一种低速风洞洞壁升降随动密封装置的制作方法

专利2022-06-29  82


本发明涉及风洞试验技术领域,尤其涉及一种低速风洞洞壁升降随动密封装置。



背景技术:

风洞是一种提供可控高品质流场的试验装置。利用相对性原理和相似准则,在风洞试验段中安装飞行器或其它物体模型,通过测量气流流动参数及其与模型的相互作用力和力矩,以了解实际飞行器或其它物体模型的空气动力学特性的过程。风洞试验是飞行器研发过程中选型研究和性能评估的主要手段,也是空气动力学学科发展及相关研究的重要资源。

根据风洞试验实际操作,飞行器在飞行过程中的姿态会根据任务需求不断变化,在试验过程中对模型的姿态进行调整,以模拟飞行器各种飞行状态,获取飞行器相应状况下的空气动力特性,为飞行器优化设计和飞行操控提供依据。一般情况下模型通过支撑装置安装于风洞试验段内,模型支撑装置必须保证支架干扰小、阻塞度小,如此模型支撑装置主要结构均置于风洞流场外,尽可能优化减少风洞流场中的机构。例如公开号为cn208621288u的中国专利公开了一种引射式短舱移动支撑装置,其包括设置在风洞外的驱动机构、设置在驱动机构上且伸入到风洞内的支撑杆,所述支撑杆在风洞内的端部连接引射式短舱;所述支撑杆内部为空心结构用于通气,空心结构一端与引射式短舱内连通,另一端通过驱动机构连接到外部的供气装置;所述驱动机构通过支撑杆带动引射式短舱在同一平面上进行左右前后的位置调动;上述支撑装置除支杆外,剩余部件不暴露于试验段流场内,对流场干扰小。

但本申请发明人在实现本发明实施例的过程中,发现进行现有风洞试验时至少还存在如下技术问题:申请人研究发现,为避免对风洞流场干扰,将模型支撑装置安装于风洞外,通过模型支杆支撑模型在风洞中,模型姿态变换时,支杆随之进行相应补偿运动;但实际使用前述风洞外置试验模型支撑装置,支杆进行补偿运动过程中,模型支撑装置与风洞连接处会出现较严重的气流窜动现象,进而难以保证模型流场与真实流场之间的相似性,模型流场与真实流场相差较大,导致获得的数据与真实情况差别较大。

由此,针对上述技术问题,亟需本领域技术人员研究设计一种新的风洞试验装置和/或方法,以防止模型支撑装置与风洞连接处气流窜动,并满足支杆补偿运动要求,保证流场品质,进而保证模型流场与真实流场之间的相似性,保证风洞试验结果的可靠性。



技术实现要素:

为解决上述现有风洞外置试验模型支撑装置与风洞连接处会出现较严重气流窜动现象的技术问题,本发明的目的在于提供一种低速风洞洞壁升降随动密封装置,其目的在于该密封装置安装在风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体之间的过渡连接处,使得风洞外置试验模型支撑装置能够全时段匹配风洞进行试验,即可有效满足支杆补偿运动要求,也可保证流场品质,最大程度保证模型流场与真实流场之间的相似性,保证风洞试验结果的可靠性;同时可有效减少风洞外置试验模型支撑装置拆卸、安装时间,如此可有效提高模型流场的模拟准确度的同时可有效提高风洞试验效率。

本发明采用的技术方案如下:

一种低速风洞洞壁升降随动密封装置,用于安装在风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体之间的过渡连接处,其包括随动密封组件和升降组件,所述随动密封组件包括风洞上顶盖、u型链条安装槽、运动基座、手风琴护罩以及设置在u型链条安装槽两侧的滑块导轨副和z向直线驱动模块,所述u型链条安装槽固定设置在风洞上顶盖上,所述手风琴护罩安装在运动基座上表面,所述运动基座的两端与其两侧的滑块导轨副的滑块连接,所述z向直线驱动模块的输出端与所述运动基座连接,以驱动运动基座沿z向往复运动;在u型链条安装槽的内侧还设置有多个下表面与所述风洞上顶盖下表面平齐的链板和两输送链条,所述链板密封设置在两相对设置的输送链条之间并与其两侧的输送链条固定连接,所述输送链条经其两端的链轮构成往复回路运动,所述运动基座的两侧与其相邻链板铰接,以使z向直线驱动模块驱动运动基座做往复运动过程中带动链板运动实现随动密封;所述升降组件安装在风洞外置试验模型支撑装置的直线运动基座上,升降组件的输出端与所述风洞上顶盖连接,以使所述随动密封组件的一端通过所述风洞上顶盖与升降组件连接,另一端通过手风琴护罩与试验模型支撑装置的直线运动平台连接。

