[發明專利]連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的豎直強制同步式液壓驅動裝置

有效

• 申請號: 201711484819.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108195548B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王超琪;谷家偉;尹永濤;宋代平;廖文林;李坤;郭守春;謝志江;劉念;皮陽軍
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心設備設計及測試技術研究所;重慶大學
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發明公開了一種連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的豎直強制同步式液壓驅動裝置。本發明用于實現連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的平面三自由度運動，本發明導向元件導軌滑塊及驅動元件液壓驅動缸采用豎直布置，采用一體式滑臺在機械層面上強制性保證同組驅動的同步性，整個連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的豎直強制同步式液壓驅動裝置在縱向平面內的機構原理為平面三自由度十桿機構。本發明具有整體剛度好、結構簡單、空間復用、可消除側向力、同步精度高、驅動負載大、穩定性高、抗沖擊能力強、安全可靠性高等特點。

技術領域

本發明屬于連續式跨聲速風洞試驗技術領域，涉及一種連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的豎直強制同步式液壓驅動裝置，該裝置用于實現連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的平面三自由度運動。

背景技術

風洞是用于驗證各型航空航天飛行器、高速動車組等氣動外形是否合理的重要試驗裝置，其主要原理是通過在風洞中模擬出對象運行時的外部氣體流場特性(馬赫數、雷諾數、普朗特數等)，并對被試驗對象在模擬流場中的測量參數做出一系列的評估，從而實現對其真實工作情況下特性的預知。根據流場產生的方式，風洞可分為暫沖式和連續式。暫沖式風洞氣體流場產生的原理是：在風洞兩端分別預先產生一定的高壓氣體與負壓氣體，然后同時打開兩端的氣閥溝通高壓與負壓，即可產生流場；而連續式風洞一般是依靠大型的軸流風機作為驅動來產生流場。根據風洞可模擬的氣體流流場流速范圍不同，可分為亞聲速、跨聲速、超聲速、高超聲速風洞；跨聲速是指馬赫數在0.8～1.2之間的流速，1馬赫的速度換算大約相當于聲速。為了精確控制風洞中流場的參數，需利用相關的風洞試驗特種裝置對流場進行調節，而其中噴管段是整個風洞中調節氣體流場最為關鍵、直接的部分。噴管段一般是通過一定的型面來改變流場的參數，對于暫沖式風洞，由于其流場作用時間短，流場馬赫數高，一般采用具有固定型面噴管段進行調節；而對于連續式風洞，由于其要求具有連續的馬赫數調節能力，一般是采用可調型面的噴管段。根據連續式風洞噴管段可調型面中柔性壁(或稱柔板)所占的比例不同，進一步又可分為半柔壁與全柔壁。全柔壁噴管的可調型面全部由柔性壁組成；半柔壁噴管的可調型面一般是由可調收縮段、喉塊、柔板組成(布置順序為氣流方向)。對于連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁，能否保證其整個型面成形的精度就是能否保證風洞試驗結果可靠性最關鍵的問題，因此噴管段對氣體流場相關參數控制的精度，是評價其工作能力的關鍵指標。由于喉塊分別連接可調收縮段與柔板，因此保證連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁的喉塊實現預定空間位姿的精度，對保證整個半柔壁成形的精度具有決定性的作用。喉塊傳統的工作方式為“框架擺動式”，其缺點是整體擺動質量大、控制精度低、空間運動范圍大，且不能提供橫向連接的高剛度性，一般只適用于中小型風洞。本發明針對所有(特別是大型)的連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁的喉塊，創新性地提出一種豎直強制同步式液壓驅動裝置，以滿足風洞試驗的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種連續式跨聲速風洞噴管段半柔壁喉塊的豎直強制同步式液壓驅動裝置，可強制性實現組內的精確同步，能消除液壓驅動缸(9)上的側向力，完成重型負載的驅動，通過多個液壓抱緊缸(9)及數組驅動連桿(3)可保證設備的安全性與可靠性。