CN206300772U - 一种气流对螺旋翼影响的试验系统 - Google Patents

Abstract

一种气流对螺旋翼影响的试验系统，属于空气动力学试验技术领域。其特征在于：摆动动力单元与翻转动力单元相连，并带动翻转动力单元绕竖向的摆动轴摆动，翻转动力单元与驱动机构相连，并带动驱动机构绕水平的翻转轴翻转，驱动机构的输出端设有用于安装螺旋翼的安装部，安装部竖向设置，检测模块用于检测螺旋翼的平稳性；还包括用于对驱动机构润滑的循环润滑机构。本气流对螺旋翼影响的试验系统的驱动机构带动螺旋翼旋转，翻转动力单元与摆动动力单元能够对螺旋翼的角度进行调节，以调节螺旋翼与气流方向的夹角，调节方便，能够真实的模拟出螺旋翼的不同工作气流环境，试验结果准确，能够更好的对螺旋翼的设计起到指导作用。

Description

一种气流对螺旋翼影响的试验系统

技术领域

一种气流对螺旋翼影响的试验系统，属于空气动力学试验技术领域。

背景技术

螺旋翼是螺旋翼飞机的核心部件，螺旋翼飞机在飞行时，螺旋翼对飞机的稳定性有较大影响，螺旋翼在飞行过程中，气流会对螺旋翼的旋转稳定性产生一定影响，从而对飞行的稳定性产生影响，由于目前没有专门用于该种试验的装置，因此设计人员只能通过理论或者利用软件进行模拟，都无法得出最准确的试验数据，因此对螺旋翼的设计和研究产生了很大的限制。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够进行气流对螺旋翼产生影响的试验、并且实验过程中能够改变螺旋翼与气流方向夹角的气流对螺旋翼影响的试验系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：包括驱动机构、翻转动力单元、摆动动力单元以及用于检测的检测模块，摆动动力单元与翻转动力单元相连，并带动翻转动力单元绕竖向的摆动轴摆动，翻转动力单元与驱动机构相连，并带动驱动机构绕水平的翻转轴翻转，驱动机构的输出端设有用于安装螺旋翼的安装部，安装部竖向设置，检测模块用于检测螺旋翼的平稳性；还包括用于对驱动机构润滑的循环润滑机构。

优选的，还包括翻转架以及底座，摆动动力单元与底座相连，并带动底座绕所述摆动轴摆动，翻转架转动安装在底座上，翻转动力单元与翻转架相连，并带动翻转架绕所述翻转轴翻转，驱动机构安装在翻转架上。

优选的，安装部的轴线与摆动轴重合，并与翻转轴相交，且交点位于翻转架的中部。

优选的，所述的驱动机构包括传动机构以及与传动机构相连的驱动单元，传动机构的输出端连接有用于安装螺旋翼的安装轴，从而形成安装部，安装轴有竖向设置的两个，两个安装轴同轴且间隔设置。

优选的，所述的传动机构包括输入减速机以及两个输出减速机，两个输出减速机在竖直方向上对称且间隔设置，输入减速机为双输出减速机，且输出轴两端分别与两个输出减速机的输入轴相连，输出减速机的输出轴与安装轴相连，每个输出减速机和输入减速机之间均设有换向单元，从而使输入减速机位于两输出减速机连线的一侧。

优选的，所述的循环润滑机构包括稀油站、进油管路以及回油管路，进油管路将稀油站与驱动机构连通，稀油站将润滑油泵入驱动机构内，回油管路将稀油站与驱动机构连通，并将润滑油泵回稀油站。

优选的，所述的循环润滑机构还包括对润滑油进行冷却的冷却模块。

优选的，所述的冷却模块包括循环管路以及循环泵，循环泵与循环管路相连，从而使冷却水在循环管路内循环，并与稀油站内的润滑油换热。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本气流对螺旋翼影响的试验系统的驱动机构带动螺旋翼旋转，翻转动力单元与摆动动力单元能够对螺旋翼的角度进行调节，以调节螺旋翼与气流方向的夹角，调节方便，从而能够真实的模拟出螺旋翼的不同工作气流环境，试验结果准确，能够更好的对螺旋翼的设计起到指导作用；循环润滑机构能够起到润滑作用，还能够对系统降温，从而避免系统温度过高影响试验结果。

2、摆动动力单元与底座相连并带动底座绕摆动轴摆动，翻转动力单元与翻转架相连，并带动翻转架绕翻转轴翻转，从而使驱动机构的摆动和翻转相互独立，角度调节灵活，避免相互干扰。

3、驱动单元通过传动机构与安装轴相连，且安装轴有两个，从而通过一个驱动单元实现了两个螺旋翼同向转动或反向转动。

4、输入减速机和输出减速机之间设有换向单元，从而为螺旋翼的转动留出空间，避免了传动机构对螺旋翼的转动造成妨碍。

5、稀油站将润滑油泵入驱动机构，从而对驱动机构进行润滑，还能够对驱动机构进行降温；回油管路能够将泵入驱动机构的润滑油泵回稀油站，避免驱动机构内存储润滑油，进而避免了驱动机构温度升高，保证了试验结果的准确性。