本技术方案通过随动密封组件和升降组件配合使用,使得风洞外置试验模型支撑装置能全时段匹配风洞进行试验,升降组件是以风洞外置试验模型支撑装置的直线运动基座为安装基础,其直线运动基座和直线运动平台等部件构成风洞外置试验模型支撑装置的z向直线运动模块,风洞外置试验模型支撑装置其他运动模块安装在直线运动平台上,并通过直线运动平台中部开口伸入支杆等部件与风洞内侧模型连接;本技术方案中的升降组件为y向直线运动模块,在风洞试验前,升降组件用于降下风洞上顶盖,以使风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体合拢;在进行风洞试验时,随动密封组件中的输送链条及链板跟随风洞外置试验模型支撑装置运动,实现密封随动;在风洞试验后,升降组件用于升起风洞上顶盖,以使风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体脱离;如此通过升降随动密封装置可有效实现风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体全时段的匹配。

可选地,所述运动基座安装在u型链条安装槽中部并与其相邻链板铰接,所述链板随所述运动基座沿z向进行往复运动,其随动密封连续变化区间为±1000mm。本技术方案链板随动密封连续变化范围大,能够实现-1000mm至1000mm大范围内连续随动运动,且运动过程中风洞外置试验模型支撑装置可始终与风洞流场密封,也能实现风洞外置试验模型支撑装置对于风洞的自动安装及拆卸。

可选地,所述链板为铝合金材质链板并采用四周包裹c型柔性密封材料制成,以使链板在随运动基座进行往复运动时,所述链板之间的c型柔性密封材料相互挤压以产生足够预应力进行密封。如此链板能够按照z向直线驱动模块驱动运动基座往复运动进行随动密封,而在其他运动行程中,链板也能够相互分离,灵活运动。

可选地,所述输送链条的两端设置有链轮张紧器,且位于所述运动基座两侧的链板呈阵列排布设置并随运动基座同步运动,所述链轮张紧器用于调节输送链条张紧力。链轮张紧器的设计用以确保运动基座两侧的链板与运动基座同步运动,以使运动更加平稳进而达到较好的随动密封效果。

可选地,所述输送链条的底部具有滚轮,在所述u型链条安装槽的内部两侧设置有与所述滚轮相适配的运动轨道,所述输送链条通过滚轮嵌入所述u型链条安装槽内的运动轨道并与u型链条安装槽配合连接,以使输送链条沿u型链条安装槽内的运动轨道运动。本技术方案中u型链条安装槽中的输送链条运动轨道经过精密加工,以使输送链条运动轨迹精准,即能够保证链板四周c型柔性密封材的挤压密封效果,也能够保证链板下平面与风洞上顶盖下表面精确平齐,输送链条通过其自身滚轮在u型链条安装槽内的运动轨道运动,滚动摩擦力小,能够保证链板随运动基座灵活运动。

可选地,所述升降组件包括电机、t型齿轮箱、直角减速箱、轴连接器和螺旋升降机构,所述电机的输出轴与t型齿轮箱连接并经过t型齿轮箱两侧的直角减速箱、轴连接器和螺旋升降机构实现传动连接,所述螺旋升降机构的输出端与所述风洞上顶盖连接,用以驱动所述风洞上顶盖做降下或升起运动。如此,通过升降组件的传动连接巧妙地将电机的可控转动转化成直线运动,以驱动风洞上顶盖在y向做直线运动;在风洞试验前,升降组件降下风洞上顶盖,使风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体合拢,在风洞试验后,升降组件升起风洞上顶盖,使风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体脱离。

