[發(fā)明專利]一種電動(dòng)調(diào)節(jié)平面葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011507302.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN112525478A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓吉昂;徐文峰;孫鵬;傅文廣;胡義;江達(dá)林;陳天佑;楊嗣涵;丁小娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M9/04
• 分類號(hào): G01M9/04;G01M15/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

本發(fā)明提供一種電動(dòng)調(diào)節(jié)平面葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：平面葉柵轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平面葉柵下端壁移動(dòng)機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)，坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)包括軸向坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)作坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)、節(jié)距方向坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)和展向坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)。本發(fā)明在平面葉柵實(shí)驗(yàn)臺(tái)兩側(cè)都安裝有電機(jī)并帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤扇形齒條和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，使轉(zhuǎn)盤均勻受力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤同步旋轉(zhuǎn)，減小左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)角度差，避免測(cè)試葉片的扭曲變形；其平面葉柵下端壁移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠高效便捷精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)平面葉柵下端壁高度調(diào)節(jié)，且聯(lián)動(dòng)裝置能夠始終保持下端壁平面與水平面平行，保證平面葉柵實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤上均設(shè)置有電子水平儀，能夠精準(zhǔn)方便的確定平面葉柵轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及葉輪機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種電動(dòng)調(diào)節(jié)平面葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在葉輪機(jī)械領(lǐng)域中，平面葉柵風(fēng)洞試驗(yàn)研究方法可以獲得不同工況下葉柵的氣動(dòng)性能，在葉型設(shè)計(jì)和發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。

平面葉柵試驗(yàn)是新葉型設(shè)計(jì)方法驗(yàn)證的基礎(chǔ)性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果可直接作為葉型氣動(dòng)性能評(píng)估與改進(jìn)的依據(jù)。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)平面葉柵試驗(yàn)過程中，確保葉柵流動(dòng)通道之間的固有周期特性，是保證葉柵試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效性和可靠性的重要技術(shù)要求之一。

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中對(duì)平面葉柵攻角的調(diào)節(jié)是通過手搖式螺桿帶動(dòng)平面葉柵轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，而且僅僅在轉(zhuǎn)盤單側(cè)施加旋轉(zhuǎn)力，沒有在平面葉柵左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤同時(shí)施加作用力，容易造成左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)角度差，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性甚至造成測(cè)試葉片的扭曲變形。

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中平面葉柵下端壁高度調(diào)節(jié)裝置是通過兩側(cè)螺桿單獨(dú)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)整，且下端壁高度的調(diào)節(jié)是通過手動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿帶動(dòng)下端壁上下移動(dòng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)由于兩側(cè)不聯(lián)動(dòng)容易造成下端壁平面與水平面存在夾角，影響平面葉柵實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中平面葉柵轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度是通過固定在轉(zhuǎn)盤上的刻度尺進(jìn)行觀察確定，誤差較大，精度不高，不能方便邊界的確定轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度。

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)固定單側(cè)平面葉柵轉(zhuǎn)盤上，造成轉(zhuǎn)盤重心不穩(wěn)，穩(wěn)定性較差，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)測(cè)試的過程中不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生震動(dòng)，影響實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)用壽命的同時(shí)影響流場(chǎng)測(cè)量結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中對(duì)平面葉柵攻角的調(diào)節(jié)是通過手搖式螺桿帶動(dòng)平面葉柵轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，而且僅僅在轉(zhuǎn)盤單側(cè)施加旋轉(zhuǎn)力，沒有在平面葉柵左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤同時(shí)施加作用力，容易造成左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)角度差，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性甚至造成測(cè)試葉片的扭曲變形；現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中平面葉柵下端壁高度調(diào)節(jié)裝置是通過兩側(cè)螺桿單獨(dú)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)整，且下端壁高度的調(diào)節(jié)是通過手動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿帶動(dòng)下端壁上下移動(dòng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)由于兩側(cè)不聯(lián)動(dòng)容易造成下端壁平面與水平面存在夾角，影響平面葉柵實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中平面葉柵轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度是通過固定在轉(zhuǎn)盤上的刻度尺進(jìn)行觀察確定，誤差較大，精度不高，不能方便邊界的確定轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度；現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)固定單側(cè)平面葉柵轉(zhuǎn)盤上，造成轉(zhuǎn)盤重心不穩(wěn)，穩(wěn)定性較差，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)測(cè)試的過程中不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生震動(dòng)，影響實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)用壽命的同時(shí)影響流場(chǎng)測(cè)量結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性的技術(shù)問題，而提供一種電動(dòng)調(diào)節(jié)平面葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明主要通過轉(zhuǎn)盤電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠帶動(dòng)平面葉柵轉(zhuǎn)盤上的齒條旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)平面葉柵攻角的調(diào)節(jié)；同時(shí)隨著攻角的變化，平面葉柵下端壁高度可以通過實(shí)驗(yàn)臺(tái)滑動(dòng)支承塊步進(jìn)電機(jī)與滑塊之間的配合實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)節(jié)。通過固定在平面葉柵轉(zhuǎn)盤上的坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)葉柵出口流場(chǎng)沿著展向，節(jié)距方向和周向的調(diào)節(jié)，同時(shí)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)上帶有坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)固定支柱，保證坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行，減小震動(dòng)引起流場(chǎng)結(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過電子數(shù)顯角度儀器顯示精確實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤角度的調(diào)整從而更為精確的調(diào)整平面葉柵的攻角。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種電動(dòng)調(diào)節(jié)平面葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：平面葉柵轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平面葉柵下端壁移動(dòng)機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)；