【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于帽罩，尤其涉及一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置。
技术介绍
1、旋转帽罩作为飞机发动机进气结构主要部件，在飞机飞行过程中极易发生结冰。旋转帽罩结冰会减小发动机进口气体流通面积，导致发动机所接收到的空气量减少，发动机推力降低。同时，旋转帽罩结冰容易导致入口气流发生畸变，对发动机的气动性能造成负面影响，严重时还可能引起压气机喘振，极大威胁飞行安全。为了减小旋转帽罩结冰对飞机安全运行的威胁，必须在旋转帽罩上安装防冰装置。
2、传统的旋转帽罩防冰装置主要采用发动机压气机引出的热空气来防冰，从压气机引出的热空气经热气管道送往旋转帽罩内部，通过管道上的小孔喷射到旋转帽罩内表面，热气中的热量通过蒙皮传导到旋转帽罩外表面，使旋转帽罩外表面的温度始终保持在过冷水滴的冰点温度以上。但防冰结构对固体材料的热导率有较高要求，且无法针对性对结冰严重区域进行防冰。
3、为提升热气使用效率、解决低热导率部件的防冰问题，本专利技术在传统热气防冰的基础上开展热气出流防冰研究。热气出流防冰结构中，热空气不仅用于加热帽罩内表面，还有一部分热气通过旋转帽罩前端的小孔喷射出来并直接与来流冷空气进行接触，内部射流冲击传热与外部热气膜耦合传热，共同加热防冰表面。
4、目前研究集中在数值计算上，试验研究可用于验证数值计算精度。
5、传统的旋转驱动装置主要以电机驱动、皮带轮传动为主，但皮带轮传动效率较低，传动速度受限，无法满足本试验所需高转速需求。
6、另外旋转帽罩高速旋转过程中危险性大，在旋转时会
7、但在识别到振动时，常发生的情况是螺栓已松，虽然螺帽已经移位，但还没有太大的振动；当螺帽移动过程中出现不平衡时，振动会立即产生，而此时从振动开始到螺帽飞出，极有可能已没有太长时间，此时电机停转过程螺帽是有可能飞出造成事故。
8、防冰试验装置在冰风洞中开展高速旋转试验，内部的轴承有可能不在最佳的温度下工作，具有较大的阻力，影响试验转速的进一步提高。
9、本专利技术设计一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置解决如上问题。
技术实现思路
1、为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
2、一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，它包括底撑、旋转帽罩、主轴、轴套、夹座、电主轴、管套、热电偶、热气管道、流量计、管支架、撑座，其中底撑的上端通过螺栓安装有撑座；撑座靠后位置上通过螺栓安装有夹座；轴套安装在夹座上，主轴通过两组前后分布的两组大轴承旋转安装在所述轴套内，所述电主轴安装在撑座上，电主轴的输出轴上固定安装有第一传动齿盘，第一传动齿盘面向主轴一侧的端面上周向均匀的布置有多个齿牙；所述主轴内周向均匀的滑动安装有多个传动杆，传动杆的后端斜向上穿出主轴外圆面且一一对应的穿入主轴后端所开的导向孔内；所述传动杆和主轴之间安装有弹簧；所述传动杆的前端固定安装有一个第二传动齿盘，第二传动齿盘靠近第一传动齿盘的一端周向均匀的设置有多个齿牙，第一传动齿盘上的齿牙和第二传动齿盘上的齿牙配合；所述电主轴和主轴的中间通过小轴承安装有热气管道。
3、旋转帽罩通过螺栓配合安装在主轴的后端；所述旋转帽罩后端的外壁上开有垂直旋转帽罩轴线的出气孔；旋转帽罩传动杆后端接触挤压配合。
4、管套通过管支架安装在撑座的前端；热气管道内安装有热电偶组件，热电偶组件前端的电线穿出热气管道前端的外壁，热电偶组件后端的热电偶测头通过支撑板安装在热气管道后端。
5、作为优选的方案，所述底撑上开设有2个直径20mm，4个直径8mm的安装孔。
6、作为优选的方案，每组所述大轴承中的两个轴承之间安装有短档条；在主轴的外圆面上开有一条穿出主轴前端的导向槽；长挡圈的内圆面上固定安装有一条卡条，长挡圈通过卡条和导向槽的配合安装在主轴和轴套之间且位于两组大轴承组之间对两组大轴承组起到隔挡作用。