可选地,所述升降组件包括四个螺旋升降机构,其中与所述t型齿轮箱每侧直角减速器连接的轴连接器串联有两个螺旋升降机构,四个螺旋升降机构均固定安装在风洞外置试验模型支撑装置基座上,且四个螺旋升降机构的输出端分别通过圆柱销连接在所述风洞上顶盖的四个拐角处。本技术方案设置四个螺旋升降机构用以增强密封装置的结构强度,并通过四个螺旋升降机构同步运动以实现驱动风洞上顶盖升降运行稳定及与其四个铰接点精确定位。

优选地,所述螺旋升降机构采用具有消间隙型的螺旋升降机构,且所述t型齿轮箱两侧的螺旋升降机构通过直角减速器和轴连接器并联设置。用以消除升降组件传动误差,提高模型俯仰角和模型参考点的位置精度。

优选地,所述z向直线驱动模块的驱动电机和升降组件的电机均采用带电磁抱闸电机,且所述螺旋升降机构采用具有机械自锁功能的螺旋升降机构。如此具有双重保护作用,可有效避免由于结构本身重量造成的自动下滑和气动力引起的位置偏移,在一定程度上保证了试验的安全性和准确性。

优选地,还包括控制器和通过信号线与控制器连接的风洞主控计算机,所述控制器分别与所述z向直线驱动模块的驱动电机和升降组件的电机连接,以使控制器被配置为通过风洞主控计算机输出的试验模型的位置控制信号分别控制升降组件和z向直线驱动模块做直线运动。由此根据试验需要,通过风洞主控计算机将飞行器等试验模型的俯仰角参数的控制信号通过信号线传递给控制器,控制器通过运动解算分别给出z向直线驱动模块中的驱动电机以及升降组件中的电机的运动控制参数,并驱动两台电机转动以带动相应的机构运动,以完成机构的随动密封以及升降控制。

如上所述,本发明相对于现有技术至少具有如下有益效果:

1.采用本发明密封装置安装在风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体之间的过渡连接处,通过随动密封组件和升降组件配合使用,使得风洞外置试验模型支撑装置能全时段匹配风洞进行试验,风洞外置试验模型支撑装置的支杆等部件穿过直线运动平台和手风琴护罩与风洞内侧模型连接,随着模型姿态变化,支杆进行相应补偿运动,随动密封组件能够有效满足支杆补偿运动要求,也能够通过链板达到很好的随动密封效果,保证流场品质,最大程度保证模型流场与真实流场之间的相似性,保证风洞试验结果的可靠性。

2.本发明升降随动密封装置结构的设计可有效减少风洞外置试验模型支撑装置拆卸、安装时间,采用先将升降组件和随动密封组件依次连接后再固定安装在风洞外置试验模型支撑装置上,并通过升降组件驱动风洞上顶盖的降下或升起自动实现风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体合拢或拆卸,如此可显著减少风洞外置试验模型支撑装置试验拆卸安装工作时间,有效提高模型流场的模拟准确度的同时可有效提高试验效率。

3.本发明通过风洞主控计算机和与控制器可有效实现链板密封机构随支撑装置在-1000mm至1000mm的大范围内连续随动运动,且运动过程中风洞外置试验模型支撑装置可始终与风洞流场密封,并可有效实现风洞外置试验模型支撑装置对于风洞的自动安装及拆卸,在实践运动中具有较好的实用性,适合推广应用。

4.本发明随动密封组件中的链板为铝合金材质链板并采用四周包裹c型柔性密封材料制成,位于运动基座两侧的链板呈阵列排布设置,在链板按照z向直线驱动模块驱动运动基座跟随往复运动过程中,链板之间的c型柔性密封材料相互挤压,产生足够预应力进行密封,即能保证链板四周c型柔性密封材的挤压密封效果,也能使链板下平面与风洞上顶盖下表面精确平齐。

5.本发明随动密封组件中的输送链条通过其自身设计的滚轮嵌入u型链条安装槽的运动轨道内运动,运动轨道经过精密加工,以使输送链条运动轨迹精准,以进一步保证随动密封组件的密封效果,且随动链条采用滚动运动摩擦力小,能够保证链板随运动基座灵活运动,用以保证试验顺利进行。

