一种高速可调的转动式冰晶撞击器制造技术

本发明专利技术涉及一种高速可调的转动式冰晶撞击器，包括底座，底座的一侧设有前挡板和后盖，前挡板和后盖之间设有电机，底座的另一侧设有支架，电机的动力输出轴与转轴连接，转轴通过轴承固定在支架上；转盘、两个平面法兰设置在转轴上，两个平面法兰分别设置在转盘的两侧，转轴和两个平面法兰通过键进行周向固定，转轴和平面法兰通过使用弹性挡圈轴向固定；转盘的圆周上的凹槽内设置弹射装置和配重块，弹射装置包括马达、马达支架、轨道和移动壁面；马达带动移动壁面伸出转盘侧面。本发明专利技术在尽量降低撞击器的复杂程度和对弹射装置的精度、速度要求的情况下，可以扩大冰晶的撞击速度范围，提高撞击速度，并实现撞击速度的可调可控。并实现撞击速度的可调可控。并实现撞击速度的可调可控。

【技术实现步骤摘要】
一种高速可调的转动式冰晶撞击器


[0001]本专利技术涉及一种高速可调的转动式冰晶撞击器。

技术介绍

[0002]在上世纪九十年代以后，在热带和亚热带陆地上空发生了大量发动机推力损失事件，这些事件是由大气中微小的冰晶颗粒造成的。高海拔地区航空发动机冰晶结冰是一个非常复杂的过程，该过程涉及到传热传质、气液固相变、冰晶碰撞、破碎、飞溅、黏附、侵蚀等一系列问题，机理异常复杂。进行单个冰晶以不同融化率、不同速率撞击不同壁面的试验，获得冰晶的碰撞行为，对揭示发动机冰晶结冰机理、建立冰晶碰撞模型，进而提高先进航空发动机设计能力，提高军用、民用飞行器在高海拔地区飞行的安全性具有极其重要的意义。
[0003]现有冰晶碰撞模型的原理是壁面不发生移动，使用气动方法吹冰晶/部分融化的冰晶使其撞击壁面。但悬浮的冰晶大小、形状、融水率各不相同，要使其每次击中一个部位难度很高。并且部分融化的冰晶需要在较短时间内加速，冰晶表面融化的液体可能脱落，不适于高速摄像机实际观测。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种高速可调的转动式冰晶撞击器，在尽量降低撞击器的复杂程度和对弹射装置的精度、速度要求的情况下，可以扩大冰晶的撞击速度范围，提高撞击速度，并实现撞击速度的可调可控。
[0005]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种高速可调的转动式冰晶撞击器，其特殊之处在于：
[0006]包括底座，底座的一侧设有前挡板和后盖，所述前挡板和后盖之间设有电机，底座的另一侧设有支架，电机的动力输出轴与转轴的一端连接，转轴的另一端通过轴承固定在支架上；
[0007]还包括转盘和两个平面法兰，所述转轴中间开两个键槽和两个沟槽；转盘开有中心孔，平面法兰开有中心孔和键槽；
[0008]所述转轴穿过转盘、两个平面法兰的中心孔，两个平面法兰分别设置在转盘的两侧，
[0009]转轴和两个平面法兰通过键进行周向固定，转轴和平面法兰通过使用弹性挡圈轴向固定；
[0010]转盘连接面设有通孔，平面法兰上也开通孔，螺栓穿过转盘、平面法兰上的通孔后用螺母固定；
[0011]所述转盘的圆周上设有多个凹槽，在其中一个凹槽内设置弹射装置，其余凹槽内设置配重块；
[0012]所述弹射装置包括弹射器和移动壁面；弹射器可带动移动壁面伸出转盘侧面。
[0013]弹射器包括马达、马达支架、轨道，马达固定在马达支架上，马达支架固定在转盘
的凹槽内，马达支架的底部设有电池和控制模块，电池用于给马达和控制模块供电，控制模块用于控制马达工作；所述轨道上滑槽，滑槽内设有可移动的齿条，齿条的两侧设有限位柱，限位柱伸入滑槽内，对齿条的最大位移进行限位，马达的动力输出端设有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条的顶部设有挡板，移动壁面设置在挡板上，在轨道的底部设有磁铁，用于对齿条产生吸力。
[0014]进一步地，上述两个平面法兰和转盘之间设有法兰垫，用于缓冲减震。
[0015]进一步地，在平面法兰和螺母之间加入弹簧垫片，防止转盘在高速转动时螺母松动。
[0016]进一步地，上述电机的动力输出轴与转轴通过联轴器连接。
[0017]进一步地，上述移动壁面包括固定端和工作面，所述工作面垂直于固定端，固定端固定在齿条的顶部的挡板上。
[0018]进一步地，上述弹射装置未开启时，移动壁面的工作面位于转盘的凹槽内。
[0019]进一步地，上述移动壁面与挡板为可拆卸连接。
[0020]进一步地，上述转盘上设有四个凹槽，四个凹槽在转盘上圆周均布。
[0021]进一步地，上述弹射器为电磁、气动或机械式弹射器。
[0022]进一步地，上述电机与前挡板通过螺栓固定连接。
[0023]进一步地，上述电机的转速可调。
[0024]本专利技术的优点：
