CN114414198B - 一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置 - Google Patents

一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于风洞设备技术领域，公开了一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置。该驱动装置包括位于框架的下表面和柔性壁板上表面之间，从上至下顺序排列的三层装置；第一层为沿框架并列排列的M个竖直的驱动缸；第二层为平行于框架和柔性壁板的桁架式的横梁；第三层为沿横梁并列排列的N个竖直的连杆。该驱动装置通过设置上下关节轴承与交叉轴线的方式，在驱动缸存在一定的不同步时，通过关节轴承的转动，释放驱动缸的结构变形，解决了控制、制造、安装技术水平带来的驱动缸不同步引发的机构别卡问题。进而降低了大型柔壁喷管同一截面若干驱动缸之间的安装精度要求和对控制系统的同步要求，提高了系统的容错能力，增强了安全性。

Description

一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置
技术领域
本发明属于风洞设备技术领域，具体涉及一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置。
背景技术
为实现高效、精确地控制风洞内气流速度和流场均匀性，需要对跨超声速风洞柔壁喷管型面进行精确调节。对于大型风洞柔壁喷管，为实现柔性壁板宽度方向的型面一致，同时提高承载能力，在同一截面上往往采用两个驱动缸来驱动。而多个驱动缸之间运动稍有不同步，就会出现机构别卡，甚至导致结构损坏。现有技术中，为保证同一截面上多个驱动缸的同步，往往采取一个电机带动两组螺旋升降机的形式，通过机械传动方式保证两个驱动缸的运动同步。
由于只需控制一个电机的运动，这种方式可以降低两个驱动缸之间的同步控制要求，但是对于安装要求很高，在两侧机构安装偏差较大的情况下，同样存在运动不同步，轻则导致喷管型面出现倾斜，严重了则会导致结构和柔性壁板的损坏。
当前，亟需发展一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置。
本发明的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置，其特点是，所述的驱动装置包括位于框架的下表面和柔性壁板上表面之间，从上至下顺序排列的三层装置；第一层为沿框架并列排列的M个竖直的驱动缸，M≥2；第二层为平行于框架和柔性壁板的桁架式的横梁；第三层为沿横梁并列排列的N个竖直的连杆，N为偶数，14≥N≥10；
驱动缸的上下两端为轴线相互垂直的铰链座，上端的铰链座通过销轴A和关节轴承A连接在框架的下表面，下端的铰链座通过销轴B连接在横梁的上表面；
连杆的上下两端为轴线相互垂直的连接孔，上端的连接孔通过销轴C连接在横梁的下表面，下端的连接孔通过销轴D和关节轴承B连接铰链座，铰链座固定在柔性壁板的上表面。
进一步地，所述的柔性壁板的上表面设置有与铰链座对应的螺纹孔，铰链座通过螺钉与螺纹孔固定连接。
本发明的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置通过设置上下关节轴承与交叉轴线的方式，在驱动缸存在一定的不同步时，通过关节轴承的转动，释放驱动缸的结构变形，解决了控制、制造、安装技术水平带来的驱动缸不同步引发的机构别卡问题。进而降低了大型柔壁喷管同一截面若干驱动缸之间的安装精度要求和对控制系统的同步要求，提高了系统的容错能力，增强了安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1为本发明的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置的结构示意图；
图2为本发明的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置的局部放大图Ⅰ；
图3为本发明的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置的A-A剖面图；
图4为本发明的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置的局部放大图Ⅱ。
图中，1.框架；2.驱动缸；3.横梁；4.连杆；5.铰链座；6.柔性壁板；7.销轴A；8.关节轴承A；9.销轴B；10.销轴C；11.销轴D；12.关节轴承B。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
如图1~图4所示，本实施例的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置，包括位于框架1的下表面和柔性壁板6上表面之间，从上至下顺序排列的三层装置；第一层为沿框架1并列排列的M个竖直的驱动缸2，M≥2；第二层为平行于框架1和柔性壁板6的桁架式的横梁3；第三层为沿横梁3并列排列的N个竖直的连杆4，N为偶数，14≥N≥10；
驱动缸2的上下两端为轴线相互垂直的铰链座，上端的铰链座通过销轴A7和关节轴承A8连接在框架1的下表面，下端的铰链座通过销轴B9连接在横梁3的上表面；
连杆4的上下两端为轴线相互垂直的连接孔，上端的连接孔通过销轴C10连接在横梁3的下表面，下端的连接孔通过销轴D11和关节轴承B12连接铰链座5，铰链座5固定在柔性壁板6的上表面。
进一步地，所述的柔性壁板6的上表面设置有与铰链座5对应的螺纹孔，铰链座5通过螺钉与螺纹孔固定连接。
本实施例的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置，对相关部件进行了以下限定：
框架1采用304L不锈钢焊接制备而成。
驱动缸2为电机驱动，内部通过减速机和丝杠螺母实现传动。驱动缸2的数量M=2。连杆的数量N=12。
柔性壁板6为S03不锈钢锻件机加而成。
本实施例通过合理设计结构尺寸，满足2个驱动缸2的运动不同步量在3mm以内，对应柔性壁板6的最大弯曲应力不大于30MPa，远小于材料屈服强度。

Claims (2)

1.一种用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置，其特征在于，所述的驱动装置包括位于框架（1）的下表面和柔性壁板（6）上表面之间，从上至下顺序排列的三层装置；第一层为沿框架（1）并列排列的M个竖直的驱动缸（2），M≥2；第二层为平行于框架（1）和柔性壁板（6）的桁架式的横梁（3）；第三层为沿横梁（3）并列排列的N个竖直的连杆（4），N为偶数，14≥N≥10；
驱动缸（2）的上下两端为轴线相互垂直的铰链座，上端的铰链座通过销轴A（7）和关节轴承A（8）连接在框架（1）的下表面，下端的铰链座通过销轴B（9）连接在横梁（3）的上表面；
连杆（4）的上下两端为轴线相互垂直的连接孔，上端的连接孔通过销轴C（10）连接在横梁（3）的下表面，下端的连接孔通过销轴D（11）和关节轴承B（12）连接铰链座（5），铰链座（5）固定在柔性壁板（6）的上表面。
2.根据权利要求1所述的用于大型风洞柔壁喷管的驱动装置，其特征在于，所述的柔性壁板（6）的上表面设置有与铰链座（5）对应的螺纹孔，铰链座（5）通过螺钉与螺纹孔固定连接。
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