本发明专利技术属于防除冰领域，具体是涉及到一种一体化防除冰装置及防除冰方法，包括安装件、振动机构和除冰机构，安装件内部中空设置有通道，安装件上设置有连通通道的开口，振动机构设置在通道内，振动机构振动使通道内产生从开口喷出的射流，除冰机构具有沿通道方向往复移动的移动行程，除冰机构一端设置有用于与振动机构连接或分离的对接分离机构，另一端作用于待除冰物体表面，本发明专利技术中通道、开口和振动机构可组成一个射流激励器，可以在开口处产生射流进行防冰，同时，振动机构与除冰机构可拆卸配合，在连接时，振动机构为除冰机构提供振动的驱动力，除冰机构通过高频往复振动冲击作用于物体表面上的冰层。于物体表面上的冰层。于物体表面上的冰层。
【技术实现步骤摘要】
一种一体化防除冰装置及防除冰方法
[0001]本专利技术属于防除冰领域，具体是涉及到一种一体化防除冰装置及防除冰方法。
技术介绍
[0002]结冰是指水滴冻结或水汽凝结在物体表面的一种现象，广泛出现在飞机以及风电叶片上，也是造成飞机和风电叶片安全事故的重要诱因。以飞机为例，飞机的机翼、机身、发动机进气道、螺旋桨、直升机旋翼、机外传感器等表面都会出现结冰的现象。飞机结冰会对飞机性能和飞行安全产生较大影响。当机翼结冰时，冰层会导致飞行过程中阻力增加、升阻比下降、最大失速攻角减小以及失速速度增加等后果，会严重降低飞机的飞行性能；当尾翼结冰将严重影响飞机的操控性能。
[0003]为应对结冰风险，当前飞机常采用如化学液除冰、机械除冰、电热除冰等手段，虽然可以在一定程度上对冰层进行有效去除，但通常存在结构复杂、附加载荷大、污染环境、损伤蒙皮、能耗高、效率低等问题。也因此出现了采用流动控制技术开展防除冰的新方法，如合成射流方法，以满足轻量化和小型化的需求，然而，目前合成射流方法一般仅限于防冰，对于已经结冰的场合进行除冰的作用不大，在有除冰需求时需要另外配备除冰设备，这也使得整体轻量化难度增加，结构的复杂性也增大。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种通过一个动力结构实现可选择防冰、防除冰工作的一体化防除冰装置及防除冰方法。
[0005]本专利技术提供一种一体化防除冰装置，包括安装件、振动机构和除冰机构，所述安装件内部中空设置有通道，安装件上设置有连通通道的开口，所述开口作用于待防冰物体表面，所述振动机构设置在通道内，振动机构振动使通道内产生从所述开口喷出的射流，所述除冰机构具有沿通道方向往复移动的移动行程，所述除冰机构一端设置有用于与振动机构连接或分离的对接分离机构，另一端作用于待除冰物体表面。
[0006]更进一步地，所述通道内设置有滑套，所述除冰机构滑动设置在滑套内，所述除冰机构上设置有限制滑动行程的限位结构。
[0007]更进一步地，本一体化防除冰装置还包括驱动除冰机构始终朝向振动机构移动的弹性复位件。
[0008]更进一步地，所述弹性复位件包括设置在通道内的弹簧定位套、设置在除冰机构上的弹簧限位板以及套接在除冰机构上且两端分别与弹簧定位套和弹簧限位板抵接的弹簧。
[0009]更进一步地，所述对接分离机构包括电源以及与电源电连接且设置在除冰机构端部的记忆金属，电源控制记忆金属伸长，使振动机构的振动范围与除冰机构的移动行程重合，电源控制记忆金属缩短，使振动机构的振动范围与除冰机构的移动行程分离。
[0010]更进一步地，所述振动机构包括相互电连接的电源和压电片，所述压电片设置在
所述安装件内且隔断所述通道。
[0011]更进一步地，所述通道两端均朝向所述待除冰物体表面设置，所述安装件两端均设置有所述开口，所述除冰机构在通道两侧对称设置有两组。
[0012]更进一步地，所述通道包括水平部、设置在水平部两端的倾斜部和竖直部，所述竖直部通过倾斜部与水平部连接，所述压电片竖直设置在水平部中间，所述除冰机构包括依次铰接的水平杆、连接杆和竖直杆，所述水平杆水平滑动设置在水平部内，所述竖直杆竖直滑动设置在竖直部内。
[0013]本专利技术还提供一种使用一体化防除冰装置的防除冰方法，包括防冰模式和防除冰模式：所述防冰模式为：
[0014]对接分离机构将除冰机构和振动机构进行分离，振动机构工作产生高频往复振动，压缩通道内空气，气体流出所述通道，从开口形成射流，改变待防冰物体表面来流液滴轨迹，对待防冰物体表面进行防冰；
[0015]所述防除冰模式为：
[0016]对接分离机构将除冰机构和振动机构进行连接，振动机构工作产生高频往复振动，压缩通道内空气，气体高速流出所述通道，从开口处形成射流，改变待除冰物体表面来流液滴轨迹，对待除冰物体表面进行防冰，同时振动机构带动除冰机构高频往复振动冲击，除冰机构端部作用于冰层表面并与冰层产生共振破坏冰层进行除冰。
[0017]本专利技术的有益效果是，本专利技术中通道、开口和振动机构可组成一个射流激励器，振动机构在通道内振动，可以在开口处产生射流，射流作用于待防冰物体表面，改变待防冰物体表面处的来流液滴轨迹，提高待防冰物体表面结冰的难度进而起到防冰作用，同时，振动机构与除冰机构可拆卸配合，可以控制除冰机构与振动机构连接或分离，在分离时，振动机构仅用于产生射流，可以提供较大的射流强度，提高防冰效果；在连接时，振动机构为除冰机构提供振动的驱动力，除冰机构通过高频往复振动冲击作用于物体表面上的冰层，且优选与冰层产生共振破坏冰层结构，还可以降低冰层与物体表面的贴合度以实现冰层的除冰。
[0018]本专利技术通过设置对接分离机构控制除冰机构与振动机构连接或分离，可以实现单独防冰，防冰和除冰组合使用两种工作模式，进而根据可不同的防除冰需求进行防除冰。