7、作为优选的方案，所述主轴和轴套的两端通过螺栓安装有两个轴承挡圈一，位于前端的所述轴承挡圈一与主轴前端面之间安装有密封圈。
8、作为优选的方案，所述长档圈的外圆面和轴套内圆面之间具有间隙；所述热气管道后端的内径小于前端的内径，且变化处弧面光滑过渡；所述热气管道、主轴和长挡圈之间开有周向均匀分布的循环气进气孔和循环气出气孔；循环气进气孔位于热气管道粗内径一端，循环气出气孔位于热气管道细内径一端。
9、作为优选的方案，所述主轴的后端为漏斗状，且漏斗状一端具有环形凸起；所述环形凸起上开有周向均匀分布的导向孔；主轴内开有周向均匀分布的安装槽；所述主轴上所开的所有安装槽内分别滑动安装有一个传动杆，传动杆的后端斜向上穿出主轴外圆面且一一对应的穿入主轴后端所开的导向孔内；所述传动杆和主轴之间安装有弹簧，弹簧为拉伸弹簧且具有预拉力；旋转帽罩和穿过主轴后端导向孔的传动杆接触挤压配合。
10、作为优选的方案，每个所述轴承挡圈一与主轴之间均安装有多个羊毛毡一。
11、作为优选的方案，所述主轴和电主轴输出轴的两端通过螺栓安装有两个轴承挡圈二。
12、作为优选的方案，每个所述轴承挡圈二与主轴之间均安装有多个羊毛毡二。
13、作为优选的方案，所述热气管道的前端安装有流量计。
14、与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
15、1、本专利技术在传统热气防冰的基础上开展热气出流防冰研究。热气出流防冰结构中，热空气不仅用于加热帽罩内表面，还有一部分热气通过旋转帽罩前端的出气孔喷射出来并直接与来流冷空气进行接触，内部射流冲击传热与外部热气膜耦合传热，共同加热防冰表面。
16、2、本专利技术中电主轴和主轴之间通过齿牙啮合的方式传动连接，相比于传统的皮带轮传动为主的旋转驱动装置，大大提高了传动速度，能够满足本试验所需要的高转速需求。
17、3、在使用过程中如果主轴和旋转帽罩之间的连接出现松动时，主轴和旋转帽罩之间就会出现间隙，此时在弹簧的作用下传动杆就会相对主轴滑动，传动杆滑动带动第二传动齿盘滑动，使得第二传动齿盘和第一传动齿盘脱开，电主轴和旋转帽罩之间的传动断开，旋转帽罩停止旋转，防止出现事故。
18、4、本专利技术中轴套的内圆面和主轴的外圆面之间具有间隙，热气管道和主轴之间具有间隙；因为热气管道、主轴和长挡圈之间开有周向均匀分布的循环气进气孔和循环气出气孔；循环气进气孔位于热气管道粗内径一端，循环气出气孔位于热气管道细内径一端，热气管道内粗内径一端的热气流动速度相对细内径一端的热气流动速度要小，根据空气动力学可知，热气管道内粗内径一端的热气流动压力相对细内径一端的热气流动压力要大，所以当热气流过热气管道时，一部分热气会从循环进气孔流入，在经过主轴和轴套、主轴和热气管道之间的间隙后从循环出气孔处流出，此过程中流入主轴和轴套、主轴和热气管道之间的间隙内的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：它包括底撑、旋转帽罩、主轴、轴套、夹座、电主轴、热电偶、热气管道、撑座，其中底撑的上端通过螺栓安装有撑座；撑座靠后位置上通过螺栓安装有夹座；轴套安装在夹座上，主轴通过两组前后分布的两组大轴承旋转安装在所述轴套内，所述电主轴安装在撑座上，电主轴的输出轴上固定安装有第一传动齿盘，第一传动齿盘面向主轴一侧的端面上周向均匀的布置有多个齿牙；所述主轴内周向均匀的滑动安装有多个传动杆，传动杆的后端斜向上穿出主轴外圆面且一一对应的穿入主轴后端所开的导向孔内；所述传动杆和主轴之间安装有弹簧；所述传动杆的前端固定安装有一个第二传动齿盘，第二传动齿盘靠近第一传动齿盘的一端周向均匀的设置有多个齿牙，第一传动齿盘上的齿牙和第二传动齿盘上的齿牙配合；所述电主轴和主轴的中间通过小轴承安装有热气管道；
2.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述底撑上开设有2个直径20mm，4个直径8mm的安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：每组所述大轴承中的两
