[發(fā)明專利]一種不同風向角和風攻角組合的自動控制轉換裝置

在審

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• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110296809A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 謝文會;韓旭亮;周道成;喬東生;謝彬;粟京;李陽;趙晶瑞
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/04;G01M9/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李曉紅

本發(fā)明公開了一種不同風向角和風攻角組合的自動控制轉換裝置，其特征在于，包括：機體，固定在風洞地面上；托盤，分布于所述機體的上方，所述托盤上固定設置有試驗模型；俯仰機構，設置在所述機體內，并與所述托盤連接，用于驅動所述托盤相對于所述機體作俯仰運動，以改變所述托盤上的所述試驗模型的風攻角；旋轉機構，設置在所述機體內，并與所述托盤連接，用于驅動所述托盤相對于所述機體旋轉，以改變所述托盤上的所述試驗模型的風向角。

技術領域

本發(fā)明涉及一種不同風向角和風攻角組合的自動控制轉換裝置，特別涉及一種浮式海洋平臺結構風洞試驗不同風向角和風攻角組合的自動控制轉換裝置，屬于風洞試驗設備技術領域。

背景技術

浮式海洋平臺結構風荷載對整個平臺的設計有重大影響。上部模塊不同布置方案是影響風荷載的重要方面，對不同平臺布置進行比較研究具有重要意義。構件形狀系數(shù)的取值直接影響計算的風荷載，同時上部結構存在停機坪等大面積的平坦部分將產生不可忽略的升力，而理論計算是不考慮這部分荷載的，雖然風荷載占總荷載的比重小，但是其對浮式平臺的穩(wěn)性影響大，采用可靠的風洞試驗確定風荷載將為合理的平臺結構設計提供可靠保障。浮式平臺結構不管是在拖航工況還是在位工況，其有可能受任意方向風的作用(不同風向角)，同時整體發(fā)生傾斜(不同風攻角)，為了在風洞試驗中模擬浮式海洋平臺結構這種實際狀況，則需要一種實現(xiàn)不同風向角和風攻角組合轉換裝置。

目前風洞試驗實現(xiàn)不同風向角很容易，但是實現(xiàn)不同風攻角需要對用于其它結構的設備進行改造，同時實現(xiàn)不同風向角和風攻角組合試驗設備則非常復雜，每一次改變組合，操作非常麻煩，而且每一次操作都需重新安裝模型，安裝模型過程可能損壞測力天平(測力天平力矩量程小，安裝過程稍有操作不當就易超載破壞)，因此費時費力，效率不高，同時風險高。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種浮式海洋平臺結構風洞試驗不同風向角和風攻角組合的自動控制轉換裝置，實現(xiàn)試驗模型不同風向角和風攻角的自動切換。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案，一種不同風向角和風攻角組合的自動控制轉換裝置，其特征在于，包括：

機體，固定在風洞地面上；

托盤，分布于所述機體的上方，所述托盤上固定設置有試驗模型；

俯仰機構，設置在所述機體內，并與所述托盤連接，用于驅動所述托盤相對于所述機體作俯仰運動，以改變所述托盤上的所述試驗模型的風攻角；

旋轉機構，設置在所述機體內，并與所述托盤連接，用于驅動所述托盤相對于所述機體旋轉，以改變所述托盤上的所述試驗模型的風向角。

優(yōu)選地，所述俯仰機構包括俯仰蝸桿、俯仰蝸輪、俯仰軸、轉盤軸和俯仰驅動裝置；所述俯仰蝸桿通過兩第一軸承固定設置在機體內，所述俯仰蝸輪呈半圓結構，所述俯仰蝸輪分布于所述俯仰蝸桿上方并與其傳動配合，所述俯仰蝸輪通過兩俯仰軸固定在所述機體內，兩所述俯仰軸分布在所述俯仰蝸輪的兩側，每一所述俯仰軸的一端伸入所述俯仰蝸輪內，另一端穿設在所述機體的側壁上；轉盤軸通過兩第二軸承徑向固定設置所述俯仰蝸輪內，所述轉盤軸的上端與所述托盤固定連接；所述俯仰驅動裝置固定在所述機體上，所述俯仰驅動裝置的輸出端與所述俯仰蝸桿的一端傳動連接。

優(yōu)選地，所述旋轉機構包括旋轉蝸輪、旋轉蝸桿和旋轉驅動裝置，所述旋轉蝸輪同軸設置在所述轉盤軸的外部，所述旋轉蝸輪和所述轉盤軸之間鍵連接，所述旋轉蝸桿通過兩第三軸承固定在所述俯仰蝸輪內，且所述旋轉蝸輪和旋轉蝸桿傳動配合，所述旋轉驅動裝置設置在所述俯仰蝸輪上，所述旋轉驅動裝置的輸出端與所述旋轉蝸桿的一端傳動連接。

優(yōu)選地，所述機體包括底座，緊固連接在所述底座上方的俯仰蝸桿座，平行分布于所述俯仰蝸桿座的兩側的兩支板，每一所述支板與所述底座緊固連接。

優(yōu)選地，在所述底座的外周均勻布設有多個磁力座，每一所述磁力座上安裝有磁力可控磁鐵。