CN209230913U - 风洞一体化喷管用法兰段 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风洞一体化喷管用法兰段，用于连接一体化喷管与扩散段，所述一体化喷管由喷管段和试验段一体化加工而成，其包括法兰段本体、两块型面板、锁紧机构和升降机构，锁紧机构和升降机构均固定在法兰段本体上，法兰段本体为配合一体化喷管与扩散段形状的长方体框形部件，其包括第一端面板和第二端面板，两块型面板分为上型面板和下型面板，并分别借助升降机构，以能够上下移动并能调节角度的方式设置在法兰段本体框内的上部和下部，从而能够通过两块型面板以及法兰段本体的两个侧壁构成顺畅连通一体化喷管与扩散段的通道。该实用新型不仅能够与风洞原有扩散段配合，而且能够适应不同马赫数的一体化喷管，适应性强，节约了加工成本。

Description

风洞一体化喷管用法兰段

技术领域

本实用新型涉及一种风洞试验设备，尤其涉及一种风洞一体化喷管用法兰段，属于风洞试验技术领域。

背景技术

风洞试验，是测量飞行器在飞行过程中所受气动载荷最重要的技术手段，当前多数风洞喷管段和试验段是分开的，在试验过程中，无法避免激波的产生，将喷管段和试验段一体加工，可以避免台阶波的产生，获得更高品质的流场，因此作为一体化喷管的一部分，既要实现与风洞原有扩散段的配合，同时能够适应不同马赫数的一体化喷管。

目前还不存在这样的专用设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种既能与风洞原有扩散段配合，同时又能够适应不同马赫数一体化喷管的法兰段。

本实用新型的技术方案是：

一种风洞一体化喷管用法兰段，用于连接一体化喷管与扩散段，所述一体化喷管由喷管段和试验段被一体加工而成，其包括法兰段本体、两块型面板、锁紧机构和升降机构，所述锁紧机构和所述升降机构均固定在法兰段本体上，所述法兰段本体为配合一体化喷管与扩散段形状的长方体框形部件，其包括第一端面板和第二端面板，所述法兰段本体经由第一端面板借助螺栓与风洞一体化喷管连接固定，并经由第二端面板借助锁紧机构与扩散段锁紧固定，两块所述型面板分为上型面板和下型面板，并分别借助升降机构，以能够上下移动并能调节角度的方式设置在所述法兰段本体框内的上部和下部，从而能够通过两块所述型面板以及法兰段本体的两个侧壁构成顺畅连通一体化喷管与扩散段的通道。

优选所述第一端面板两侧各打有一排孔，用于安装连接固定用螺栓；所述第二端面板的四个角处分别具有用于设置锁紧机构的缺口。

优选所述锁紧机构包括液压驱动系统和锁紧装置，所述液压驱动系统包括液压包、液压缸及液压管路，所述液压包固定在所述法兰段本体上，通过所述液压管路与所述液压缸连通；所述锁紧装置包括插拔销基座和插拔销，所述插拔销基座具有四个，分别焊接在所述第二端面板四个角的缺口处，所述插拔销基座包括用于插通扩散段上对接用方形凸台的座台部分和用于插入插拔销的销导入部分，所述插拔销的一端与所述液压缸的输出端固连，在所述液压驱动系统的作用下，所述插拔销能够经由销导入部分的插拔销孔插入被插通进的座台部分的所述方形凸台的销孔中，从而将所述法兰段本体与所述扩散段锁紧固定。

优选所述升降机构具有两组，分别固定在所述法兰段本体的上端面和下端面上，并分别与所述上型面板和所述下型面板相连，用于调整所述上型面板和所述下型面板的高度和角度。

优选所述升降机构包括两台电机、四台升降机、四根升降杆和两根连杆，每台电机的输出轴均连接两台升降机的输入轴，四台升降机的升降丝杠分别连接有升降杆，其中一台电机所连接的两台升降机的两根升降杆直接与上(或下) 型面板铰接，另外一台电机所连接两台升降机的两根升降杆与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与上(或下)型面板铰接。