4.根据权利要求3所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述主轴和轴套的两端通过螺栓安装有两个轴承挡圈一，位于前端的所述轴承挡圈一与主轴前端面之间安装有密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述长档圈的外圆面和轴套内圆面之间具有间隙；所述热气管道后端的内径小于前端的内径，且变化处弧面光滑过渡；所述热气管道、主轴和长挡圈之间开有周向均匀分布的循环气进气孔和循环气出气孔；循环气进气孔位于热气管道粗内径一端，循环气出气孔位于热气管道细内径一端。
6.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述主轴的后端为漏斗状，且漏斗状一端具有环形凸起；所述环形凸起上开有周向均匀分布的导向孔；主轴内开有周向均匀分布的安装槽；所述主轴上所开的所有安装槽内分别滑动安装有一个传动杆，传动杆的后端斜向上穿出主轴外圆面且一一对应的穿入主轴后端所开的导向孔内；所述传动杆和主轴之间安装有弹簧，弹簧为拉伸弹簧且具有预拉力；旋转帽罩和穿过主轴后端导向孔的传动杆接触挤压配合。
7.根据权利要求4所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：每个所述轴承挡圈一与主轴之间均安装有多个羊毛毡一。
8.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述主轴和电主轴输出轴的两端通过螺栓安装有两个轴承挡圈二。
9.根据权利要求8所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：每个所述轴承挡圈二与主轴之间均安装有多个羊毛毡二。
10.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述热气管道的前端安装有流量计。
...【技术特征摘要】
1.一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：它包括底撑、旋转帽罩、主轴、轴套、夹座、电主轴、热电偶、热气管道、撑座，其中底撑的上端通过螺栓安装有撑座；撑座靠后位置上通过螺栓安装有夹座；轴套安装在夹座上，主轴通过两组前后分布的两组大轴承旋转安装在所述轴套内，所述电主轴安装在撑座上，电主轴的输出轴上固定安装有第一传动齿盘，第一传动齿盘面向主轴一侧的端面上周向均匀的布置有多个齿牙；所述主轴内周向均匀的滑动安装有多个传动杆，传动杆的后端斜向上穿出主轴外圆面且一一对应的穿入主轴后端所开的导向孔内；所述传动杆和主轴之间安装有弹簧；所述传动杆的前端固定安装有一个第二传动齿盘，第二传动齿盘靠近第一传动齿盘的一端周向均匀的设置有多个齿牙，第一传动齿盘上的齿牙和第二传动齿盘上的齿牙配合；所述电主轴和主轴的中间通过小轴承安装有热气管道；
2.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述底撑上开设有2个直径20mm，4个直径8mm的安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：每组所述大轴承中的两个轴承之间安装有短档条；在主轴的外圆面上开有一条穿出主轴前端的导向槽；长挡圈的内圆面上固定安装有一条卡条，长挡圈通过卡条和导向槽的配合安装在主轴和轴套之间且位于两组大轴承组之间对两组大轴承组起到隔挡作用。
4.根据权利要求3所述的一种高转速旋转帽罩热气出流防冰试验装置，其特征在于：所述主轴和轴套的两端通过螺栓安装有两个轴承挡圈一，位于前端的所述轴承挡圈一与主轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，胡娅萍，陈天祥，虞冬寅，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。