CN114295315A - 一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，该装置包括测压排架、风洞中部支架、驱动轴、传动组件和动力组件；所述风洞中部支架可拆卸安装于风洞；所述驱动轴通过导向套贯穿安装于所述风洞中部支架，并且一端与所述测压排架连接；所述传动组件安装于驱动轴；优选的，所述驱动轴为丝杠；所述动力组件布置于风洞外与所述传动组件连接并带动驱动轴在风洞中部支架中轴向移动。本发明要解决的技术问题在于为中小型跨超声速风洞提供一种基于伺服电机驱动的流场校测装置，能够移测实现风洞试验段轴向截面压力的连续测量。

Description

一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置

技术领域

本发明涉及风洞流场校测领域，尤其涉及中小型跨超声速风洞流场校测试验中使用的移动测压装置。

背景技术

随着我国飞行器领域的技术进步，对于飞行器模拟试验的真实性和试验结果的精准度提出了更高的要求。风洞作为飞行模拟试验的重要平台，必须在设计建设中尽可能地提高流场品质。利用流场校测装置对风洞流场进行精准测量并开展相应优化调试，是提高或保持风洞流场品质地重要手段。

目前，在中小型跨超声速风洞中，流场校测装置设计使用中存在结构空间狭小、装置阻塞度要求高、对试验段流场干扰明显等困难，特别是暂冲式风洞运行冲击大给流场校测装置设计带来更大考验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于为中小型跨超声速风洞提供一种基于伺服电机驱动的流场校测装置，能够移测实现风洞试验段轴向截面压力的连续测量。

本发明是这样实现的，构造一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，包括

测压排架；

风洞中部支架，可拆卸安装于风洞；

驱动轴，通过导向套贯穿安装于所述风洞中部支架，并且一端与所述测压排架连接；

传动组件，安装于驱动轴；优选的，所述驱动轴为丝杠；以及

动力组件，布置于风洞外与所述传动组件连接并带动驱动轴在风洞中部支架中轴向移动。

优选的，所述测压排架为十字形排架，并在十字形排架的四个端点分别安装有滚轮。

优选的，所述传动组件包括主动锥齿轮、从动锥齿轮和传动轴，所述主动锥齿轮通过轴承安装于口字型安装块并与从动锥齿轮配合，该主动锥齿轮连接于所述传动轴的端部；所述传动轴的另一端与所述动力组件连接；所述从动锥齿轮为锥齿轮和丝杠螺母副一体设计并安装与口字型安装块，所述驱动轴贯穿于从动锥齿轮的丝杠螺母副配合；所述口字型安装块安装于所述风洞中部支架。

优选的，所述动力组件包括驱动电机和变速器，该驱动电机通过变速器与所述传动轴连接。

优选的，所述口字型安装块设置有与传动轴对称的假轴，此设置的目的是保持风洞结构的对称性。

优选的，所述驱动轴与风洞中部支架之间通过键配合限制驱动轴转动。

本发明具有如下优点：

本发明针对0.6m×0.6m暂冲式亚跨超声速风洞马赫数范围宽、校测装置阻塞度要求高、风洞运行冲击大等特点，采取了设计对称假轴以提高校测装置工作稳定性，提高了流场校测工作的安全性，通过伺服电机驱动锥齿轮副、丝杠螺母副等传动机构能够实现校测装置在试验中的位置精确控制，从而实现试验段轴向截面压力的精准测量，为优化不同马赫数下风洞的流场品质提供准确的依据，可以推广应用于其他中小型跨超声速风洞流场校测试验中。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视剖视图；

图2是图1所示实施例的正视剖视图；

图3是图1所示实施例的A-A剖视图；

图4是图1所示实施例“十”字排架的气流方向向视图；

图中：1、驱动电机；2、圆锥滚子轴承；3、传动轴；4、轴承；5、主动锥齿轮；6、从动锥齿轮6；7、定位螺母；8、假轴；9、大齿轮定位块；10、驱动轴；11、导向套；12、风洞中部支架；13、测压排架；14、滚轮；15、导向键；16、试验段壁板。

具体实施方式

下面将结合附图1-图4对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1和图2所示，本发明通过改进在此提供一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，该校测装置在风洞中成水平安装，并包括测压排架13、风洞中部支架12、驱动轴10、传动组件和动力组件；所述测压排架13为十字形排架；所述风洞中部支架12与风洞攻角机构螺栓连接、销轴定位；所述驱动轴10通过导向套11贯穿安装于所述风洞中部支架12，并且一端与所述测压排架13采用轴孔配合、销定位；所述传动组件安装于驱动轴10，该驱动轴10为丝杠。