6.本发明升降组件采用同一电机驱动四个螺旋升降机构同步运动以实现驱动风洞上顶盖升降运行稳定及与其四个铰接点精确定位,可有效保证风洞上顶盖的运动平稳性及定位精度,且四个螺旋升降机构均采用消隙型的螺旋升降机构,可有效消除升降组件传动误差,提高模型俯仰角和模型参考点的位置精度。

综上所述,本发明升降随动密封装置是风洞外置试验模型支撑装置和风洞之间的过渡装置,具有很好的扩展性,其设计理念适用于各种风洞外置设备,可作为各种风洞外置试验模型支撑装置与风洞连接的通用“接口”,使得风洞外置试验模型支撑装置能够全时段匹配风洞进行试验,保证模型流场与真实流场之间的相似性,进而保证风洞试验结果的可靠性。

附图说明

本发明将通过具体实施例并参照附图的方式说明,其中

图1是本发明实施例低速风洞洞壁升降随动密封装置的风洞装配图;

图2是本发明实施例中升降随动密封装置与试验模型支撑装置装配图;

图3是本发明实施例中升降随动密封装置的结构示意图;

图4是本发明实施例图3中随动密封组件的结构示意图;

图5是本发明实施例图3中升降组件的结构示意图。

附图标记说明:10-风洞;20-试验模型支撑装置;21-直线运动基座;22-直线运动平台;30-随动密封组件;31-风洞上顶盖;32-u型链条安装槽;33-运动基座;34-手风琴护罩;35-滑块导轨副;36-z向直线驱动模块;37-链板;38-输送链条;39-链轮张紧器;40-升降组件;41-电机;42-t型齿轮箱;43-直角减速箱;44-轴连接器;45-螺旋升降机构。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例一

实施例基本如图1至图5所示:本实施例提供了一种低速风洞洞壁升降随动密封装置,用于安装在风洞外置试验模型支撑装置20与风洞10洞体之间的过渡连接处;该升降随动密封装置具体包括随动密封组件30和升降组件40,升降组件40是以风洞外置试验模型支撑装置20的直线运动基座21为安装基础,其直线运动基座21和直线运动平台22等部件构成风洞外置试验模型支撑装置20的z向直线运动模块,风洞外置试验模型支撑装置20其他运动模块安装在直线运动平台22上,并通过直线运动平台22中部开口伸入支杆等部件与置于风洞10内部的模型连接,升降组件40和随动密封组件30依次连接安装好后固定安装在风洞外置试验支撑装置上。

为实现风洞外置试验模型支撑装置20与风洞10洞体全时段的匹配,本实施例提供的随动密封组件30包括风洞上顶盖31、u型链条安装槽32、运动基座33、手风琴护罩34以及设置在u型链条安装槽32两侧的滑块导轨副35和z向直线驱动模块36;具体地,请参考图4所示,u型链条安装槽32固定设置在风洞上顶盖31上,手风琴护罩34安装在运动基座33上表面,运动基座33的两端与其两侧的滑块导轨副35的滑块连接,z向直线驱动模块36安装在风洞上顶盖31上,且z向直线驱动模块36的输出端与运动基座33连接,用以驱动运动基座33沿z向往复运动。

在u型链条安装槽32的内侧还设置有多个下表面与风洞上顶盖31下表面平齐的链板37和两输送链条38;两条输送链条38的底部具有滚轮,在u型链条安装槽32的内部两侧分别设置有与两输送链条38滚轮相适配的运动轨道,输送链条38通过滚轮嵌入u型链条安装槽32内的运动轨道,沿运动轨道运动;链板37分别安装在两输送链条38之间并与其两侧的输送链条38固定连接,输送链条38经其两端的链轮构成往复回路运动,运动基座33的两侧与其相邻链板3铰接,以使z向直线驱动模块36驱动运动基座33带动链板37做往复运动过程中实现随动密封。

