CN115655636B - 一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的俯仰攻角机构 - Google Patents

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俯仰攻角机构，涉及风洞试验设备和模型动态、静态支撑技术领域，包括：偏航旋转体，其上固定安装有俯仰支架，偏航旋转体前端固定安装有油缸安装座，油缸安装座上转动安装有俯仰驱动油缸，俯仰驱动油缸的活塞缸转动连接有模型支撑平台，模型支撑平台通过俯仰支撑轴和支撑轴承与俯仰支架转动连接；夹紧定位条，其为内侧设置有齿条的弯刀状结构，夹紧定位条的上端与模型支撑平台固定连接，下端活动设置在俯仰支架的槽体中；俯仰支架上安装有夹紧油缸，夹紧油缸的两个夹紧片分别位于夹紧定位条的两侧。本发明实现了在送进系统中调整模型俯仰攻角和任意位置锁紧的功能。

Description

一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的俯仰攻角机构

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俯仰攻角机构。

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。

在送进系统中，需要相关的结构设计用于调整模型的俯仰攻角，并且能够将模型锁定在任意攻角位置。

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俯仰攻角机构，包括：

偏航旋转体，其上固定安装有俯仰支架，所述偏航旋转体前端固定安装有油缸安装座，所述油缸安装座上转动安装有俯仰驱动油缸，所述俯仰驱动油缸的活塞缸转动连接有模型支撑平台，所述模型支撑平台通过俯仰支撑轴和支撑轴承与俯仰支架转动连接；

夹紧定位条，其为内侧设置有齿条的弯刀状结构，所述夹紧定位条的上端与模型支撑平台固定连接，下端活动设置在俯仰支架的槽体中；所述俯仰支架上安装有夹紧油缸，所述夹紧油缸的两个夹紧片分别位于夹紧定位条的两侧。

优选的是，其中，所述俯仰支架内部还安装有电动缸，所述电动缸的伸缩杆上固定连接有定位块，所述定位块上设置有用于啮合固定夹紧定位条的齿条，所述定位块的上端和下端分别滑动连接有导向块。

优选的是，其中，所述俯仰攻角机构上设置有俯仰检测机构，所述俯仰检测机构包括：

连接板，其上端安装在所述模型支撑平台的侧面，所述连接板的下端与俯仰支撑轴转动连接；

俯仰检测编码器，其安装在所述俯仰支撑轴内部，所述俯仰检测编码器通过联轴器Ⅱ与连接板连接。

优选的是，其中，所述连接板和俯仰支撑轴的外侧设置有隔热保护外壳，所述隔热保护外壳与所述俯仰支架固定相接。

优选的是，其中，所述俯仰支架为上端、前端敞口的壳体结构，所述模型支撑平台位于俯仰支架的正上方，且模型支撑平台与俯仰支架之间设置有间隙。

本发明至少包括以下有益效果：本发明通过竖直安装的俯仰驱动油缸驱动模型支撑平台绕俯仰支撑轴转动，并且结合相关的锁紧机构，实现了调整模型俯仰攻角和任意位置锁紧的目的。

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为本发明提供的高超声速高温风洞模型送进系统的俯仰攻角机构结构示意图；

图2为俯仰攻角机构的横剖面结构示意图；

图3为俯仰攻角机构的纵剖面结构示意图

图4为图2中B处放大示意图。

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俯仰攻角机构，包括：

偏航旋转体61，其上固定安装有俯仰支架71，所述偏航旋转体61前端固定安装有油缸安装座72，所述油缸安装座72上转动安装有俯仰驱动油缸721，所述俯仰驱动油缸721的活塞缸转动连接有模型支撑平台8，所述模型支撑平台8通过俯仰支撑轴73和支撑轴承与俯仰支架71转动连接；

夹紧定位条74，其为内侧设置有齿条的弯刀状结构，所述夹紧定位条74的上端与模型支撑平台8固定连接，下端活动设置在俯仰支架71的槽体75中；所述俯仰支架71上安装有夹紧油缸76，所述夹紧油缸76的两个夹紧片77分别位于夹紧定位条74的两侧。

