風洞噴管的轉盤裝置的製作方法

2023-10-10 12:49:44 1

本發明涉及風洞試驗中的試驗裝置領域，主要是通過軸承作為滾動體，通過中心軸和底座限定自由度為轉動，通過液壓缸作為動力源，實現轉盤頂部的噴管安全可靠轉動90°。

背景技術：

風洞噴管是風洞建立不同速度流場的核心裝置，其主要作用是通過改變噴管內壁的幾何形狀將氣流均勻穩定地加速到設計馬赫數。目前超聲速風洞中大多採用固壁噴管，不同馬赫數的噴管對應不同的內壁型面，一般一座超聲速風洞配備的噴管數量為6～10個。

為了得到模型在不同馬赫數下的試驗數據，風洞試驗通過更換噴管實現馬赫數的變換。在風洞廠房的布局中，噴管一般都放置在與風洞軸線平行的軌道上，更換時先將噴管平行走到轉盤上，通過轉盤旋轉90°之後與垂直軌道對接完成，再將噴管行走到試驗位置上。由於噴管數量多重量大，更換噴管的效率常常不高，甚至可以說更換噴管的速度決定了超聲速風洞的運行效率，這與風洞高效運行的實際需求有著明顯的差距。

以前的風洞噴管轉盤是依靠4個輪子(2個主動輪2個從動輪，主動輪由電機和減速機驅動)在圓環形軌道上轉動實現的。首先由於僅僅有4個輪子與軌道接觸，支撐點過少，噴管走上或走下轉盤的時候，轉盤的一個輪子會被壓翹起。其次由於輪子的內外側轉動線速度不一致，造成軌道與輪子發生滑動摩擦，長期工作造成主動輪和軌道磨損嚴重，主動輪懸空失去動力，失去轉盤轉90°的功能，而從動輪磨損較弱，造成4個輪子的直徑不一致，4個輪子在圓環形軌道上為波浪式行走。最後由於主動輪與電機及減速機的連接為剛性連接，轉盤啟停及波浪式行走過程中，電機及減速機的負載變化很大，極易損壞。

本發明所涉及風洞噴管的轉盤裝置比原有機構簡單、合理，由於採用了深溝球軸承和三排滾柱式迴轉支承軸承為迴轉元件，具有承載能力強、安裝方便、滾動阻力小、定位精度高、使用維護成本低、驅動裝置可靠等特點，具有很強的通用性和可靠性，能夠承受轉盤蓋頂部100t重的載荷，能夠滿足風洞噴管轉向90°的需要，是一套實用性很強的風洞噴管的轉盤裝置。

技術實現要素：

本發明提供了一種風洞噴管的轉盤裝置，解決了以前轉盤支撐點過少、滾動體磨損嚴重、驅動裝置負載變化過大的不足，具有承載能力強、安裝方便、滾動阻力小、定位精度高、使用維護成本低、驅動裝置可靠等特點，由於採用了中心軸定位的方案，並加裝深溝球軸承和三排滾柱式迴轉支承軸承為迴轉元件，並不影響原有轉盤的地基，因此轉盤蓋定位準確、安裝拆卸方便，具有很強的實用性。

本發明的風洞噴管的轉盤裝置包括中心軸、中心軸承、轉盤蓋、液壓缸、迴轉支承軸承和底座；中心軸固定在地基上不動，中心軸承和迴轉支承軸承都以中心軸為迴轉中心轉動，其中，中心軸承採用深溝球軸承，其內環套在中心軸上，外環鑲嵌在轉盤蓋上；迴轉支承軸承採用三排滾柱式迴轉支承軸承，其內環與轉盤蓋連接，外環與固定在地基上的底座連接，液壓缸的缸體連接在底座上，以拉杆連接在轉盤蓋上，通過2個液壓缸的推拉實現轉盤蓋的轉動，從而帶動轉盤蓋頂部載荷實現90°轉向。

優選通過中心軸在地基上的定位來實現轉盤蓋的中心定位。

優選採用中心軸承和迴轉支承軸承作為滾動體，且都以中心軸為迴轉中心轉動，限定轉盤蓋只具有轉動的自由度，沒有其它方向的自由度。

優選中心軸承採用GB/T 276-1994的深溝球軸承，迴轉支承軸承採用JB/T 2300-1999的三排滾柱式迴轉支承。

優選液壓缸配套的閥組在失電工況下具有自鎖功能，使得轉盤蓋的轉動位置能夠固定。

本發明的優點是：

1、本發明一種風洞噴管的轉盤裝置，使用軸承作為滾動體，避免了由於支撐點過少造成的轉盤被重載荷壓起翹頭的現象，具有支撐點密集、支撐力分布均勻、承載能力強的優點。

2、本發明一種風洞噴管的轉盤裝置，使用軸承作為滾動體，避免了由於輪子內外側線速度不一致造成的滑動摩擦，具有滾動阻力小、滾動體不易損壞的優點。

3、本發明一種風洞噴管的轉盤裝置，使用軸承作為滾動體，其中心軸承和外圈迴轉軸承都是符合國家標準的外購件，具有結構簡單、維護方便的優點。

4、本發明一種風洞噴管的轉盤裝置，使用液壓缸作為驅動裝置，可以承受驅動重載荷加減速造成的負載較大變化，具有驅動裝置簡單可靠的優點。

5、本發明一種風洞噴管的轉盤裝置，不影響原有轉盤的地基，使用中心軸作為定位裝置，因此轉盤定位準確、安裝拆卸方便，具有很強的實用性。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的安裝位置示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明提供了一種風洞噴管的轉盤裝置，其特徵包括中心軸1、中心軸承2、轉盤蓋3、液壓缸4、迴轉支承軸承5、底座6；

中心軸1固定在地基上不動，中心軸承2和迴轉支承軸承5都以中心軸1為迴轉中心轉動，其中中心軸承2採用深溝球軸承，其內環套在中心軸1上，外環鑲嵌在轉盤蓋3上，主要起到中心定位和承受部分傾覆力矩的作用；迴轉支承軸承5採用三排滾柱式迴轉支承軸承，其內環與轉盤蓋3連接，外環與固定在地基上的底座6連接，主要承受轉盤蓋3上的垂直重量載荷和絕大部分的傾覆力矩。液壓缸4的缸體連接在底座6上，拉杆連接在轉盤蓋3上，2個液壓缸的推拉實現轉盤蓋3的轉動，從而帶動轉盤蓋3頂部載荷實現90°轉向。

通過中心軸1在地基上的定位來實現轉盤蓋3的中心定位。

中心軸承2和迴轉支承軸承5作為滾動體，且都以中心軸1為迴轉中心轉動，限定了轉盤蓋3隻具有轉動的自由度，而沒有其它方向的自由度。

中心軸承2和迴轉支承軸承5作為滾動體，且都是符合國家標準的外購件，加工精度高、滾動阻力小，實現轉盤蓋3在承受重載荷100t的情況下依然可以順利發生轉動。

中心軸承2採用深溝球軸承(GB/T 276-1994)，迴轉支承軸承採用三排滾柱式迴轉支承(JB/T 2300-1999)，都是符合標準的外購件，因此結構簡單維護方便。

通過液壓缸6的推拉實現盤蓋190°的轉動，液壓缸4配套的閥組在失電工況下具有自鎖功能，使得轉盤蓋3的轉動位置能夠固定。