CN112539908A - 一种用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置 - Google Patents

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杨忠凯
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Abstract

本发明涉及高超声速飞行器舱体、舵面和电缆整流罩等部位的放热实验装置，尤其是涉及一种用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置。该用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置包括：水冷框、模型内框和模型外框；所述水冷框上设有模型外框，并且模型外框的端面与水冷框连接；所述模型内框设置在水冷框内，并且模型内框与模型外框沿水冷框的中心线方向滑动连接。解决现有平板模型安装支架仅适用于某些特定厚度的平板模型，而其它厚度模型安装时需要加装背板等装置而导致的安装过程复杂、效率低下以及模型取出过程中由于需要借助撬杠、刀具而带来的对模型结构的破坏问题，具有结构简单、操作方便以及模型取出过程中对结构无损伤优点。

Description

一种用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置
技术领域
本发明涉及高超声速飞行器舱体、舵面和电缆整流罩等部位的放热实验装置，尤其是涉及一种用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置。
背景技术
为了解决高超声速飞行器舱体、舵面和电缆整流罩等部位的防热问题，通常采用电弧风洞设备对用于上述部位的防热材料的平板模型进行试验，考核材料的抗烧蚀、耐冲刷以及防热性能。试验过程中流经模型表面的气流具有高温、高速和高压的特点，同时不同部位的平板模型的厚度通常差别比较大，因此在试验状态调试和模型考核过程中平板模型的简单高效、安全可靠的安装及取出对整个试验的快速推进具有十分重要的意义。
参阅图1，现有的平板模型支架装置仅适用于某些特定厚度的平板模型，而对不同厚度平板模型的安装需要加装背板等装置而导致安装过程复杂，效率低下。此外，为保证试验过程中装置的气密性，常使用高温胶等对模型周边的缝隙进行修补，而试验过程中的高温环境导致的模型膨胀和高温胶固化，将模型和装置牢牢粘连在一起，从而导致试验后模型取出比较困难。因此需要在原有平板模型安装支架的基础上设计出新的可实现不同厚度平板模型简单高效、安全可靠、操作过程对模型结构无损伤的通用模型安装支架装置非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置，该用于电弧风洞试验的可调节平板模型支架装置能够旨在解决现有的模型支架通用性差的问题。
本发明提供一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，包括水冷框、模型内框和模型外框；所述水冷框上设有模型外框，并且模型外框的端面与水冷框连接；所述模型内框设置在水冷框内，并且模型内框与模型外框沿水冷框的中心线方向滑动连接。
其中，所述水冷框、模型内框和模型外框具有相同的中心线。
其中，所述水冷框的侧壁边缘设有裙板。
其中，所述模型外框上设有丝杆、把手、丝杆连接件、轨道槽和盖板；所述丝杆的一端与模型内框的边框连接，另一端连接有把手；所述丝杆连接件设置在模型外框上，并且丝杆穿过丝杆连接件，丝杆与丝杆连接件螺接；所述轨道槽设置在模型外框的内壁，并且轨道槽垂直于模型内框；所述盖板盖接在模型外框远离模型内框的一端端面。
其中，所述模型外框为一端开口的长方形，并且模型外框的一端开口，开口端朝向模型内框。
其中，所述丝杆的数量为两个；两个丝杠之间间隔有盖板。
其中，所述模型内框为长方形框；长方形框上设有锁紧结构；所述锁紧结构与丝杆连接。
其中，所述模型内框上设有滑轨；所述滑轨插入轨道槽，并且滑轨沿轨道槽滑动。
其中，所述盖板的中心处设有通孔。
其中，所述水冷框上设有冷却水入水口、冷却水出水口和固定轴；所述冷却水入水口和冷却水出水口分别相对设置在水冷框的两端，并与水冷框内部连通。