[0019]另外，本专利技术中开口和除冰机构可以作用在物体表面同一位置，即除冰机构直接通过开口作用至物体表面，此时，在物体表面已经结冰的情况下，除冰机构以及射流可以共同作用用于除冰，可以提高除冰效果。另外，开口和除冰机构也可以作用在物体表面不同位置，优选将开口作用在物体有防冰需求的表面，例如翼面的前缘，将除冰机构作用在物体有除冰需求的表面，例如翼面的前缘后部和/或后缘。进而可以满足各类防除冰需求。
附图说明
[0020]附图1为本专利技术的结构示意图；
[0021]附图2为本专利技术的半剖视图；
[0022]附图3为本专利技术隐藏局部安装件后的结构示意图；
[0023]附图4为本专利技术压电片静止状态下的正剖视图；
[0024]附图5为图4中A
‑
A向剖视图；
[0025]附图6为本专利技术压电片向右振动状态下的正剖视图。
[0026]在图中，1
‑
安装件；11
‑
通道；111
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水平部；112
‑
倾斜部；113
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竖直部；114
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滑套；115
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连接格栅；12
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开口；2
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压电片；3
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除冰机构；31
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水平杆；32
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连接杆；33
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竖直杆；34
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限位结构；5
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叶片本体；51
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通孔；6
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记忆金属；7
‑
弹性复位件；71
‑
弹簧定位套；72
‑
弹簧限位板；73
‑
弹簧。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一体化防除冰装置，其特征是，包括安装件(1)、振动机构和除冰机构(3)，所述安装件(1)内部中空设置有通道(11)，安装件(1)上设置有连通通道(11)的开口(12)，所述开口(12)作用于待防冰物体表面，所述振动机构设置在通道(11)内，振动机构振动使通道(11)内产生从所述开口(12)喷出的射流，所述除冰机构(3)具有沿通道(11)方向往复移动的移动行程，所述除冰机构(3)一端设置有用于与振动机构连接或分离的对接分离机构，另一端作用于待除冰物体表面。2.如权利要求1所述的一体化防除冰装置，其特征是，所述通道(11)内设置有滑套(114)，所述除冰机构(3)滑动设置在滑套(114)内，所述除冰机构(3)上设置有限制滑动行程的限位结构(34)。3.如权利要求2所述的一体化防除冰装置，其特征是，还包括驱动除冰机构(3)始终朝向振动机构移动的弹性复位件(7)。4.如权利要求3所述的一体化防除冰装置，其特征是，所述弹性复位件(7)包括设置在通道(11)内的弹簧定位套(71)、设置在除冰机构(3)上的弹簧限位板(72)以及套接在除冰机构(3)上且两端分别与弹簧定位套(71)和弹簧限位板(72)抵接的弹簧(73)。5.如权利要求1
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4任一项所述的一体化防除冰装置，其特征是，所述对接分离机构包括电源以及与电源电连接且设置在除冰机构(3)端部的记忆金属(6)，电源控制记忆金属(6)伸长，使振动机构的振动范围与除冰机构(3)的移动行程重合，电源控制记忆金属(6)缩短，使振动机构的振动范围与除冰机构(3)的移动行程分离。6.如权利要求1
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4任一项所述的一体化防除冰装置，其特征是，所述振动机构...
【专利技术属性】
技术研发人员：程盼，景向嵘，周岩，高天翔，孙乾，邓雄，罗振兵，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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