CN112171628B - 一种高速风洞固块喷管更换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速风洞固块喷管更换装置。该更换装置包括位于水平面Ⅰ上的试验轨道和存放轨道，以及位于低于水平面Ⅰ的水平面Ⅱ上的垂直于试验轨道和存放轨道的过渡轨道；过渡轨道上安装有过渡平台，过渡平台的下表面安装有装卡在过渡轨道上的滚轮Ⅰ，过渡平台的上表面安装有宽度为W、位于水平面Ⅰ的衔接轨道；存放架通过底部的滚轮Ⅱ装卡在过渡轨道上；喷管箱放置在在存放架上，喷管箱内安装有喷管；喷管箱与喷管一一对应；试验轨道上顺序排列有待用的系列喷管箱；存放轨道上顺序排列有备用的系列喷管箱。该更换装置结构简单可靠，更换便捷，提升了固块喷管更换质量和效率，减小了工作人员的劳动强度。

Description

一种高速风洞固块喷管更换装置
技术领域
本发明属于高速风洞试验技术领域，具体涉及一种高速风洞固块喷管更换装置。
背景技术
风洞是能人工产生和控制气流，用来模拟飞行器或物体周围气体流动，并可以度量气体对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状试验设备。按试验气流速度范围划分，风洞可分为低速风洞、高速风洞、高超声速风洞。高速风洞模拟气流速度范围：0.3＜M＜4.5。
喷管是保证试验段获得目标马赫数的均匀气流的重要部件，其作用是将气流从低速均匀加速到声速，然后再让气流均匀膨胀加速到所要求的马赫数。喷管可分为二维喷管和三维喷管，高速风洞多采用二维喷管。二维喷管有固块喷管和柔性喷管两种型式，我国早期建设的0.6米×0.6米高速风洞多采用固块喷管。一副二维固块喷管包括两块完全对称的曲面块。固块喷管制造完成后，马赫数就确定了，无法更改，所以，一座高速风洞配备了多副喷管。开展飞行器试验时，如果要改变试验马赫数，需要更换对应的喷管。喷管体积和质量都较大，更换工作需要花费较长时间和大量的体力。
受风洞空间限制，现有的某0.6米×0.6米高速风洞的试验位置的左侧和右侧预留的空间大小不同，试验位置的左侧(面向试验段)只能放置三个喷管箱，右侧能放置多个喷管箱，但是只有左侧的三个喷管箱能安装到试验位置。为了尽量多的重复利用左侧的三个喷管箱，将喷管设计成可以通过轨道推入推出喷管箱的结构形式，一次更换，能最多准备三副喷管处于试验状态，其余的喷管则存放在存放架上备用。如果要更换喷管，需要将喷管箱里面的喷管推出，放置在存放架上，再将存放架上的目标喷管推入喷管箱。在更换过程中，需要多个工作人员配合，拆卸固定喷管的螺钉，一起合力推出和推进喷管，耗费了大量人力。频繁更换还会导致喷管长期高频的与喷管箱摩擦，造成了喷管的磨损。每次换装同一个喷管并不能保证位置完全一致，影响了同一马赫数下高速风洞流场均匀性，降低了试验数据的重复性精度。更换过程耗时较长，更换一副喷管需要约20至30分钟，降低了试验效率。
当前，亟需发展一种新型的高速风洞固块喷管更换装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高速风洞固块喷管更换装置。
本发明的高速风洞固块喷管更换装置，其特点是，所述的更换装置包括位于水平面Ⅰ上的、并列排列的、宽度均为W的、中部断开的试验轨道和存放轨道，以及位于低于水平面Ⅰ的水平面Ⅱ上的、对应于试验轨道和存放轨道中部断开位置的、垂直于试验轨道和存放轨道的过渡轨道；过渡轨道上安装有过渡平台，过渡平台的下表面安装有装卡在过渡轨道上的滚轮Ⅰ，过渡平台的上表面安装有宽度为W、位于水平面Ⅰ的衔接轨道；存放架通过底部的滚轮Ⅱ装卡在过渡轨道上；喷管箱放置在在存放架上，喷管箱内安装有喷管；
所述的试验轨道的前端设置有试验位置。
进一步地，所述的试验轨道上按照风洞试验需求，顺序排列有依次放置在系列存放架上的待用的系列喷管箱。
进一步地，所述的存放轨道上顺序排列有依次放置在系列存放架上的备用的系列喷管箱。
进一步地，所述的试验轨道上安装有限位卡块Ⅰ。
进一步地，所述的存放轨道上安装有限位卡块Ⅱ。
进一步地，所述的喷管箱与喷管一一对应。
进一步地，所述的存放架采用电动控制。
进一步地，所述的过渡平台采用电动控制。
本发明的高速风洞固块喷管更换装置中的喷管箱与喷管一一对应，避免了喷管推进推出导致的喷管磨损，保证了同一马赫数下高速风洞流场均匀性，提高了试验数据的重复性精度。
本发明的高速风洞固块喷管更换装置增加了过渡轨道和过渡平台，实现了喷管箱在试验轨道和存放轨道上的过渡，具有空间紧凑的优点。
本发明的高速风洞固块喷管更换装置结构简单可靠，更换便捷，提升了固块喷管更换质量和效率，减小了工作人员的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的高速风洞固块喷管更换装置的结构示意图；
图2为本发明的高速风洞固块喷管更换装置的工作过程图。