[0025]1)本专利技术采用转动的方法加速移动壁面，可以实现高速稳定的撞击结果，冰晶的撞击速度高度可控，速度范围较广，可重复进行试验。
[0026]2)采用本专利技术的撞击器试验时，不会破坏部分融化的冰晶表面覆盖的水膜形态。
[0027]3)本专利技术使用弹射装置，在转盘速度稳定后弹射出移动壁面，可以实现冰晶的高速撞击，并避免了撞击位置的变化，观测更简单。
[0028]4)本专利技术的移动壁面可更换，形状包括且不限于圆柱面、翼型、楔形、平面等形状，可研究不同速度、不同类型壁面与冰晶撞击后冰晶的行为。
[0029]5)本专利技术对弹射装置的要求低，不需要高精度和复杂结构的弹射装置就可以实现冰晶撞击壁面速度的高精度控制。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的总体结构图；
[0031]图2是图1的分解图；
[0032]图3是图1中弹射器的结构图；
[0033]图4是图3的分解图。
[0034]其中：1、底座，2、电机，3、支架，4、转轴，5、转盘，6、平面法兰，7、键槽，9、沟槽，10、螺栓，11、螺母，13、配重块，14、移动壁面，15、马达，16、马达支架，17、轨道，18、电池，19、控制模块，20、齿条，21、限位柱，22、齿轮，23、挡板，24、磁铁，25、法兰垫，26、联轴器，27、固定端，28、工作面，29、前挡板，30、后盖。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。
[0036]为实现冰晶或部分融化的冰晶高速撞击不同壁面，本专利技术设计了一种高速可调的转动式冰晶撞击器。该撞击器不会破坏部分融化的冰晶表面覆盖的水膜，实现冰晶与壁面的高速撞击。该冰晶撞击器能够在较大的撞击速度范围内精确控制冰晶的撞击速度，并且撞击角度和碰撞壁面的形状、材料、壁面表面结构均可改变。
[0037]一种高速可调的转动式冰晶撞击器，参见图1和图2，包括底座1、转盘5和两个平面法兰6，底座1的一侧设有前挡板29和后盖30，所述前挡板29和后盖30之间设有电机2，底座1的另一侧设有支架3，电机2的动力输出轴与转轴4的一端连接，转轴4的另一端通过轴承固定在支架3上。所述转轴4中间开两个键槽7和两个沟槽9；转盘5开有中心孔，平面法兰6开有中心孔和键槽；所述转轴4穿过转盘5、两个平面法兰6的中心孔，两个平面法兰6分别设置在转盘5的两侧，转轴4和两个平面法兰6通过键进行周向固定，即保证平面法兰、转盘和转轴同步转动。转轴4和平面法兰6通过使用弹性挡圈轴向固定，使用弹性挡圈限制平面法兰轴向位移。所述电机2与前挡板29通过螺栓固定连接。所述电机2的转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速可调的转动式冰晶撞击器，其特征在于：包括底座(1)，底座(1)的一侧设有前挡板(29)和后盖(30)，所述前挡板(29)和后盖(30)之间设有电机(2)，底座(1)的另一侧设有支架(3)，电机(2)的动力输出轴与转轴(4)的一端连接，转轴(4)的另一端通过轴承固定在支架(3)上；还包括转盘(5)和两个平面法兰(6)，所述转轴(4)中间开两个键槽(7)和两个沟槽(9)；转盘(5)开有中心孔，平面法兰(6)开有中心孔和键槽；所述转轴(4)穿过转盘(5)、两个平面法兰(6)的中心孔，两个平面法兰(6)分别设置在转盘(5)的两侧，转轴(4)和两个平面法兰(6)通过键进行周向固定，转轴(4)和平面法兰(6)通过使用弹性挡圈轴向固定；转盘(5)连接面设有通孔，平面法兰(6)上也开通孔，螺栓(10)穿过转盘(5)、平面法兰(6)上的通孔后用螺母(11)固定；所述转盘(5)的圆周上设有多个凹槽，在其中一个凹槽内设置弹射装置，其余凹槽内设置配重块(13)；所述弹射装置包括弹射器和移动壁面(14)；弹射器可带动移动壁面(14)伸出转盘(5)侧面；所述弹射器包括马达(15)、马达支架(16)、轨道(17)，马达(15)固定在马达支架(16)上，马达支架(16)固定在转盘(5)的凹槽内，马达支架(16)的底部设有电池(18)和控制模块(19)，电池(18)用于给马达(15)和控制模块(19)供电，控制模块(19)用于控制马达(15)工作；所述轨道(17)上滑槽，滑槽内设有可移动的齿条(20)，齿条(20)的两侧设有限位柱(21)，限位柱(21)伸入滑槽内，对齿条(20)的最大位移进行限位，马达(15)的动力输出端设有齿轮(22)，齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀芳，魏震，陈佳军，苗庆硕，王圣均，侯予，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：