优选所述锁紧机构中的液压驱动系统采用集电机、液压泵、液压阀等设备于一体的液压包形式。

优选所述升降机构中的电机采用双输出轴电机；

优选所述插拔销在液压驱动系统的作用下能够移动距离范围为0～50mm。

优选在所述升降机构的作用下，两型面板分别可移动距离为10mm，两型面板之间的夹角调整范围为0～5°。

本实用新型的有益效果是：

该设计可以适应风洞原有扩散段接口，同时，采用液压锁紧机构，安全牢靠，控制简单；此外，采用升降机构调节上下型面板之间的距离和夹角，可以使得该法兰段能够与不同马赫数的一体化喷管配合使用，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型所提供的风洞喷管一体化法兰段三维图；

图2为本实用新型所提供的风洞喷管一体化法兰段俯视图；

图3为本实用新型所提供的法兰段本体三维结构示意图；

图4为本实用新型所提供的锁紧装置示意图；

图5为本实用新型所提供的锁紧装置固定示意图；

图6为本实用新型所提供的升降机构安装示意图(主视图)；

图7为本实用新型所提供的升降机构安装示意图(左视图)；

图中：101、第一端面板，102、第二端面板，201、液压包，202、液压缸， 203、插拔销基座，204、插拔销，301、双输出轴电机，302、升降机，303、升降杆1，304、升降杆2，305、连杆，306、上型面板，307、下型面板，401、扩散段上对接用方形凸台

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步介绍。

如图1和图2所示，本实用新型所提供的风洞喷管一体化法兰段，用于连接的一体化喷管与扩散段，一体化喷管由喷管段和试验段一体化加工而成，包括法兰段本体、锁紧机构和升降机构，锁紧机构和升降机构均固定在法兰段本体上，锁紧机构用于将法兰段与风洞原有扩散段固定，升降机构用于调节上/ 下型面板(306/307)之间的距离和夹角，从而适应不同马赫数一体化喷管段的扩开角。

如图3所示，本实用新型所提供的法兰段本体为配合一体化喷管和扩散段形状的长方体框形部件，由四块平板、多条肋板和与一体化喷管对接用的第一端面板101、与扩散段对接用的第二端面板102焊接而成。四块平板拼成一中空长方体，在长方体的外侧均匀焊接肋板，通孔两端分别焊接第一端面板101 和第二端面板102，第一端面板101和第二端面板102的中间均加工矩形通孔，且与四块平板组成的长方体的矩形通孔的尺寸一致；第一端面板101两侧各打有一排通孔，用于与一体化喷管连接时通过螺栓固定；第二端面板102在四个角处分别加工出缺口，用于固定插拔销基座203；肋板在法兰段本体上的布置关于中心对称。

如图4和图5所示，本实用新型所提供的锁紧装置和锁紧装置固定示意图。插拔销基座203包括用于插通扩散段上对接用方形凸台401的座台部分和用于插入插拔销204的销导入部分，销导入部分的矩形通孔用于插入扩散段上对接用方形凸台401。销导入部分为焊接在销导入部分中空圆柱体，圆柱中心孔用于配合插入插拔销204。插拔销基座203焊接在法兰段本体第二端面板102四个角的缺口处；插拔销204包括圆柱段和锥段，插拔销203的圆柱端与锁紧机构的液压缸202的输出轴连接，随液压缸202的输出轴进行伸缩运动，当插拔销204的锥端经由销导入部分插入到被插通入座台部分的扩散段上对接用方形凸台401的销孔中，且达到圆柱段与方形凸台中心的圆柱销孔配合时，则实现风洞原有扩散段和法兰段的锁紧固定。

如图6和图7所示，本实用新型所提供的两组升降机构，分别安装在法兰段本体的上端面合下端面上，每组升降机构包括两台电机301、四台升降机302、四根升降杆303和两根连杆305，一台电机301的输出轴分别连接两台升降机 302的输入轴，一台电机控制的两台升降机302的升降丝杠分别连接一根升降杆303，另一台电机301控制的两台升降机302的升降丝杠分别连接一根升降杆304，升降杆304直接与上/下型面板(306/307)铰接，升降杆303与连杆 305的一端铰接，连杆305的另一端与上/下型面板(306/307)铰接；升降机 302固定在所述法兰段本体的上/下端面板上。