进一步地,运动基座33安装在u型链条安装槽32中部并与其相邻链板37铰接,链板37随运动基座33沿u型链条安装槽32内的运动轨道进行往复运动,其随动密封连续变化区间为±1000mm,链板37随动密封连续变化范围大,能够实现在-1000mm至1000mm大范围内连续随动运动,且运动过程中风洞外置试验模型支撑装置20可始终与风洞流场密封,也能实现风洞外置试验模型支撑装置20对于风洞的自动安装及拆卸;本实施例提供的链板37为铝合金材质链板37,采用四周包裹c型柔性密封材料制成,以使链板37在随运动基座33进行往复运动时,链板37之间的c型柔性密封材料相互挤压以产生足够预应力进行密封;如此链板37能够按照z向直线驱动模块36驱动运动基座33往复运动进行随动密封,而在其他运动行程中,链板37也能够相互分离,灵活运动;同时上述u型链条安装槽32中的输送链条38运动轨道经过精密加工,以使输送链条38运动轨迹精准,即能够保证链板37四周c型柔性密封材的挤压密封效果,也能够保证链板37下平面与风洞上顶盖31下表面精确平齐,输送链条38通过其自身滚轮在u型链条安装槽32内的运动轨道运动,滚动摩擦力小,能够保证链板37随运动基座33灵活运动。

具体地,在输送链条38的两端设置有链轮张紧器39,且位于运动基座33两侧的链板37呈阵列排布设置并随运动基座33同步运动,链轮张紧器39用于调节输送链条38张紧力;其中链轮张紧器39的设计用以确保运动基座33两侧的链板37与运动基座33同步运动,以使运动更加平稳进而达到较好的随动密封效果,该结构设计以进一步保证链板37下平面与风洞上顶盖31下表面精确平齐,并保证链板37四周c型柔性密封材的挤压密封效果。

本实施例中提供的升降组件40是以风洞外置试验模型支撑装置20的直线运动基座21为安装基础,升降组件40是输出端与风洞上顶盖31连接,以使随动密封组件30的下端通过风洞上顶盖31与升降组件40连接,随动密封组件30的上端通过手风琴护罩34与试验模型支撑装置20的直线运动平台22连接;具体地,请参考图5所示,升降组件40包括电机41、t型齿轮箱42、直角减速箱43、轴连接器44和螺旋升降机构45,电机41的输出轴与t型齿轮箱42连接并经过t型齿轮箱42两侧的直角减速箱43、轴连接器44和螺旋升降机构45实现传动连接,螺旋升降机构45的输出端与风洞上顶盖31连接,用以驱动风洞上顶盖31做降下或升起运动;如此,通过升降组件40的传动连接巧妙地将电机41的可控转动转化成直线运动,以驱动风洞上顶盖31在y向做直线运动;在风洞试验前,升降组件40用于降下风洞上顶盖31,以使风洞外置试验模型支撑装置20与风洞10洞体合拢;在进行风洞试验时,随动密封组件30中的输送链条38及链板37跟随风洞外置试验模型支撑装置20运动,实现密封随动;在风洞试验后,升降组件40用于升起风洞上顶盖31,以使风洞外置试验模型支撑装置20与风洞洞体脱离;如此通过升降随动密封装置可有效实现风洞外置试验模型支撑装置20与风洞洞体全时段的匹配。

其中,升降组件40包括四个螺旋升降机构45,与t型齿轮箱42每侧直角减速器连接的轴连接器44串联有两个螺旋升降机构45,本实施例提供的螺旋升降机构45具体采用消间隙型的螺旋升降机构45,且t型齿轮箱42两侧的螺旋升降机构45通过直角减速器和轴连接器44并联设置;用以消除升降组件40传动误差,提高模型俯仰角和模型参考点的位置精度。四个螺旋升降机构45均固定安装在风洞外置试验模型支撑装置20的直线运动基座21上,且四个螺旋升降机构45的输出端分别通过圆柱销连接在风洞上顶盖31的四个拐角处,本实施例设置四个螺旋升降机构45用以增强密封装置的结构强度,并通过四个螺旋升降机构45同步运动以实现驱动风洞上顶盖31升降运行稳定及与其四个铰接点精确定位。

