一種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，為了精確模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目臻g姿態(tài)，最常用的支撐方式是尾支撐，即試驗(yàn)?zāi)Ｐ屯ㄟ^(guò)天平和尾支桿鎖緊在多自由度模型機(jī)構(gòu)的滾轉(zhuǎn)套筒上。尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒通過(guò)小角度的長(zhǎng)錐面摩擦自鎖連接，尾支桿連接部分為較長(zhǎng)的小角度錐軸，滾轉(zhuǎn)套筒連接部分為相應(yīng)的錐套。尾支桿錐軸與滾轉(zhuǎn)套筒錐套之間通過(guò)鋼制平鍵和楔形鍵實(shí)現(xiàn)鎖緊，平鍵用于導(dǎo)向，楔形鍵用于鎖緊。在安裝尾支桿時(shí)，首先利用平鍵把錐軸對(duì)準(zhǔn)并插入錐套，其次把楔形鍵插入錐軸與錐套對(duì)準(zhǔn)的楔形孔內(nèi)，然后通過(guò)榔頭等器械敲擊將楔形鍵敲進(jìn)滾轉(zhuǎn)套筒內(nèi)，實(shí)現(xiàn)尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒的鎖緊。在拆卸尾支桿時(shí)，首先通過(guò)榔頭敲擊將鎖緊楔形鍵退出楔形孔，然后通過(guò)榔頭將另外一個(gè)拆卸楔形鍵敲進(jìn)另一個(gè)楔形孔，使得尾支桿錐軸和滾轉(zhuǎn)套筒的錐套分離，實(shí)現(xiàn)模型尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒的拆卸。
[0003]綜上所述，尾支桿的鎖緊與拆卸過(guò)程主要是通過(guò)敲擊楔形鍵實(shí)現(xiàn)的，反復(fù)的敲擊會(huì)帶來(lái)沖擊，將影響試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c尾支桿之間的天平的測(cè)量精度，破壞與尾支桿連接的滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)精密傳動(dòng)組件。因此，探索一種無(wú)沖擊的尾支桿鎖緊與拆卸的方法，設(shè)計(jì)一套風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U可靠鎖緊與方便拆卸的專用裝置，對(duì)高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中減小天平測(cè)量誤差和保護(hù)滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均具有重要意義。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)外尚未有風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置及方法相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是提供一種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U可靠鎖緊與方便拆卸的裝置，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種無(wú)沖擊的風(fēng)尾支桿鎖緊與拆卸的方法，使用這種尾支桿鎖緊與拆卸的裝置及方法，能夠在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中可靠鎖緊支撐試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷奈仓U，同時(shí)能夠方便快捷地拆卸楔形鍵和尾支桿，避免反復(fù)敲擊楔形鍵帶來(lái)的沖擊對(duì)天平測(cè)量精度和滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)精密傳動(dòng)組件的影響。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸的裝置，包括裝置本體、扳手、頂錐組件、和頂錐組件。
[0008]所述的裝置本體是鎖緊與拆卸裝置的主要構(gòu)件，包括頂出螺桿、拉爪、橫梁及兩套螺栓和螺母，拉爪和橫梁通過(guò)螺栓和螺母連接，頂出螺桿穿過(guò)拉爪與第一拆卸頂錐、第二拆卸頂錐連接，橫梁與第一定位頂錐、第二定位頂錐連接。
[0009]所述的第一頂錐組件用來(lái)配合裝置本體安裝和拆卸楔形鍵，包括第一定位頂錐和第一拆卸頂錐;第一定位頂錐一端與橫梁連接，另一端與滾轉(zhuǎn)套筒表面接觸起定位作用，第一定位頂錐與滾轉(zhuǎn)套筒的接觸位置為圓柱端面，第一定位頂錐的圓柱端面中心開(kāi)設(shè)一個(gè)凹槽，使楔形鍵被拆卸過(guò)程中第一拆卸頂錐能夠頂進(jìn)或退出滾轉(zhuǎn)套筒;第一拆卸頂錐一端與頂出螺桿連接，另一端與楔形鍵接觸，在旋轉(zhuǎn)頂出螺桿時(shí)，對(duì)楔形鍵施加推力；
