CN114001911A - 一种半模转窗机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半模转窗机构，包括主轮内的天平和天平座，天平设在天平座上，天平座与主轮之间撑紧有楔形块，楔形块与主轮之间设有拉紧组件。本发明的有益效果：通过丝杠螺母、丝杠实现天平座的滑移调整，同时能够保证天平的轴向定位；通过楔形块顶撑在主轮与天平座之间，实现天平座的有效锁紧，同时块槽也具有周向的限位作用；丝杠组件位于天平座的下方，楔形块组件位于天平座的上方，两个组件相互协同，既能够实现天平座的滑移、固定，又相互配合保证天平座的轴向、周向位移精度，保证整体结构精度高、稳定性强。

Description

一种半模转窗机构
技术领域
本发明属于航空风洞试验技术领域，具体为一种半模转窗机构。
背景技术
在实验空气动力学领域，根据各类航空器对称布局外形特点发展起来的半模型风洞试验技术，通常置半模型于风洞试验段侧壁观察窗半模型支架上进行试验。因此，半模型支架(亦称“半模转窗”)除具有支撑模型、安装天平、变换姿态，引出测控信号管线等功能外，为隔除壁板附面层影响，还应具备精确调节横向位移和始终保持天平座—半模天平—半模型之间高精确度配合要求及限定位置上可靠锁紧能力。
半模转窗拿来安装半模，其模型尺寸大，模拟更真实，雷诺数更接近真实飞机状态。现有技术中，为了实现天平座的滑移调整，采用导轨对天平座进行滑移配合，但是容易造成天平座与壳体之间的锁紧能力不强，在试验过程中，存在天平座滑移不稳的情况，影响试验的稳定性和测量精度。
发明内容
本发明的目的在于：本发明提供了一种半模转窗机构，解决了现有半模转窗锁紧能力不强的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种半模转窗机构，包括主轮内的天平和天平座，天平设在天平座上，天平座与主轮之间撑紧有楔形块，楔形块与主轮之间设有拉紧组件。通过拉紧组件实现对楔形块的拉紧作用，保证楔形块在天平座与主轮之间的顶撑固定，保证天平座的牢靠定位。
进一步的，所述的天平的外锥面与天平座的内锥面贴合，天平通过螺钉与天平座连接。天平与天平座之间通过锥面实现贴合连接，螺钉用于将天平与天平座之间拉紧。
进一步的，所述的天平座上设有丝杠螺母，丝杠螺母设在丝杠上，丝杠旋转设在主轮内，丝杠与丝杠驱动组件连接。通过丝杠驱动组件带动丝杠旋转，从而改变其上丝杠螺母的位置，带动天平座同步滑移运动。
进一步的，所述的丝杠驱动组件为丝杠摇柄，通过人力手摇即可调整天平座的位置，结构简单，操作方便。同样的，也可以采用电力、柴油机、汽油机等其它动力驱动件。
进一步的，所述的楔形块位于主轮与天平座形成的块槽内，楔形块的上斜面与主轮贴合，楔形块的下斜面与天平座贴合。块槽保证楔形块的定位，同时对天平座具有周向定位作用，提高天平座的稳定性。
进一步的，所述的拉紧组件包括位于楔形块端部的锁紧螺杆，锁紧螺杆穿过主轮与锁紧螺母连接。通过锁紧螺母对锁紧螺杆的轴向拉拽，实现对楔形块的轴向拉紧作用。
进一步的，所述的主轮为涡轮，涡轮与蜗杆啮合，蜗杆与主轮驱动组件连接，通过涡轮蜗杆的方式实现主轮的旋转。同样的，主轮也可以采用齿轮啮合、皮带传动、链条传动等其它方式驱动。
进一步的，所述的主轮驱动组件包括电机，电机通过联轴器与减速器连接，减速器与蜗杆连接。
进一步的，所述的主轮旋转设在壳体内。
进一步的，所述的主轮与壳体之间设有主轮轴承，实现主轮的旋转支撑安装。
进一步的，所述的主轮的端部设有对天平座进行限位的限位块，限位块对天平座进行限位，避免其从内部脱离。
本发明的有益效果：
1.通过丝杠螺母、丝杠实现天平座的滑移调整，同时能够保证天平的轴向定位。
2.通过楔形块顶撑在主轮与天平座之间，实现天平座的有效锁紧，同时块槽也具有周向的限位作用。
3.丝杠组件位于天平座的下方，楔形块组件位于天平座的上方，两个组件相互协同，既能够实现天平座的滑移、固定，又相互配合保证天平座的轴向、周向位移精度，保证整体结构精度高、稳定性强。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
附图说明
图1是本发明的结构主视图。
图2是本发明的结构侧视图。
图3是本发明的结构仰视图。
图中：1-天平，2-天平座，3-丝杠螺母，4-丝杠，5-丝杠摇柄，6-楔形块，7-锁紧螺母，8-主轮，9-蜗杆，10-减速器，11-联轴器，12-电机，13-端盖，14-主轮轴承，15-壳体，16-壁板，17-限位块，18-模型。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
实施例1：
参考图1～图3所示，一种半模转窗机构，包括天平1、天平座2、主轮8和壳体15。
天平1固定在天平座2上，天平的上端用于连接模型18，实现模型在天平上的固定，测量模型受力大小。天平1下端的外锥面与天平座2的内锥面贴合，天平1通过螺钉与天平座2连接，通过螺栓实现天平与天平座之间的拉紧，保证两者锥面之间的紧密贴合，将天平和天平座连接为一体。