图中，1.试验轨道 2.存放轨道 3.喷管箱 4.存放架 5.过渡平台 6.过渡轨道 7.喷管 8.试验位置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1所示，本发明的高速风洞固块喷管更换装置包括位于水平面Ⅰ上的、并列排列的、宽度均为W的、中部断开的试验轨道1和存放轨道2，以及位于低于水平面Ⅰ的水平面Ⅱ上的、对应于试验轨道1和存放轨道2中部断开位置的、垂直于试验轨道1和存放轨道2的过渡轨道6；过渡轨道6上安装有过渡平台5，过渡平台5的下表面安装有装卡在过渡轨道6上的滚轮Ⅰ，过渡平台5的上表面安装有宽度为W、位于水平面Ⅰ的衔接轨道；存放架4通过底部的滚轮Ⅱ装卡在过渡轨道6上；喷管箱3放置在在存放架4上，喷管箱3内安装有喷管7；
所述的试验轨道1的前端设置有试验位置8。
进一步地，所述的试验轨道1上按照风洞试验需求，顺序排列有依次放置在系列存放架4上的待用的系列喷管箱3。
进一步地，所述的存放轨道2上顺序排列有依次放置在系列存放架4上的备用的系列喷管箱3。
进一步地，所述的试验轨道1上安装有限位卡块Ⅰ。
进一步地，所述的存放轨道2上安装有限位卡块Ⅱ。
进一步地，所述的喷管箱3与喷管7一一对应。
进一步地，所述的存放架4采用电动控制。
进一步地，所述的过渡平台5采用电动控制。
实施例1
如图2所示，本实施例的高速风洞固块喷管更换装置的工作过程如下：
1.移动待用喷管：过渡平台5沿过渡轨道6向左移动至左限位，衔接轨道与试验轨道1过渡连接，待用的喷管箱3通过存放架4沿试验轨道1向前运动，喷管箱3内的喷管7排列成试验状态所需的待用喷管序列；
2.换装备用喷管：在存放轨道2上，将所需的备用的喷管箱3移动至靠近过渡平台5的位置；过渡平台5沿过渡轨道6向右移动至右限位，衔接轨道与存放轨道2过渡连接，备用的喷管箱3通过存放架4移动至过渡平台5，再通过过渡平台5转运至试验轨道1。
本实施例的换装备用喷管过程中，不需要使用吊装设备，风险较小。更换过程中，存放架4和过渡平台5均采用电动控制，节省了人力和时间，更换一副喷管耗时仅约10分钟。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，可容易地实现另外的改进和润饰，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的更换装置包括位于水平面Ⅰ上的、并列排列的、宽度均为W的、中部断开的试验轨道(1)和存放轨道(2)，以及位于低于水平面Ⅰ的水平面Ⅱ上的、对应于试验轨道(1)和存放轨道(2)中部断开位置的、垂直于试验轨道(1)和存放轨道(2)的过渡轨道(6)；过渡轨道(6)上安装有过渡平台(5)，过渡平台(5)的下表面安装有装卡在过渡轨道(6)上的滚轮Ⅰ，过渡平台(5)的上表面安装有宽度为W、位于水平面Ⅰ的衔接轨道；存放架(4)通过底部的滚轮Ⅱ装卡在过渡轨道(6)上；喷管箱(3)放置在在存放架(4)上，喷管箱(3)内安装有喷管(7)；
所述的试验轨道(1)的前端设置有试验位置(8)；
高速风洞固块喷管更换装置的工作过程如下：
a.移动待用喷管：过渡平台(5)沿过渡轨道(6)向左移动至左限位，衔接轨道与试验轨道(1)过渡连接，待用的喷管箱(3)通过存放架(4)沿试验轨道(1)向前运动，喷管箱(3)内的喷管(7)排列成试验状态所需的待用喷管序列；
b.换装备用喷管：在存放轨道(2)上，将所需的备用的喷管箱(3)移动至靠近过渡平台(5)的位置；过渡平台(5)沿过渡轨道(6)向右移动至右限位，衔接轨道与存放轨道(2)过渡连接，备用的喷管箱(3)通过存放架(4)移动至过渡平台(5)，再通过过渡平台(5)转运至试验轨道(1)。
2.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的试验轨道(1)上按照风洞试验需求，顺序排列有依次放置在系列存放架(4)上的待用的系列喷管箱(3)。
3.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的存放轨道(2)上顺序排列有依次放置在系列存放架(4)上的备用的系列喷管箱(3)。
4.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的试验轨道(1)上安装有限位卡块Ⅰ。
5.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的存放轨道(2)上安装有限位卡块Ⅱ。
6.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的喷管箱(3)与喷管(7)一一对应。
7.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的存放架(4)采用电动控制。
8.根据权利要求1所述的高速风洞固块喷管更换装置，其特征在于，所述的过渡平台(5)采用电动控制。
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