同时,本实施例提供的z向直线驱动模块36的驱动电机和升降组件40的电机41均采用带电磁抱闸电机,且螺旋升降机构45采用具有机械自锁功能的螺旋升降机构45,如此具有双重保护作用,可有效避免由于结构本身重量造成的自动下滑和气动力引起的位置偏移,在一定程度上保证了试验的安全性和准确性。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同,其不同之处在于:为便于完成随动密封和升降运动控制,本实施例提供了一种低速风洞洞壁升降随动密封装置,在实施例一的基础上,其还包括控制器和通过信号线与控制器连接的风洞主控计算机,控制器分别与z向直线驱动模块36的驱动电机和升降组件40的电机41连接,以使控制器被配置为通过风洞主控计算机输出的试验模型的位置控制信号分别控制升降组件40和z向直线驱动模块36做直线运动,由此根据试验需要,通过风洞主控计算机将飞行器等试验模型的俯仰角参数的控制信号通过信号线传递给控制器,控制器通过运动解算分别给出z向直线驱动模块36中的驱动电机以及升降组件40中的电机41的运动控制参数,并驱动两台电机41转动以带动相应的机构运动,以完成机构的随动密封以及升降控制。

本实施例的具体实施方式:

1.在风洞试验前,升降组件40和随动密封组件30依次连接安装好后固定安装在风洞外置试验支撑装置上;根据试验需要,通过风洞主控计算机将飞机试验模型的俯、仰角参数的控制信号通过信号线传递给控制器,控制器控制升降机构降下风洞上顶盖31,使风洞外置试验模型支撑装置20与风洞10洞体合拢;

2.在进行风洞试验时,通过风洞主控计算机将飞机试验模型的俯、仰角参数和位移参数的控制信号通过信号线传递给控制器,控制器控制z向直线驱动模块驱动运动基座33做z向位移时,同时随动密封组件30中的输送链条38及链板37跟随风洞外置试验模型支撑装置20同步运动,实现随动密封,如此在风洞内模型姿态变换时,支杆随之进行相应补偿运动,并可有效防止模型支撑装置与风洞连接处气流窜动现象,保证流场品质,保证风洞试验结果的可靠性;

3.在风洞试验后,驱动器驱动升降组件40升起随动密封组件30的风洞上顶盖31,使风洞外置试验模型支撑装置20与风洞10洞体脱离,并通过风洞x向直线运动模块使风洞外置试验模型支撑装置20沿x向运动到指定位置,完成风洞实验,进一步完成风洞外置试验模型支撑装置拆卸过程。

综上所述,本实施例提供的升降随动密封装置是风洞外置试验模型支撑装置20和风洞之间的过渡装置,通过随动密封组件30和升降组件40配合使用,使得风洞外置试验模型支撑装置20能全时段匹配风洞进行试验;风洞外置试验模型支撑装置20的支杆等部件穿过直线运动平台22与手风琴护罩34与模型连接,随着模型姿态变化支杆进行补偿运动,随动密封组件30能够有效满足支杆补偿运动要求,也能够通过链板37达到很好的随动密封效果,保证流场品质,最大程度保证模型流场与真实流场之间的相似性,保证风洞试验结果的可靠性;同时本实施例升降随动密封装置具有很好的扩展性,其设计理念适用于各种风洞外置设备,可作为各种风洞外置试验模型支撑装置与风洞连接的通用“接口”,在实践中具有较好的实用性,适合推广应用。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。


技术特征:

1.一种低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:用于安装在风洞外置试验模型支撑装置与风洞洞体之间的过渡连接处,其包括随动密封组件和升降组件,所述随动密封组件包括风洞上顶盖、u型链条安装槽、运动基座、手风琴护罩以及设置在u型链条安装槽两侧的滑块导轨副和z向直线驱动模块,所述u型链条安装槽固定设置在风洞上顶盖上,所述手风琴护罩安装在运动基座上表面,所述运动基座的两端与其两侧的滑块导轨副的滑块连接,所述z向直线驱动模块的输出端与所述运动基座连接,以驱动运动基座沿z向往复运动;在u型链条安装槽的内侧还设置有多个下表面与所述风洞上顶盖下表面平齐的链板和两输送链条,所述链板密封设置在两相对设置的输送链条之间并与其两侧的输送链条固定连接,所述输送链条经其两端的链轮构成往复回路运动,所述运动基座的两侧与其相邻链板铰接,以使z向直线驱动模块驱动运动基座做往复运动过程中带动链板运动实现随动密封;所述升降组件安装在风洞外置试验模型支撑装置的直线运动基座上,升降组件的输出端与所述风洞上顶盖连接,以使所述随动密封组件的一端通过所述风洞上顶盖与升降组件连接,另一端通过手风琴护罩与试验模型支撑装置的直线运动平台连接。