其中，圆柱形螺母通过焊接的方式固定在模型外框底部的凹槽内。
其中，模型外框通过焊接的方式固定在水冷框上。
其中，丝杆的顶端与锁紧型底座销钉相连，通过T型把手的旋转实现模型内框的升降。
其中，滑轨匹配性插入模型外框的轨道槽内实现模型内框表面始终与水冷框表面平行。
其中，盖板通过螺栓固定在模型外框上，根据试验过程中模型背面传感器外接引线的多少选择使用与否。
其中，裙板通过裙板固定螺栓固定在水冷框上，可根据试验状态的高低选择使用与否。
其中，水冷框紫铜材料制成，其余均采用不锈钢材质。
本发明一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置有益效果：模型外框的底部端面固定在水冷框上，水冷框的框内车上模型内框；将需要试验的平板模型设置在模型内框的端面，并且调整模型内框与模型外框之间的相对位置关系，平板模型远离模型内框的一端端面与水冷框的端面处于同一平面上；在通过密封胶等密封结构对平板模型与水冷框之间进行密封，即可进行试验，本技术可以适用于不同厚度的平板模型，仅需要调整模型内框与模型外框之间的相对位置关系即可，结构简单方便拆卸。
本发明一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置还具有如下有益效果：
(1)本发明解决了现有装置模型安装过程中对厚度的限制问题，对各种厚度的模型安装具有很高的通用性。
(2)本发明解决了现有装置试验后模型拆卸过程复杂的问题，使拆卸过程简单高效，同时能保证模型的结构完整性。
(3)本发明采用可拆卸的裙板和盖板结构，可根据具体的试验条件对模型支架装置进行组件的模块化组合，实现操作的简便性和安全性的最优组合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术平板模型调节支架装置；
图2为本发明一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置。
附图标记说明：
1、把手；2、螺母；3、丝杆；4、裙板；5、水冷框；6、冷却水入水口；7、固定轴；8、模型内框；9、盖板；10、轨道槽；11、模型外框；12、螺栓；13、冷却水出水口；14、销钉；15、滑轨。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图2，为了方便理解，图2中的丝杆与销钉并未连接；螺母与模型外框并未连接；滑轨与轨道槽并未连接；盖板与模型外框并未盖接的示意图。
一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置包括：水冷框5、模型内框8和模型外框11；所述水冷框5上设有模型外框11，并且模型外框11的端面与水冷框5连接；所述模型内框8设置在水冷框5内，并且模型内框8与模型外框11沿水冷框5的中心线方向滑动连接。
水冷框5用于对平板模型进行冷却，在实际试验中，平板模型的温度升高后需要应用水冷框5进行冷却。
模型内框8的端面放置平板模型，起到限位及支撑平板模型的作用。
平板模型放置在模型内框8后需要平板模型的端面与水冷框5的端面处于同一平面，因此需要通过调节模型内框8与模型外框11之间的相对位置关系来调整平板模型。
模型外框11与水冷框5固定连接；模型外框11设有T形的把手1，把手1连接丝杆3，丝杆3远离把手1的一端销钉14连接在模型内框8的框上。通过转动把手1，调整丝杆3与模型外框11的螺接改变模型外框11与模型内框8之间的相对位置关系。
具体的，所述水冷框5、模型内框8和模型外框11具有相同的中心线。
水冷框5、模型内框8和模型外框11处于同一中心线上。
具体的，所述水冷框5的侧壁边缘设有裙板4。
裙板4作用在于避免外界因素影响内部的试验，裙板4竖向通过螺栓12固定在水冷框5外部的侧壁上。
具体的，所述模型外框11上设有丝杆3、把手1、丝杆3连接件、轨道槽10和盖板9；所述丝杆3的一端与模型内框8的边框连接，另一端连接有把手1；所述丝杆3连接件设置在模型外框11上，并且丝杆3穿过丝杆3连接件，丝杆3与丝杆3连接件螺接；所述轨道槽10设置在模型外框11的内壁，并且轨道槽10垂直于模型内框8；所述盖板9盖接在模型外框11远离模型内框8的一端端面。
丝杆3连接件固定在模型外框11上，其作用在于为了与丝杆3配合螺接。