结合图1可知，在本实施例中，所述第一端面板101与一体化喷管对接，二者通过螺栓连接，上型面板306和下型面板307之间夹角，与对应一体化喷管马赫数所要求的夹角一致，且连接处保持连续，无阶梯；所述第二端面板102 与风洞原有扩散段对接，扩散段上方形凸台401与所述锁紧装置中插拔销基座 203上的方孔配合，插拔销204在液压驱动系统的作用下在销孔内移动，实现法兰段与扩散段的固定。驱动升降机构采用双输出轴电机301，其带动升降机 302丝杠沿自身轴线移动，通过升降杆303和升降杆304及连杆305，带动上 /下型面板306/307移动，实现两型面板之间距离和角度的调整；当驱动机构中两双输出轴电机301引起上/下型面板(306/307)靠近第二端面板102一侧和靠近第一端面板101一侧的距离不同时，上型面板306和下型面板307之间的夹角会发生改变。

在本实用新型的一优选方案中，插拔销可移动距离范围为0～50mm；上/ 下型面板可移动距离为10mm，两型面板之间的夹角范围为0～5°，可实现满足与马赫数1.5到马赫数4.0的一体化喷管进行连接。

以上所述，仅为本实用新型最佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种风洞一体化喷管用法兰段，用于连接一体化喷管与扩散段，所述一体化喷管由喷管段和试验段一体化加工而成，其特征在于：包括法兰段本体、两块型面板、锁紧机构和升降机构，所述锁紧机构和所述升降机构均固定在法兰段本体上，

所述法兰段本体为配合一体化喷管与扩散段形状的长方体框形部件，其包括第一端面板和第二端面板，所述法兰段本体经由第一端面板借助螺栓与风洞一体化喷管连接固定，并经由第二端面板借助锁紧机构与扩散段锁紧固定，

两块所述型面板分为上型面板和下型面板，并分别借助升降机构，以能够上下移动并能调节角度的方式设置在所述法兰段本体框内的上部和下部，通过两块所述型面板以及法兰段本体的两个侧壁构成顺畅连通一体化喷管与扩散段的通道。

2.根据权利要求1所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述第一端面板两侧各打有一排孔，用于安装连接固定用螺栓；所述第二端面板的四个角处分别具有用于设置锁紧机构的缺口。

3.根据权利要求2所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述锁紧机构包括液压驱动系统和锁紧装置，所述液压驱动系统包括液压包、液压缸及液压管路，所述液压包固定在所述法兰段本体上，通过所述液压管路与所述液压缸连通；所述锁紧装置包括插拔销基座和插拔销，所述插拔销基座具有四个，分别焊接在所述第二端面板四个角的缺口处，所述插拔销基座包括用于插通扩散段上对接用方形凸台的座台部分和用于插入插拔销的销导入部分，所述插拔销的一端与所述液压缸的输出端固连，在所述液压驱动系统的作用下，所述插拔销经由销导入部分的插拔销孔插入被插通进的座台部分的所述方形凸台的销孔中，将所述法兰段本体与所述扩散段锁紧固定。

4.根据权利要求1所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述升降机构具有两组，分别固定在所述法兰段本体的上端面和下端面上，并分别与所述上型面板和所述下型面板相连，调整所述上型面板和所述下型面板的高度和角度。

5.根据权利要求4所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述升降机构包括两台电机、四台升降机、四根升降杆和两根连杆，每台电机的输出轴均连接两台升降机的输入轴，四台升降机的升降丝杠分别连接有升降杆，其中一台电机所连接的两台升降机的两根升降杆直接与上型面板或下型面板铰接，另外一台电机所连接两台升降机的两根升降杆与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与上型面板或下型面板铰接。

6.根据权利要求3所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述锁紧机构中的液压驱动系统采用集电机、液压泵、液压阀于一体的液压包形式。

7.根据权利要求5所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述升降机构中的电机采用双输出轴电机。

8.根据权利要求3所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：所述插拔销在液压驱动系统的作用下能够移动距离范围为0～50mm。

9.根据权利要求5所述的风洞一体化喷管用法兰段，其特征在于：在所述升降机构的作用下，两型面板分别可移动距离为10mm，两型面板之间的夹角调整范围为0～5°。