CN115597822A - 一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，涉及风洞试验设备和模型动态、静态支撑技术领域，包括：分体式Y向举升框架，其上安装有两条水平直线导轨；滑座，其下表面安装有X向导轨滑块，X向导轨滑块与水平直线导轨滑动连接；分体式Y向举升框架的上表面安装有两根水平导向杆，滑座的两端滑动穿设在水平导向杆上；两个X向驱动油缸，其通过安装架安装在分体式Y向举升框架的上表面，两个X向驱动油缸分别位于两条水平直线导轨的外侧，所述滑座的两个侧面分别安装有X向连接座，所述X向驱动油缸的活塞杆与X向连接座转动连接。本发明实现了送进系统中，对模型轴向X水平方向的位置调节和任意位置的锁紧。

Description

一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构
技术领域
本发明属于风洞试验设备和模型动态、静态支撑技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构。
背景技术
在进行相关风洞试验时，需要有模型送进系统将模型从试验段的吊舱内快速垂直运送到预定的流场区域位置并锁紧，在实验完成后再将模型快速退出流场，最终模型停止在试验段吊舱内。模型坐标系定义如下：坐标系原点O位于喷管出口截面与扩压器入口截面轴线的中点，设备流场轴向为X方向（指向扩压器），竖直向上方向为Y方向，在XY轴平面上模型轴线与流场轴线的夹角为俯仰角α，在XZ轴平面上模型轴线与流场轴线的夹角为偏航角β。模型气动载荷参数定义依据航空类和航天类国家标准GB/T 16638-2008坐标轴系的规定。因而就有了相关的送进系统，完成对模型的送进和姿态调整。
在模型送进系统中，需要完成对模型轴向水平方向自由度调节的机构，这就是轴向平移机构。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题和/或缺陷，并提供后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和优点，提供了一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，包括：
分体式Y向举升框架，其上安装有两条水平直线导轨；
滑座，其下表面安装有X向导轨滑块，所述X向导轨滑块与水平直线导轨滑动连接；所述分体式Y向举升框架的上表面安装有两根水平导向杆，所述滑座的两端滑动穿设在水平导向杆上；
两个X向驱动油缸，其通过安装架安装在所述分体式Y向举升框架的上表面，且两个X向驱动油缸分别位于两条水平直线导轨的外侧，所述滑座的两个侧面分别安装有X向连接座，所述X向驱动油缸的活塞杆与X向连接座转动连接。
优选的是，其中，所述滑座的后端安装有多个X向电动缸，所述X向电动缸的伸缩杆固定连接有X向插销，所述分体式Y向举升框架上开设有与X向插销相对应的X向定位孔。
优选的是，其中，所述轴向平移机构还设置有水平X向检测元件，所述水平X向检测元件的X向磁栅尺安装在法向Y举升机构的分体式Y向举升框架上，所述滑座上安装有X向磁栅尺读数头支架，所述X向磁栅尺读数头支架安装有X向磁栅尺读数头。
优选的是，其中，所述轴向平移机构的上方设置有热防风组件，所述热防风组件的结构包括：
两块防风导向板，其通过支架安装在所述滑座的上方；
所述防风导向板在水平X方向上滑动连接有多层防风冷却隔热板，每层防风冷却隔热板之间设置有推拉结构。
优选的是，其中，所述滑座的上表面安装有用于滑动连接偏航机构的圆弧导轨，所述滑座的上表面还设置有用于转动连接偏航机构的旋转旋心。
优选的是，其中，所述滑座前端设置有一对水平锁紧油缸，所述水平导向杆穿设在水平锁紧油缸中。
本发明至少包括以下有益效果：本发明实现了送进系统中，对模型轴向X水平方向的位置调节和任意位置的锁紧。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明提供的大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构结构示意图；
图2为滑座的结构示意图；
图3为本发明提供的热防风组件结构示意图；
图4为X向电动缸、X向插销、X向定位孔的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个元件或其组合的存在或添加。
如图1-4所示：本发明的一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，包括：
分体式Y向举升框架41，其上安装有两条水平直线导轨52；
滑座51，其下表面安装有X向导轨滑块53，所述X向导轨滑块53与水平直线导轨52滑动连接；所述分体式Y向举升框架41的上表面安装有两根水平导向杆54，所述滑座51的两端滑动穿设在水平导向杆54上；
两个X向驱动油缸55，其通过安装架安装在所述分体式Y向举升框架41的上表面，且两个X向驱动油缸55分别位于两条水平直线导轨52的外侧，所述滑座51的两个侧面分别安装有X向连接座56，所述X向驱动油缸55的活塞杆与X向连接座56转动连接。
工作原理：轴向平移机构5中的滑座51为优质钢铸件，加工时采用时效处理消除内应力。滑座51在两个X向驱动油缸55的驱动下沿水平直线导轨52水平移动，实现改变安装在其上偏航机构、俯仰攻角机构、模型支撑平台和模型水平位置的目的。滑座51不仅是轴向平移机构5的重要构件，同时还是偏航机构、俯仰攻角机构的载体。
在上述技术方案中，所述滑座51的后端安装有多个X向电动缸57，所述X向电动缸57的伸缩杆固定连接有X向插销58，所述分体式Y向举升框架41上开设有与X向插销58相对应的X向定位孔59。
通过X向电动缸57推动X向插销58插入X向定位孔59中，用以实现对滑座51的定位锁紧。
在上述技术方案中，所述轴向平移机构5还设置有水平X向检测元件，所述水平X向检测元件的X向磁栅尺安装在法向Y举升机构的分体式Y向举升框架上，所述滑座上安装有X向磁栅尺读数头支架，所述X向磁栅尺读数头支架安装有X向磁栅尺读数头。
滑座51水平移动带动X向磁栅尺读数头在X向磁栅尺上移动，测量出轴向平移机构5在X向（水平方向）的实际位置。
在上述技术方案中，所述轴向平移机构5的上方设置有热防风组件，所述热防风组件的结构包括：
两块防风导向板9，其通过支架10安装在所述滑座51的上方；
所述防风导向板9在水平X方向上滑动连接有多层防风冷却隔热板11，每层防风冷却隔热板11之间设置有推拉结构；
模型送进系统上方虽然位于试验段内部平台上的开合门，但在试验过程中，通过模型辐射的热量不能完全被开合门阻挡，存在辐射加热的可能，因此设计热防风组件有助于阻挡辐射至模型送进系统上的热量，避免液压管路、电器元件受到破坏，确保模型送进系统的可靠运行。通过方凳冷却隔热板挡住偏航旋转体以下部分，热防风组件有两个自由度，水平X方向自由度与偏航自由度。每层防风冷却隔热板11之间设置推拉结构，便于防风冷却隔热板沿防风导向板做X方向的轴向移动。
在上述技术方案中，所述滑座51前端设置有一对水平锁紧油缸512，所述水平导向杆54穿设在水平锁紧油缸512中。
通过水平油缸511实现对滑座51在轴向X水平方向上任意位置的锁紧。
在上述技术方案中，所述滑座51的上表面安装有用于滑动连接偏航机构的圆弧导轨510，所述滑座51的上表面还设置有用于转动连接偏航机构的旋转旋心511。通过这种结构设计不仅为偏航机构提供了承载平台，还为偏航机构的偏航圆弧运动提供了滑动限位结构。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
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，可容易地实现另外的修改，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 (6)