丝杆3连接件可以为圆柱形螺母2。
把手1为T型把手1。
具体的，所述模型外框11为一端开口的长方形，并且模型外框11的一端开口，开口端朝向模型内框8。
开口端的端面固定在水冷框5上。
具体的，所述丝杆3的数量为两个；两个丝杠之间间隔有盖板9。
具体的，所述模型内框8为长方形框；长方形框上设有锁紧结构；所述锁紧结构与丝杆3连接。
具体的，所述模型内框8上设有滑轨15；所述滑轨15插入轨道槽10，并且滑轨15沿轨道槽10滑动。
具体的，所述盖板9的中心处设有通孔。
具体的，所述水冷框5上设有冷却水入水口6、冷却水出水口13和固定轴7；所述冷却水入水口6和冷却水出水口13分别相对设置在水冷框5的两端，并与水冷框5内部连通。
固定轴7用于水冷框5的固定。固定轴7可以根据水冷框5固定的方便行进行位置设定。
实施例：
本发明主要由模型内框8、模型外框11、水冷框5以及裙板4组成，其中裙板4通过裙板固定螺栓12固定在水冷框5上，模型外框11焊接在水冷框5上，圆柱形螺母2焊接在模型外框11上，锁紧型底座14焊接在模型外框8上，丝杆3穿过圆柱形螺母2与模型内框8上的锁紧型底座14销钉连接，同时保证模型内框8上的滑轨15进入模型外框11上的轨道槽。
当进行平板模型烧蚀试验时，首先将某一厚度的平板模型放在模型内框8上的模型安装面上，转动T型把手1调节模型内框8与水冷框5之间的距离，保证模型表面与水冷框5表面平齐，使用密封胶实现平板模型的密封固定，最后将组装好的模型及支架通过固定轴7安装在试验所需位置，冷却水进水口6和冷却水出水口13分别与进回水管路相连，保证水冷框5的充分冷却。试验结束后，转动T型把手1，直到模型表面高出水冷框5表面，便可将模型直接取下。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，包括水冷框、模型内框和模型外框；所述水冷框上设有模型外框，并且模型外框的端面与水冷框连接；所述模型内框设置在水冷框内，并且模型内框与模型外框沿水冷框的中心线方向滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述水冷框、模型内框和模型外框具有相同的中心线。
3.根据权利要求1所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述水冷框的侧壁边缘设有裙板。
4.根据权利要求1所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述模型外框上设有丝杆、把手、丝杆连接件、轨道槽和盖板；所述丝杆的一端与模型内框的边框连接，另一端连接有把手；所述丝杆连接件设置在模型外框上，并且丝杆穿过丝杆连接件，丝杆与丝杆连接件螺接；所述轨道槽设置在模型外框的内壁，并且轨道槽垂直于模型内框；所述盖板盖接在模型外框远离模型内框的一端端面。
5.根据权利要求4所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述模型外框为一端开口的长方形，并且模型外框的一端开口，开口端朝向模型内框。
6.根据权利要求4所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述丝杆的数量为两个；两个丝杠之间间隔有盖板。
7.根据权利要求4所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述模型内框为长方形框；长方形框上设有锁紧结构；所述锁紧结构与丝杆连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述模型内框上设有滑轨；所述滑轨插入轨道槽，并且滑轨沿轨道槽滑动。
9.根据权利要求4所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述盖板的中心处设有通孔。
10.根据权利要求1所述的一种用于电弧风洞试验用平板模型可调节支架装置，其特征在于，所述水冷框上设有冷却水入水口、冷却水出水口和固定轴；所述冷却水入水口和冷却水出水口分别相对设置在水冷框的两端，并与水冷框内部连通。
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