2.根据权利要求1所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述运动基座安装在u型链条安装槽中部并与其相邻链板铰接,所述链板随所述运动基座沿z向进行往复运动,其随动密封连续变化区间为±1000mm。

3.根据权利要求1所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述链板为铝合金材质链板并采用四周包裹c型柔性密封材料制成,以使链板在随运动基座进行往复运动时,所述链板之间的c型柔性密封材料相互挤压以产生足够预应力进行密封。

4.根据权利要求1所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述输送链条的两端设置有链轮张紧器,且位于所述运动基座两侧的链板呈阵列排布设置并随运动基座同步运动,所述链轮张紧器用于调节输送链条张紧力。

5.根据权利要求4所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述输送链条的底部具有滚轮,在所述u型链条安装槽的内部两侧设置有与所述滚轮相适配的运动轨道,所述输送链条通过滚轮嵌入所述u型链条安装槽内的运动轨道并与u型链条安装槽配合连接,以使输送链条沿u型链条安装槽内的运动轨道运动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述升降组件包括电机、t型齿轮箱、直角减速箱、轴连接器和螺旋升降机构,所述电机的输出轴与t型齿轮箱连接并经过t型齿轮箱两侧的直角减速箱、轴连接器和螺旋升降机构实现传动连接,所述螺旋升降机构的输出端与所述风洞上顶盖连接,用以驱动所述风洞上顶盖做降下或升起运动。

7.根据权利要求6所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述升降组件包括四个螺旋升降机构,其中与所述t型齿轮箱每侧直角减速器连接的轴连接器串联有两个螺旋升降机构,四个螺旋升降机构均固定安装在风洞外置试验模型支撑装置基座上,且四个螺旋升降机构的输出端分别通过圆柱销连接在所述风洞上顶盖的四个拐角处。

8.根据权利要求7所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述螺旋升降机构采用具有消间隙型的螺旋升降机构,且所述t型齿轮箱两侧的螺旋升降机构通过直角减速器和轴连接器并联设置。

9.根据权利要求6所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:所述z向直线驱动模块的驱动电机和升降组件的电机均采用带电磁抱闸电机,且所述螺旋升降机构采用具有机械自锁功能的螺旋升降机构。

10.根据权利要求9所述的低速风洞洞壁升降随动密封装置,其特征在于:还包括控制器和通过信号线与控制器连接的风洞主控计算机,所述控制器分别与所述z向直线驱动模块的驱动电机和升降组件的电机连接,以使控制器被配置为通过风洞主控计算机输出的试验模型的位置控制信号分别控制升降组件和z向直线驱动模块做直线运动。

技术总结
本发明公开了一种低速风洞洞壁升降随动密封装置,涉及风洞试验技术领域;其包括随动密封组件、升降组件和控制器;升降组件和随动密封组件依次连接后固定安装在风洞外置试验模型支撑装置上;所述控制器被配置为通过风洞主控计算机输出的试验模型的位置控制信号分别控制升降组件和Z向直线驱动模块做直线运动,以完成机构的随动密封以及升降控制;通过实施本技术方案,能够用于风洞外置试验模型支撑装置与风洞的过渡连接,可有效解决风洞外置试验模型支撑装置与风洞连接中随动密封难题,使得风洞外置试验模型支撑装置能够全时段匹配风洞进行试验,并显著减少了风洞外置试验模型支撑装置拆卸及安装时间,有利于提高风洞流场品质和风洞试验效率。

技术研发人员:陈陆军;孔鹏;祝明红;张林;张钧;刘江涛;刘赟;康洪铭;练真增;兰宇
受保护的技术使用者:中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
技术研发日:2020.02.04
技术公布日:2020.06.09

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