6、冷却模块能够对润滑油进行冷却，进而使驱动机构维持较低的温度，避免工作时间过长导致润滑油温度升高，影响对驱动机构的冷却效果。

附图说明

图1为气流对螺旋翼影响的试验系统的主视示意图。

图2为气流对螺旋翼影响的试验系统的左视示意图。

图3为进油管路示意图。

图4为回油管路示意图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图中：1、承载板 2、立柱 3、输入减速机 4、安装板 5、驱动电机 6、翻转架 7、换向减速机 8、安装轴 9、输出减速机 10、翻转电机 11、回油管 12、底座 13、传动轴 14、加强杆 15、进油管。

具体实施方式

图1~5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~5对本实用新型做进一步说明。

一种气流对螺旋翼影响的试验系统，包括驱动机构、翻转动力单元、摆动动力单元以及用于检测的检测模块，摆动动力单元与翻转动力单元相连，并带动翻转动力单元绕竖向的摆动轴摆动，翻转动力单元与驱动机构相连，并带动驱动机构绕水平的翻转轴翻转，驱动机构的输出端设有用于安装螺旋翼的安装部，安装部竖向设置，检测模块用于检测螺旋翼的平稳性；还包括用于对驱动机构润滑的循环润滑机构。本气流对螺旋翼影响的试验系统的驱动机构带动螺旋翼旋转，翻转动力单元与摆动动力单元能够对螺旋翼的角度进行调节，以调节螺旋翼与气流方向的夹角，调节方便，从而能够真实的模拟出螺旋翼的不同工作气流环境，试验结果准确，能够更好的对螺旋翼的设计起到指导作用；循环润滑机构能够起到润滑作用，还能够对系统降温，从而避免系统温度过高影响试验结果。驱动机构包括驱动单元以及传动机构，驱动单元为驱动电机5，翻转动力单元为翻转电机10，摆动动力单元为摆动电机。

具体的：如图1~2所示：本气流对螺旋翼影响的试验系统还包括翻转架6以及底座12。底座12转动安装在基座上，摆动电机也安装在基座上，摆动电机的输出轴与底座12相连，并带动底座12绕摆动轴转动，摆动轴竖直设置，从而能够实现螺旋翼在水平面的转动。底座12上固定有承载板1，承载板1为方形板，承载板1的两端固定有立柱2，立柱2竖向设置，立柱2的下端与承载板1固定连接，立柱2的上端设有用于安装翻转架6的安装板4。翻转电机10安装在右侧的安装板4上，翻转电机10的输出轴与翻转架6的右侧中部相连，翻转电机10的输出轴通过轴承座转动安装在安装板4上。翻转架6的左侧中部通过轴承座转动安装在左侧的安装板4上。摆动轴和翻转轴相交，且交点位于翻转架6中部。

翻转架6为正方形框架，且翻转架6设置在竖直平面内，翻转架6的拐角处设有加强杆14，加强杆14的两端分别与翻转框架6相邻的两侧连接，从而增加了翻转架6的强度。

翻转架6上设有传动机构，驱动电机5安装在翻转架6左侧中部，驱动电机5的输出轴通过轴承座安装在左侧的安装板4上。驱动电机5的输出轴与传动机构的输入端相连，传动机构的输出端连接有安装轴8，安装轴8有两个，两个安装轴8分别转动安装在翻转架6的上下两侧并间隔设置，两个安装轴8同轴设置，且安装轴8的轴线与摆动轴重合。

传动机构包括输入减速机3以及两个输出减速机9。输入减速机3安装在翻转架6左侧的中部，输入减速机3的输入轴与驱动电机5的输出轴同轴连接，输入减速机3为双输出减速机，且输出轴两端分别设置在输入减速机3的上下两侧。两个输出减速机9分别对称安装在翻转架6的上下两侧的中部，输出减速机9的输出轴与安装轴8同轴连接。翻转架6左侧上部和下部的拐角处分别安装有一个换向单元，换向单元为换向减速机7，两个换向减速机7的输入轴通过传动轴13与输入减速机3对应的输出轴同轴连接，两个换向减速机7的输出轴通过传动轴13分别与对应的输出减速机9的输入轴连接，从而实现了通过一个驱动电机5来带动两个螺旋翼同向转动或者反向转动。

在本实施例中，下部的安装轴8的下部设有花键套，下部的输出减速机9的输出轴上部为花键轴，安装轴8通过花键轴与输出减速机9的输出轴滑动连接，从而能够在竖直方向上调节安装轴8的高度，以调节两个螺旋翼的距离。