工作原理：本发明提供的大型高超声速高温风洞模型送进系统的俯仰攻角机构，俯仰支架71采用优质钢铸钢件，模型支撑平台8采用优质锻件，俯仰支撑轴73上安装有圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承，用以支撑模型支撑平台8，通过竖直安装的俯仰驱动油缸721驱动模型支撑平台8绕俯仰支撑轴73转动，实现改变模型支撑平台8上模型的俯仰攻角的目的，通过夹紧油缸76驱动两个夹紧片77夹住夹紧定位条74，实现对夹紧定位条74的定位锁紧，这种结构承载的载荷大，能够承受3倍气动载荷。

在上述技术方案中，所述俯仰支架71内部还安装有电动缸78，所述电动缸78的伸缩杆上固定连接有定位块79，所述定位块79上设置有用于啮合固定夹紧定位条74的齿条，所述定位块79的上端和下端分别滑动连接有导向块710。

通过电动缸78推动定位块79和夹紧定位条74啮合，对模型支撑平台8的俯仰角进行锁紧，电动缸78控制定位块79的推出缩回从而实现定位块79与夹紧定位条74的啮合和脱离，进一步对夹紧定位条74的定位锁紧，从而对模型的俯仰攻角实现更为稳定的定位。

在上述技术方案中，所述俯仰攻角机构上设置有俯仰检测机构，所述俯仰检测机构包括：

连接板711，其上端安装在所述模型支撑平台8的侧面，所述连接板711的下端与俯仰支撑轴73转动连接；

俯仰检测编码器712，其安装在所述俯仰支撑轴73内部，所述俯仰检测编码器712通过联轴器Ⅱ713与连接板711连接。

模型支撑平台8做俯仰运动时带动连接板711以俯仰支撑轴73为中心旋转，俯仰检测编码器712为固定件，在模型支撑平台8和连接板711转动过程中俯仰检测编码器712保持不动，通过俯仰检测编码器712检测模型支撑平台8的俯仰角度。

在上述技术方案中，所述连接板711和俯仰支撑轴73的外侧设置有隔热保护外壳714，所述隔热保护外壳714与所述俯仰支架71固定相接。

在上述技术方案中，所述俯仰支架71为上端、前端敞口的壳体结构，所述模型支撑平台8位于俯仰支架71的正上方，且模型支撑平台8与俯仰支架71之间设置有间隙。

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 (3)

1.一种大型高超声速高温风洞模型送进系统的俯仰攻角机构，其特征在于，包括：

偏航旋转体，其上固定安装有俯仰支架，所述偏航旋转体前端固定安装有油缸安装座，所述油缸安装座上转动安装有俯仰驱动油缸，所述俯仰驱动油缸的活塞缸转动连接有模型支撑平台，所述模型支撑平台通过俯仰支撑轴和支撑轴承与俯仰支架转动连接；

夹紧定位条，其为内侧设置有齿条的弯刀状结构，所述夹紧定位条的上端与模型支撑平台固定连接，下端活动设置在俯仰支架的槽体中；所述俯仰支架上安装有夹紧油缸，所述夹紧油缸的两个夹紧片分别位于夹紧定位条的两侧；

所述俯仰支架内部还安装有电动缸，所述电动缸的伸缩杆上固定连接有定位块，所述定位块上设置有用于啮合固定夹紧定位条的齿条，所述定位块的上端和下端分别滑动连接有导向块；

所述俯仰攻角机构上设置有俯仰检测机构，所述俯仰检测机构包括：

连接板，其上端安装在所述模型支撑平台的侧面，所述连接板的下端与俯仰支撑轴转动连接；

俯仰检测编码器，其安装在所述俯仰支撑轴内部，所述俯仰检测编码器通过联轴器Ⅱ与连接板连接。

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俯仰攻角机构，其特征在于，所述连接板和俯仰支撑轴的外侧设置有隔热保护外壳，所述隔热保护外壳与所述俯仰支架固定相接。

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俯仰攻角机构，其特征在于，所述俯仰支架为上端、前端敞口的壳体结构，所述模型支撑平台位于俯仰支架的正上方，且模型支撑平台与俯仰支架之间设置有间隙。

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