭接轨道与移动轨道接触的一端为第一斜面，所述第一斜面的平行边与搭接轨道的平行线正交，所述搭接轨道与试验轨道接触的一端为第二斜面，所述第二斜面的平行边与搭接轨道的平行线进行非正交相交。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、结构简单，直接安装在移动轨道的横梁上，空间需求小，不会额外增加移动轨道的体积；

2、本发明采用气缸驱动，根据气缸自身的位置感测，控制气缸伸缩杆行程，实现搭接轨道的转动运动；采取机械限位，不需要其它的限位传感器，控制系统简单；

3、气缸的气源可以采用风洞现场的气源，气源稳定可靠，不需要额外增加相关装置；

4、本发明的桥接结构用于短距离桥接两个轨道，其结构的独特性使得桥接操作简单、且精确度高，易于维护。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明结构的平面示意图；

图2是本发明结构的安装立体结构示意图；

图3是本发明对接完成后的结构示意图；

其中：1是移动轨道，2是搭接轨道，2-1是第一斜面，2-2是第二斜面，2-3是凸起结构，3是第一转臂，4是转轴，5是第二转臂，6是U型接头，7是气缸，8是支撑座，9是试验轨道。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1 所示，轨道桥接结构包括有搭接轨道2、第一转臂3、第二转臂5、转轴4和气缸，其中第一转臂3的一端通过连接件与搭接轨道2固定连接，第一转臂3的另一端通过轴承套连接到转轴4的一端，第二转臂5的一端通过轴承套连接到转轴的另一端，而第二转臂5的另一端通过U型接头6与气缸7的推杆连接。

在本实施例中，第二转臂5的两端均采用活动连接，与U型接头6之间采用柱销的方式进行连接，第二转臂可以在U型接头6的U型槽内绕柱销进行转动，当气缸7推杆推动U型接头6时，第二转臂5以另一端为原点，第二转臂臂长为半径进行圆弧转动。

在本实施例中，第二转臂5通过转轴4与第一转臂3联动，第二转臂5的转动会带动转轴4进行转动，而转轴4的转动直接带动第一转臂3转动，第一转臂3带动搭接轨道2进行转动，因此，当气缸7推杆伸缩，就可以带动搭接轨道2绕圆弧进行转动，从而实现将搭接轨道从一个位置变换到另一个位置。

在本实施中，如图2所示，整个桥接结构需要进行固定安装，转轴4两端通过轴承固定连接到移动轨道1上，而气缸7通过耳轴套件和支撑座8与移动轨道下端连接，气缸7可以绕耳轴套件中的轴转动。

在本实施例中，如图3所示，需要完成对于试验轨道9和移动轨道1的对接。当需要进行试验的模型或者设备与移动设备进行连接固定后，通过升降机将整个移动轨道横梁进行上升，到达试验轨道高度。气缸工作，弹簧伸长，气缸绕耳轴套件中的轴转动，气缸推杆回缩，气缸推杆带动第二转臂5进行转动，带动搭接轨道2绕固定安装的转轴4进行转动。当搭接轨道与试验轨道对接时，搭接轨道2的下端面放置在试验轨道上，而搭接轨道2的另一端面与移动轨道的端面进行接触。为了实现在搭接过程中，确保连接的可靠性，搭接轨道的下端面设计有凸台结构2-3，而试验轨道与搭接轨道下端面上设置有凹孔结构。在连接过程中，搭接轨道的凸台结构2-3插入到试验轨道的凹孔结构内，实现搭接轨道与试验轨道之间的机械限位，避免两者之间会相互滑动。为了在搭接过程中实现精准定位和导向的作用，在试验轨道上与搭接轨道端面接触端设计为斜面，而同样的搭接轨道的端面也设计为斜面，当两者进行接触时，通过斜面接触，使得两者之间在接触时，刚性的挤压力可以沿着斜面进行分解，从而使得整个搭接轨道沿着斜面进行滑动，从而使得搭接轨道下端面的凸台结构可以顺利的插入到试验轨道的凹孔结构内，完成轨道的精准对接。