检测模块包括安装在翻转架6上的振动位移传感器以及安装在输出减速机9上的编码器，振动位移传感器和编码器均连接PLC控制器，从而能够检测装置运行的平稳性。

如图3~5所示：螺旋翼检测装置的传动机构还包括循环润滑机构，循环润滑机构包括稀油站、进油管路以及出油管路。稀油站上安装有供油泵和回油泵，输入减速机3、两个换向减速机7以及两个输出减速机9分别连接有独立的供油泵和回油泵，输入减速机3、两个换向减速机7以及两个输出减速机9与供油泵之间连接有进油管15，从而形成供油管路；输入减速机3、两个换向减速机7以及两个输出减速机9的下侧与回油泵之间连接有回油管11，从而形成回油管路。回油泵能够进行强制回油，从而避免输入减速机3、两个换向减速机7以及两个输出减速机9内储存润滑油，进而避免了各个减速机的温度的升高。由于输入减速机3中输入轴的会采用较高的转速，不适宜采用普通骨架油封的密封方式，因此密封方式采用迷宫式密封，同时输入减速机3箱体内部的采用较大的回油孔，保证回油通畅。

每个进油管15的出油端均连接有多个喷油口，从而为每个待润滑的部件喷涂润滑油。两个输出减速机9的回油管11靠近输出减速机9的一段为由右至左逐渐下降的倾斜段，从而能够使润滑油具有一定自然回油的能力，从而达到更好的回油效果。每根回油管11的进油端均设有用于检测润滑油温度的温度计，从而检测传动机构的温度，防止传动机构温升度过高，导致螺旋翼监测装置的检测不准确。

循环润滑机构还包括用于对稀油站的润滑油进行冷却的冷却机构，冷却机构包括冷却水循环管路以及循环泵，循环泵与循环管路相连，循环管路内的冷却水与稀油站内的润滑油换热，从而降低润滑油的温度，进而降低了传动机构的温度。还可以通过提高润滑油流速的方式来降低传动机构的温度，稀油站内通过PLC控制器检测并控制进入减速机的润滑油的油量、油压、油温、回稀油站的油量、油温等检测装置来达到控制传动机构的温度的目的。

在本实施例中，翻转架6绕翻转轴的翻转角度小于90°，翻转架6绕摆动轴的摆动角度范围也小于90°，从而能够完全满足螺旋翼的试验效果。在试验时，需要先启动供油泵和回油泵，以保证循环润滑机构正常运行，然后通过风洞设备形成气流，气流为水平的圆柱状气流，然后通过翻转电机10和摆动电机调节翻转架6与气流方向的夹角，并通过振动位移传感器和编码器来检测装置运行的平稳性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：包括驱动机构、翻转动力单元、摆动动力单元以及用于检测的检测模块，摆动动力单元与翻转动力单元相连，并带动翻转动力单元绕竖向的摆动轴摆动，翻转动力单元与驱动机构相连，并带动驱动机构绕水平的翻转轴翻转，驱动机构的输出端设有用于安装螺旋翼的安装部，安装部竖向设置，检测模块用于检测螺旋翼的平稳性；还包括用于对驱动机构润滑的循环润滑机构。

2.根据权利要求1所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：还包括翻转架（6）以及底座（12），摆动动力单元与底座（12）相连，并带动底座（12）绕所述摆动轴摆动，翻转架（6）转动安装在底座（12）上，翻转动力单元与翻转架（6）相连，并带动翻转架（6）绕所述翻转轴翻转，驱动机构安装在翻转架（6）上。

3.根据权利要求2所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：安装部的轴线与摆动轴重合，并与翻转轴相交，且交点位于翻转架（6）的中部。

4.根据权利要求1所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：所述的驱动机构包括传动机构以及与传动机构相连的驱动单元，传动机构的输出端连接有用于安装螺旋翼的安装轴（8），从而形成安装部，安装轴（8）有竖向设置的两个，两个安装轴（8）同轴且间隔设置。

5.根据权利要求4所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：所述的传动机构包括输入减速机（3）以及两个输出减速机（9），两个输出减速机（9）在竖直方向上对称且间隔设置，输入减速机（3）为双输出减速机，且输出轴两端分别与两个输出减速机（9）的输入轴相连，输出减速机（9）的输出轴与安装轴（8）相连，每个输出减速机（9）和输入减速机（3）之间均设有换向单元，从而使输入减速机（3）位于两输出减速机（9）连线的一侧。

6.根据权利要求1所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：所述的循环润滑机构包括稀油站、进油管路以及回油管路，进油管路将稀油站与驱动机构连通，稀油站将润滑油泵入驱动机构内，回油管路将稀油站与驱动机构连通，并将润滑油泵回稀油站。

7.根据权利要求1所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：所述的循环润滑机构包括对润滑油进行冷却的冷却模块。

8.根据权利要求7所述的气流对螺旋翼影响的试验系统，其特征在于：所述的冷却模块包括循环管路以及循环泵，循环泵与循环管路相连，从而使冷却水在循环管路内循环，并与稀油站内的润滑油换热。