一种三关节异地平行运动节流机构制造技术

本发明专利技术专利公开了一种三关节异地平行运动节流机构，具体涉及实验空气动力学技术领域。包括节流锥支杆、连杆、直线电机和固定座，连杆的中部通过第一销轴连接在固定座上形成固定铰链，连杆的上下两端均沿轴向开设有滑槽，节流锥支杆的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线共线，节流锥支杆靠近进气道出口的一端固定连接有节流锥，节流锥支杆远离进气道出口的一端通过第二销轴连接在连杆上端的滑槽中，直线电机轴的末端通过第三销轴连接在连杆下端的滑槽中，直线电机轴的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线平行，直线电机和固定座均固定在模型底座上。采用本发明专利技术技术方案解决了节流机构的不稳定问题和复杂性问题，能够实现对进气道有效节流。实现对进气道有效节流。实现对进气道有效节流。

【技术实现步骤摘要】
一种三关节异地平行运动节流机构


[0001]本专利技术涉及实验空气动力学
，尤其涉及一种三关节异地平行运动节流机构。

技术介绍

[0002]进气道作为飞行器推进系统的关键气动部件，其性能直接关系到发动机和飞行器的总体性能与工作稳定性，其中，进气道的抗反压性能与自起动性能是进气道气动性能与稳定工作裕度的关键制约因素。
[0003]风洞试验是获得进气道自起动性能的重要途径，在进气道常规风洞试验的吹风过程中对进气道节流改变进气道的反压，通过风洞试验得到进气道的抗反压能力，根据进气道抗反压能力可以获得进气道的自起动性能。
[0004]目前，国内外进气道常规风洞试验中主要使用的节流方式是节流锥装置，进气道模型通过模型底座安装在风洞试验段气流均匀区内，在进气道隔离段出口下游沿隔离段通道中心线方向布置节流锥，通过动力机构轴向推拉节流锥改变进气道出口的堵塞度，从而达到改变进气道反压的目的。但是，常规风洞中现有的进气道试验节流锥技术，存在以下不足之处：
[0005]①
动力机构位于节流锥下游的主流中时，一方面节流装置长度增加导致试验模型整体长度超标，增加了当地的堵塞度；另一方面，动力机构中的电机直接受到高温高速气流的冲刷，易造成电机失效甚至节流装置损坏，须对节流装置进行包罩保护，进一步导致当地堵塞度超标。
[0006]②
动力机构位于节流锥下游的主流外时，需要利用垂直固定在动力机构滑块上的单支臂带动节流锥实现在水平方向的进退平动，一方面如果单支臂长度过短，使得动力机构无限靠近主流区，导致当地堵塞度增大；另一方面如果单支臂长度过长，节流锥受到的气动阻力经由单支臂对动力机构的滑块形成较大的扭矩，造成动力机构卡死或电机丢步，使得通过指令控制电机带动节流锥的进给量与节流锥在试验过程中的实际进给量存在差异，从而影响进气道节流控制的准确性。
[0007]③
带连杆滑槽的“X”型节流机构，通过“X”型机构将直线电机的运动转化为异地平行直线上的节流锥平动，虽然弥补了动力机构位于节流锥下游情况下存在的不足之处；但是，一方面，由悬空的支撑台、直线电机、两根连杆、五根活动销轴、节流连杆等组成的带连杆滑槽的五关节“X”型节流机构在结构上较复杂，另一方面，由于支撑台悬空造成“X”型节流机构在风洞吹风过程中的摇晃使得整个节流机构的稳定性大幅度降低，从而影响到对进气道进行有效的节流控制。