在本实施例中，所述驱动轴10与风洞中部支架12之间通过键配合限制驱动轴10转动；所述键的作用是限制丝杠转动且为丝杠直线运动导向。

在该实施例中，所述动力组件布置于风洞外与所述传动组件连接并带动驱动轴10在风洞中部支架12中轴向移动；所述动力组件包括驱动电机1和变速器，该驱动电机是伺服电机通过变速器与所述传动轴3通过弹性联轴器连接。

如图3所示，在本实施例中，所述传动组件包括主动锥齿轮5、从动锥齿轮6和传动轴3，

所述主动锥齿轮5通过轴承4安装于口字型安装块9并与从动锥齿轮6配合，该主动锥齿轮5连接于所述传动轴3的端部；

所述传动轴3的另一端与所述动力组件连接；

所述从动锥齿轮6为锥齿轮和丝杠螺母副一体设计并安装与口字型安装块9，所述驱动轴10贯穿于从动锥齿轮6的丝杠螺母副配合；

所述口字型安装块9安装于所述风洞中部支架12，

在本实施例中，所述口字型安装块9设置有用于安装和定位从动锥齿轮6的定位螺母7。

如图4所述在本实施例中，在所述十字形排架的四个端点分别安装有滚轮14；该滚轮与试验段壁板16匹配，便于移动。

工作时，驱动电机1及减速器输出旋转运动，通过传动轴、锥齿轮副、丝杠螺母副等传动机构的传递，转化为丝杠沿风洞轴向的直线运动，从而带动测压排架在试验段内沿风洞轴向做直线运动，实现试验段轴向截面压力的连续测量。

为减小校测装置对风洞流场的影响，设计中尽量保持风洞内结构的对称性和阻塞度，对称假轴的设计一方面保证了洞内校测装置的对称性（即所述口字型安装块9设置有与传动轴3对称的假轴8；所述传动轴3和对称假轴8分别位于中部支架两侧，传动轴3和假轴8的另一端分别支撑于风洞洞壁上。），另一方面改善了中部支架在试验中的受力状态，提高了校测装置开展风洞流场校测试验的运行稳定性。

本发明采用伺服电机驱动，通过锥齿轮副和丝杠螺母副的传递，实现测压排架在试验段中连续测量轴向截面压力，能够减少风洞调试试验的开关车次数，同时将伺服电机及减速器布置于洞体外，降低了校测装置的阻塞度，采用传动轴和假轴对称安装，保持了结构的对称性，改善了校测装置运行中的抗冲击性能，减少了校测装置对试验段流场的干扰，具有试验效率高、对流场干扰少、抗冲击性能好等优点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：包括

测压排架（13）；

风洞中部支架（12），可拆卸安装于风洞；

驱动轴（10），通过导向套（11）贯穿安装于所述风洞中部支架（12），并且一端与所述测压排架（13）连接；

传动组件，安装于驱动轴（10）；以及

动力组件，布置于风洞外与所述传动组件连接并带动驱动轴（10）在风洞中部支架（12）中轴向移动。

2.根据权利要求1所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述测压排架（13）为十字形排架，并在十字形排架的四个端点分别安装有滚轮（14）。

3.根据权利要求1所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述驱动轴（10）为丝杠。

4.根据权利要求3所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述传动组件包括主动锥齿轮（5）、从动锥齿轮（6）和传动轴（3），

所述主动锥齿轮（5）通过轴承（4）安装于口字型安装块（9）并与从动锥齿轮（6）配合，该主动锥齿轮（5）连接于所述传动轴（3）的端部；

所述传动轴（3）的另一端与所述动力组件连接；

所述从动锥齿轮（6）为锥齿轮和丝杠螺母副一体设计并安装与口字型安装块（9），所述驱动轴（10）贯穿于从动锥齿轮（6）的丝杠螺母副配合；

所述口字型安装块（9）安装于所述风洞中部支架（12）。

5.根据权利要求1或4所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述动力组件包括驱动电机（1）和变速器，该驱动电机通过变速器与所述传动轴（3）连接。

6.根据权利要求5所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述口字型安装块（9）设置有与传动轴（3）对称的假轴（8）。

7.根据权利要求5所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述口字型安装块（9）设置有用于安装和定位从动锥齿轮（6）的定位螺母（7）。

8.根据权利要求4所述一种可应用于中小型跨超声速风洞的流场校测装置，其特征在于：所述驱动轴（10）与风洞中部支架（12）之间通过键配合限制驱动轴（10）转动。

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