天平1和天平座2均位于主轮8内，天平座2上固定有丝杠螺母3，丝杠螺母3螺纹连接在丝杠4上，丝杠4通过丝杠轴承旋转设在主轮8内，丝杠4与丝杠驱动组件连接，丝杠驱动组件为丝杠摇柄5。通过摇动丝杠摇柄旋转，带动丝杠旋转，然后丝杠螺母在丝杠上滑移，带动天平座、天平同步运动调整位置。
通过丝杠螺母、丝杠，实现模型的横向移动(也是天平的轴向)，可以调节不同模型安装位置，通过横向移动方便拆装天平、支杆(天平定期需要校准，所以拆卸)，调整模型与风洞壁板位置，减小边界层影响，与风洞壁板接触会影响转动，所以通过丝杠螺母调节位置，然后用楔形块锁定。
转窗驱动装置采用一端支撑，支撑点为一组背靠背圆锥滚子轴承，承受轴向力，减小摩擦阻力，中间丝杠螺母为浮动结构，消除侧向力造成摩擦阻力增大问题，同时消除不同轴问题。丝杠组(横向移动机构)通过螺钉连接于窗体上。
天平座2与主轮8之间撑紧有楔形块6，楔形块6与主轮8之间设有拉紧组件。楔形块6位于主轮8与天平座2形成的块槽内，楔形块6的上斜面与主轮8贴合，楔形块6的下斜面与天平座2贴合。通过拉紧组件拉拽楔形块，实现楔形块在天平座与主轮之间的撑紧，在天平座位置调整后，实现对天平座的固定锁紧。
拉紧组件包括位于楔形块6端部的锁紧螺杆，锁紧螺杆穿过主轮8与锁紧螺母7连接，通过锁紧螺母实现锁紧螺杆的卡设，实现楔形块在主轮上的固定。在楔形块调整的时候，锁紧螺母需要同步调整。
锁紧螺母拉动楔形块，会使其与转窗中的天平座滑槽实现一个过盈配合，使其在横向固定，通过顶丝可以将楔形块与天平座中的滑槽顶开，就可以实现安装座的横向移动。
主轮8旋转设在壳体15内，主轮8与壳体15之间设有位于两端的主轮轴承14，同时主轮的两端连接有端盖13，端盖13对主轮轴承进行防护遮挡。为了实现主轮的旋转驱动，主轮8采用涡轮，涡轮中部外侧的外齿与蜗杆9啮合，蜗杆9与主轮驱动组件连接。
主轮驱动组件包括电机12，电机12通过联轴器11与减速器10连接，减速器10与蜗杆9连接。通过主驱动组件为蜗杆提供旋转的动力，蜗杆与涡轮啮合，实现涡轮的旋转，从而调整涡轮和天平的旋转角度。
主轮8的端部通过螺钉固定有对天平座2进行限位的限位块17，限位块对天平座进行限位挡设，避免天平座从主轮中脱离。壳体15固定在壁板16上。
安装模型时，将天平座摇出壁板，安装天平及模型，然后摇动退回至合适位置，拉紧楔形顶紧块，实现横向锁紧。做实验时通过电机带动窗体的转动，就实现了模型的转动。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半模转窗机构，包括主轮(8)内的天平(1)和天平座(2)，天平(1)设在天平座(2)上，其特征在于：所述的天平座(2)与主轮(8)之间撑紧有楔形块(6)，楔形块(6)与主轮(8)之间设有拉紧组件。
2.根据权利要求1所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的天平(1)的外锥面与天平座(2)的内锥面贴合，天平(1)通过螺钉与天平座(2)连接。
3.根据权利要求1所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的天平座(2)上设有丝杠螺母(3)，丝杠螺母(3)设在丝杠(4)上，丝杠(4)旋转设在主轮(8)内，丝杠(4)与丝杠驱动组件连接。
4.根据权利要求3所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的丝杠驱动组件为丝杠摇柄(5)。
5.根据权利要求1、3或4所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的楔形块(6)位于主轮(8)与天平座(2)形成的块槽内，楔形块(6)的上斜面与主轮(8)贴合，楔形块(6)的下斜面与天平座(2)贴合。
6.根据权利要求5所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的拉紧组件包括位于楔形块(6)端部的锁紧螺杆，锁紧螺杆穿过主轮(8)与锁紧螺母(7)连接。
7.根据权利要求1所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的主轮(8)为涡轮，涡轮与蜗杆(9)啮合，蜗杆(9)与主轮驱动组件连接。
8.根据权利要求7所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的主轮驱动组件包括电机(12)，电机(12)通过联轴器(11)与减速器(10)连接，减速器(10)与蜗杆(9)连接。
9.根据权利要求1、7或8所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的主轮(8)旋转设在壳体(15)内。
10.根据权利要求1所述的半模转窗机构，其特征在于：所述的主轮(8)的端部设有对天平座(2)进行限位的限位块(17)。
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