在整个轨道桥接过程中，桥接结构第一步是通过气缸推动使得桥接轨道进行转动，桥接轨道上具有斜面的一端首先与试验轨道的斜面进行接触，桥接结构继续做功，桥接轨道与试验轨道的斜面在相互摩擦的过程中，桥接轨道的另一端与移动轨道的端面完成接触，当桥接轨道的凸台结构完全进入到试验轨道的凹孔结构内后，停止气缸的做功，完成试验轨道和移动轨道之间的桥接。移动轨道上的试验设备或者模型通过行走轮可以移动到试验轨道上，整个桥接轨道受力均匀，运动平稳。

为了确保在桥接后轨道能正常的通车，桥接轨道上的斜面分为两段不相同的斜面，如图3所示，在桥接轨道上与移动轨道相接触的第一斜面2-1是一个与桥接轨道上平行面正交的一个斜面，斜面上下的平行边与桥接轨道的平行面正交。第一斜面2-1的目的是保证搭接轨道与移动轨道之间的相互接触压接，用于分解垂直受力。而在桥接轨道上与试验轨道相接触的第二斜面2-2是一个与桥接轨道上平行面非正交的一个斜面，相对于第一斜面2-1，第二斜面2-2受到的力来自试验轨道左右的挤压，其目的是让轨道上轮子滚过的时候，始终能够保证接触在轨道上，较为平滑地从一个轨道过渡到另一个轨道；如果没有这个第二斜面2-2，那么轨道就会有一个间断，导致地板驱动轮在经过该间断时因为别卡而造成不能平稳滚动，对地板上的高精度测试设备形成不利的额外振动，甚至可能使地板完全卡死无法前进。

当桥接结构不工作时，弹簧回缩状态，气缸推杆前端伸出，搭接轨道向上翘起，不影响试验轨道上和移动轨道上的设备靠近、对接。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种高空轨道桥接结构，其特征在于该桥接结构用于风洞试验中高空试验轨道和移动轨道的对接，用于完成试验模型在试验段中的移动，具体的过程为：

S1:固定设置在风洞试验段高空的试验轨道；

2.根据权利要求1所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于所述桥接结构包括：搭接轨道（2）、连接到搭接轨道上的第一转臂（3）、第一转臂的另一端与转轴（4）连接、转轴的另一端与第二转臂（5）连接、第二转臂的另一端连接到气缸（7）的推杆上，通过气缸推杆的前后位移带动第二转臂（3）、第一转臂（5）、搭接轨道（2）转动。

3.根据权利要求2所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于所述气缸推杆通过U型连接件（6）和柱销与第二转臂连接。

4.根据权利要求2所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于所述第一转臂的一端通过连接件与搭接轨道固定连接。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于气缸通过安装座固定连接到移动轨道的横梁上。

6.根据权利要求5所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于所述气缸与安装座之间设置有耳轴套件，气缸绕耳轴套件中的转轴进行转动。

7.根据权利要求2或5所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于转轴两端通过轴承套固定连接到移动轨道的横梁上，第二转臂通过轴承带动第一转臂转动，第一转臂带动搭接轨道绕弧形转动。

8.根据权利要求1或2所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于搭接轨道的底面与试验轨道连接，搭接轨道与试验轨道之间设置有限位结构。

9.根据权利要求8所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于所述搭接轨道两端的端面为斜面，搭接轨道的底面上设置有凸台结构（2-2），与之相对的试验轨道的连接位置设置有凹孔结构。

10.根据权利要求9所述的一种高空轨道桥接结构，其特征在于：所述搭接轨道与移动轨道接触的一端为第一斜面（2-1），所述第一斜面的平行边与搭接轨道的平行线正交，所述搭接轨道与试验轨道接触的一端为第二斜面（2-2），所述第二斜面的平行边与搭接轨道的平行线进行非正交相交。