1.一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，其特征在于，包括：
分体式Y向举升框架，其上安装有两条水平直线导轨；
滑座，其下表面安装有X向导轨滑块，所述X向导轨滑块与水平直线导轨滑动连接；所述分体式Y向举升框架的上表面安装有两根水平导向杆，所述滑座的两端滑动穿设在水平导向杆上；
两个X向驱动油缸，其通过安装架安装在所述分体式Y向举升框架的上表面，且两个X向驱动油缸分别位于两条水平直线导轨的外侧，所述滑座的两个侧面分别安装有X向连接座，所述X向驱动油缸的活塞杆与X向连接座转动连接。
2.如权利要求1所述的大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，其特征在于，所述滑座的后端安装有多个X向电动缸，所述X向电动缸的伸缩杆固定连接有X向插销，所述分体式Y向举升框架上开设有与X向插销相对应的X向定位孔。
3.如权利要求1所述的大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，其特征在于，所述轴向平移机构还设置有水平X向检测元件，所述水平X向检测元件的X向磁栅尺安装在法向Y举升机构的分体式Y向举升框架上，所述滑座上安装有X向磁栅尺读数头支架，所述X向磁栅尺读数头支架安装有X向磁栅尺读数头。
4.如权利要求1所述的大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，其特征在于，所述轴向平移机构的上方设置有热防风组件，所述热防风组件的结构包括：
两块防风导向板，其通过支架安装在所述滑座的上方；
所述防风导向板在水平X方向上滑动连接有多层防风冷却隔热板，每层防风冷却隔热板之间设置有推拉结构。
5.如权利要求1所述的大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，其特征在于，所述滑座的上表面安装有用于滑动连接偏航机构的圆弧导轨，所述滑座的上表面还设置有用于转动连接偏航机构的旋转旋心。
6.如权利要求1所述的大型高超声速高温风洞模型送进系统的轴向平移机构，其特征在于，所述滑座前端设置有一对水平锁紧油缸，所述水平导向杆穿设在水平锁紧油缸中。
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