[0010]所述的第二頂錐組件用來(lái)配合裝置本體拆卸尾支桿，包括第二定位頂錐、兩個(gè)脹緊套、第二拆卸頂錐、導(dǎo)向螺母和導(dǎo)向螺釘;第二定位頂錐一端與橫梁連接，另一端與尾支桿和滾轉(zhuǎn)套筒預(yù)留縫隙處的圓柱面連接起定位作用；第二拆卸頂錐一端與頂出螺桿連接，另一端與尾支桿和滾轉(zhuǎn)套筒預(yù)留縫隙處的圓柱面連接起定位作用；第二拆卸頂錐、兩個(gè)脹緊套通過(guò)導(dǎo)向螺釘和導(dǎo)向螺母連接，脹緊套中間設(shè)計(jì)一字形導(dǎo)向槽，導(dǎo)向螺釘沿著脹緊套的導(dǎo)向槽給第二拆卸頂錐導(dǎo)向，第二拆卸頂錐在頂出螺桿的推力作用下沿導(dǎo)向槽移動(dòng)，給兩側(cè)的脹緊套施加沿尾支桿軸向推力；脹緊套一端與滾轉(zhuǎn)套筒的固定端面接觸，另一端與尾支桿圓柱端面接觸，并把第二拆卸頂錐施加的推力傳遞給尾支桿圓柱端面。
[0011]進(jìn)一步地，所述的脹緊套采用尼龍材料。
[0012]—種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U的鎖緊方法，使用裝置本體、第一頂錐組件和扳手將尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒可靠鎖緊，依次包括如下步驟:
[0013]第I步、將尾支桿的錐軸沿著金屬平鍵插入滾轉(zhuǎn)套筒的錐套內(nèi)；
[0014]第2步、將楔形鍵插入滾轉(zhuǎn)套筒的楔形孔內(nèi)；
[0015]第3步、將第一頂錐組件安裝在裝置本體；
[0016]第4步、將第一拆卸頂錐對(duì)準(zhǔn)楔形鍵較寬的一端，將第一定位頂錐對(duì)準(zhǔn)楔形鍵較窄的一端；
[0017]第5步、通過(guò)扳手旋轉(zhuǎn)頂出螺桿，使第一拆卸頂錐產(chǎn)生推力，將楔形鍵推進(jìn)滾轉(zhuǎn)套筒內(nèi)，楔形鍵將推動(dòng)尾支桿的錐軸進(jìn)入滾轉(zhuǎn)套筒的錐套并與錐套壓緊，實(shí)現(xiàn)尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒無(wú)沖擊的可靠鎖緊。
[0018]—種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U的拆卸方法，使用裝置本體、第一頂錐組件和扳手拆卸楔形鍵，楔形鍵拆卸后，使用裝置本體、第二頂錐組件和扳手將尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒拆卸，依次包括如下步驟:
[0019]第I步、將第一頂錐組件安裝在裝置本體；
[0020]第2步、將第一拆卸頂錐對(duì)準(zhǔn)楔形鍵較窄的一端，將第一定位頂錐對(duì)準(zhǔn)楔形鍵較寬的一端；
[0021]第3步、通過(guò)扳手旋轉(zhuǎn)頂出螺桿，使第一拆卸頂錐產(chǎn)生推力，將楔形鍵退出滾轉(zhuǎn)套筒，實(shí)現(xiàn)楔形鍵的方便拆卸；
[0022]第4步、將第二頂錐組件安裝在裝置本體；
[0023]第5步、將第二拆卸頂錐和第二定位頂錐置于尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒之間預(yù)留的縫隙內(nèi)；
[0024]第6步、調(diào)節(jié)導(dǎo)向螺釘與導(dǎo)向螺母，使第二拆卸頂錐兩側(cè)的脹緊套分別與尾支桿和滾轉(zhuǎn)套筒的端面相接觸；
[0025]第7步、通過(guò)扳手旋轉(zhuǎn)頂出螺桿，使第二拆卸頂錐沿著兩側(cè)脹緊套內(nèi)的導(dǎo)向槽向前移動(dòng)，給兩側(cè)的脹緊套施加推力；
[0026]第8步、由于滾轉(zhuǎn)套筒端面是固定的，脹緊套產(chǎn)生的推力將推動(dòng)尾支桿向遠(yuǎn)離滾轉(zhuǎn)套筒的方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)尾支桿與滾轉(zhuǎn)套筒無(wú)沖擊的方便拆卸。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1.本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作；
[0029]2.在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中使用這種試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置及方法，能夠避免反復(fù)敲擊楔形鍵和尾支桿帶來(lái)的沖擊對(duì)天平測(cè)量精度和滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)精密傳動(dòng)組件的影響；
[0030]3.本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置及方法，能夠可靠鎖緊支撐試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷奈仓U，提高風(fēng)洞試驗(yàn)的安全性；