技术实现思路

[0008]本专利技术意在提供一种三关节异地平行运动节流机构，以解决现有的带连杆滑槽的“X”型节流机构在结构上复杂，以及在风洞吹风过程中稳定性大幅度降低的问题。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种三关节异地平行运动节流机构，包括节流锥支杆、连杆、直线电机和固定座，所述连杆的中部通过第一销轴连接在固定座上形成固定铰链，所述连杆的上下两端均沿轴向开设有滑槽，所述节流锥支杆的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线共线，所述节流锥支杆靠近进气道出口的一端固定连接有节流锥，所述节流锥支杆远离进气道出口的一端通过第二销轴连接在连杆上端的滑槽中，所述直线电机轴的末端通过第三销轴连接在连杆下端的滑槽中，所述直线电机轴的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线平行，所述直线电机和固定座均固定在模型底座上。
[0011]优选的，所述模型底座上还固定有第一限位轴套和第二限位轴套，所述节流锥支杆穿设于第一限位轴套和第二限位轴套。
[0012]优选的，所述直线电机轴的中心轴线、连杆的中心轴线、节流锥支杆的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线位于同一竖直平面内。
[0013]相比现有技术，本专利技术的优点是：
[0014]本专利技术采用节流锥支杆、连杆、直线电机和固定座构成的三关节旋转连杆滑槽机构，将节流控制中的平动转化为平行于节流方向的异地直线上的平动，通过控制异地直线上的平动，实现节流控制中的平行平动。可以缩短试验模型整体的长度从而避免进气道模型对风洞扩压器形成堵塞；可以避免高温高速气流引起动力机构的电机失效；可以减小气动阻力对节流锥支杆的扭矩造成节流机构的电机丢步造成的节流控制偏差；节流机构在结构上机构动态可调，节流位置可控；节流机构结构简单，稳定性好，可以对进气道进行有效节流控制。本专利技术为常规中开展进气道自起动性能试验研究的节流装置设计提供了新的技术途径，为常规风洞中进气道试验的节流控制提供了更为可靠的试验技术手段。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例提供的一种三关节异地平行运动节流机构的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例提供的一种三关节异地平行运动节流机构进锥时的结构示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例提供的一种三关节异地平行运动节流机构退锥时的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：
[0019]说明书附图中的附图标记包括：直线电机1、第三销轴2、连杆3、第一销轴4、固定座5、第二销轴6、节流锥支杆7、第一限位轴套8、第二限位轴套9、节流锥10。
[0020]如图1所示，一种三关节异地平行运动节流机构，包括节流锥支杆7、连杆3、直线电机1和固定座5，连杆3的中部通过第一销轴4连接在固定座5上形成固定铰链，固定座5则固定在模型底座上，连杆3的上下两端均沿轴向开设有滑槽，节流锥支杆7的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线共线，节流锥支杆7靠近进气道出口的一端固定连接有节流锥10，节流锥支杆7远离进气道出口的一端通过第二销轴6连接在连杆3上端的滑槽中，直线电机1固定在模型底座上，直线电机1轴的末端通过第三销轴2连接在连杆3下端的滑槽中，直线电
机1轴的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线平行。
[0021]模型底座上还固定有第一限位轴套8和第二限位轴套9，节流锥支杆7穿设于第一限位轴套8和第二限位轴套9，直线电机1的中心轴线、连杆3的中心轴线、节流锥支杆7的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线位于同一竖直平面内。
[0022]具体实施过程如下：
[0023]当直线电机1的轴向右直线推进时，第三销轴2在连杆3下端的滑槽中滑动，使得连杆3以第一销轴4为中心做逆时针转动，牵引第二销轴6在连杆3上端的滑槽中滑动，推动节流锥支杆7在第一限位轴套8、第二限位轴套9的限制下向进气道隔离段出口端运动，节流锥10向进气道隔离段出口方向进锥，实现对进气道试验模型内通道的节流控制，如图2所示。
[0024]当直线电机1的轴向左直线后退时，第三销轴2在连杆3下端的滑槽中滑动，使得连杆3以第一销轴4为中心做顺时针转动，牵引第二销轴6在连杆3上端的滑槽中滑动，推动节流锥支杆7在第一限位轴套8、第二限位轴套9的限制下向远离进气道隔离段出口端运动，节流锥10向远离进气道隔离段出口方向退锥，实现对进气道试验模型的内通道泄流，如图3所示。
[0025]当连杆3处于图1所示的垂直位置时，节流锥10的位置为零位，节流锥10处于零位时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三关节异地平行运动节流机构，其特征在于：包括节流锥支杆(7)、连杆(3)、直线电机(1)和固定座(5)，所述连杆(3)的中部通过第一销轴(4)连接在固定座(5)上形成固定铰链，所述连杆(3)的上下两端均沿轴向开设有滑槽，所述节流锥支杆(7)的中心轴线与进气道隔离段内通道中心轴线共线，所述节流锥支杆(7)靠近进气道出口的一端固定连接有节流锥(10)，所述节流锥支杆(7)远离进气道出口的一端通过第二销轴(6)连接在连杆(3)上端的滑槽中，所述直线电机(1)轴的末端通过第三销轴(2)连接在连杆(3)下端的滑槽中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余安远，曲俐鹏，杨大伟，赵亮，张胜，杨辉，李亚书，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所，
类型：发明
国别省市：