[0031]4.在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中使用這種試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置及方法，能夠方便快捷地拆卸楔形鍵和尾支桿，縮短試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，大大提高了試驗(yàn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓蔚慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為第一頂錐組件安裝在裝置本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為第二頂錐組件安裝在裝置本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊的原理示意圖；
[0037]圖6為楔形鍵拆卸的原理示意圖；
[0038]圖7為試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U拆卸的原理示意圖。
[0039]圖中:1-風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?-天平，3-尾支桿，4-楔形鍵，5-滾轉(zhuǎn)套筒，6_平鍵，7_頂出螺桿，8-拉爪，9-橫梁，10-螺母，11-螺栓，12-第一定位頂錐I，13-第一拆卸頂錐，14-第二定位頂錐，15-脹緊套，16-第二拆卸頂錐，17-導(dǎo)向螺母，18-導(dǎo)向螺釘，19-裝置本體，20-扳手，21-第一頂錐組件，22-第二頂錐組件。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0041]圖1為風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓蔚慕Y(jié)構(gòu)示意圖。試驗(yàn)?zāi)Ｐ虸通過(guò)天平2和尾支桿3鎖緊在多自由度模型機(jī)構(gòu)的滾轉(zhuǎn)套筒5上，如圖1所示。尾支桿3與滾轉(zhuǎn)套筒5通過(guò)小角度的長(zhǎng)錐面摩擦自鎖連接，尾支桿3連接部分為較長(zhǎng)的小角度錐軸，滾轉(zhuǎn)套筒5連接部分為相應(yīng)的錐套。尾支桿3的錐軸與滾轉(zhuǎn)套筒5的錐套之間通過(guò)鋼制平鍵6和楔形鍵4實(shí)現(xiàn)鎖緊，平鍵6用于導(dǎo)向，楔形鍵4用于鎖緊。在安裝尾支桿3時(shí)，首先利用平鍵6把尾支桿3錐軸對(duì)準(zhǔn)并插入滾轉(zhuǎn)套筒5錐套內(nèi)，其次把楔形鍵4插入錐軸與錐套對(duì)準(zhǔn)的楔形孔內(nèi)，然后通過(guò)榔頭等器械敲擊將楔形鍵4敲進(jìn)滾轉(zhuǎn)套筒5內(nèi)，楔形鍵4將推動(dòng)尾支桿3向楔形面的方向移動(dòng)，使兩者之間的長(zhǎng)錐面相互壓緊自鎖，實(shí)現(xiàn)尾支桿3與滾轉(zhuǎn)套筒5的鎖緊。在拆卸尾支桿3時(shí)，首先通過(guò)榔頭敲擊將鎖緊的楔形鍵4退出楔形孔，然后通過(guò)榔頭將另外一個(gè)拆卸楔形鍵敲進(jìn)另一個(gè)楔形孔，使得尾支桿3的錐軸和滾轉(zhuǎn)套筒5的錐套分離，實(shí)現(xiàn)模型尾支桿3與滾轉(zhuǎn)套筒5的拆卸。尾支桿3的鎖緊與拆卸過(guò)程主要是通過(guò)敲擊楔形鍵4實(shí)現(xiàn)的，反復(fù)的敲擊會(huì)帶來(lái)沖擊，將影響試驗(yàn)?zāi)Ｐ虸與尾支桿3之間的天平2的測(cè)量精度，破壞與尾支桿3連接的滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的精密傳動(dòng)組件。
[0042]在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中，使用本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸裝置，能夠避免反復(fù)敲擊楔形鍵和尾支桿帶來(lái)的沖擊對(duì)天平測(cè)量精度和滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)精密傳動(dòng)組件的影響。
[0043]本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸的裝置包括裝置本體19、扳手20、第一頂錐組件21、和第二頂錐組件22。
[0044]圖2為本發(fā)明風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀仓U鎖緊與拆卸的裝置的裝置本體的結(jié)構(gòu)示意圖。裝置本體19包括頂出螺桿7、拉爪8、橫梁9、兩套螺母10和螺栓11。拉爪8和橫梁9通過(guò)兩套螺栓11、螺母10連接，頂出螺桿7穿過(guò)拉爪8與第一拆卸頂錐13、第二拆卸頂錐16連接，拉爪8和橫梁9的內(nèi)側(cè)分別與第一頂錐組件21、第二頂錐組件22連接。
[0045]圖3為第一頂錐組件安裝在裝置本體的結(jié)構(gòu)示意圖。第一頂錐組件21用來(lái)配合裝置本體19安裝和拆卸楔形鍵4，包括第一定位頂錐12和第一拆卸頂錐13。滾轉(zhuǎn)套筒5是一個(gè)帶錐孔的空心圓柱體，楔形鍵4位于滾轉(zhuǎn)套筒5中性面上部，如圖1所示。為了便于第一定位頂錐12在滾轉(zhuǎn)套筒5圓弧表面定位，預(yù)先在滾轉(zhuǎn)套筒5安裝楔形鍵4的位置加工出兩個(gè)小圓面，如圖5-圖7所示。第一定位頂錐1