一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，包括：水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括水平導(dǎo)軌、水平移動(dòng)本體以及水平液壓缸，水平移動(dòng)本體可在水平液壓缸的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)水平導(dǎo)軌水平移動(dòng)；垂直升降機(jī)構(gòu)，其包括垂直升降導(dǎo)軌、升降本體以及垂直升降液壓缸，升降本體可相對(duì)該垂直升降導(dǎo)軌垂直移動(dòng)；以及弧形攻角變換裝置，其包括液壓伺服馬達(dá)、蝸桿、扇形渦輪和攻角圓弧導(dǎo)軌，扇形渦輪與蝸桿嚙合配合，液壓伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)扇形渦輪相對(duì)攻角圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)，從而帶動(dòng)設(shè)置在所述扇形渦輪上的測(cè)試模型轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)大噸位的模型送進(jìn)，滿足多種模型共用一套送進(jìn)裝置，且避免了模型送進(jìn)時(shí)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的電磁干擾。
【專利說明】一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)洞試驗(yàn)中的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，適用于大型風(fēng)洞試驗(yàn)中將測(cè)試模型快速準(zhǔn)確送入風(fēng)洞中。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)的測(cè)試模型送進(jìn)裝置是航空航天科研生產(chǎn)過程中不可或缺的試驗(yàn)裝置，主要用于將測(cè)試模型快速精確送進(jìn)到指定位置進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試，包括水平方向和垂直方向上的精確定位、以及由于測(cè)試模型在不同傾角測(cè)試的需要而在圓弧角度上的精確定位。隨著工業(yè)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，該裝置已廣泛用于交通運(yùn)輸、汽車制造、建筑設(shè)計(jì)、風(fēng)能利用等試驗(yàn)領(lǐng)域。模型送進(jìn)裝置需要適應(yīng)氣流速度高、溫度高的環(huán)境，能滿足不同試驗(yàn)型號(hào)、從幾十千克到幾噸各種規(guī)格、快速精確定位的試驗(yàn)要求，同時(shí)在送進(jìn)過程中不能對(duì)測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生電磁干擾。
[0003]現(xiàn)有的模型送進(jìn)裝置均采用伺服電機(jī)送進(jìn)，利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)各方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將模型送入指定位置。這種模型送進(jìn)的主要缺點(diǎn)是伺服電機(jī)承載小，無法滿足現(xiàn)階段的大噸位測(cè)試模型的送進(jìn)，通用性受到限制；同時(shí)，由于伺服電機(jī)需安裝于風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)，當(dāng)模型送進(jìn)時(shí)，容易對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)產(chǎn)生電磁干擾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供一種承載噸位大、電磁干擾小、自動(dòng)化程度高的模型送進(jìn)裝置，可以解決目前的送進(jìn)裝置承載小、易產(chǎn)生電磁干擾的問題。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，用于在風(fēng)洞試驗(yàn)中將測(cè)試模型送入指定位置，其特征在于，該送進(jìn)裝置包括:
[0007]水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括水平導(dǎo)軌、呈框架結(jié)構(gòu)的水平移動(dòng)本體以及與該水平移動(dòng)本體連接的水平液壓缸，該水平移動(dòng)本體下部設(shè)置于水平導(dǎo)軌上，其可在所述水平液壓缸的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)該水平導(dǎo)軌水平移動(dòng)；
[0008]垂直升降機(jī)構(gòu)，其包括固定設(shè)置在所述水平移動(dòng)本體框架結(jié)構(gòu)上的垂直升降導(dǎo)軌、位于所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的升降本體以及與該升降本體連接的垂直升降液壓缸，所述升降本體設(shè)置于垂直升降導(dǎo)軌上并可在所述垂直升降液壓缸的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)該垂直升降導(dǎo)軌垂直移動(dòng)；
[0009]弧形攻角變換機(jī)構(gòu)，其包括設(shè)置在所述升降本體上的液壓伺服馬達(dá)、蝸桿、扇形渦輪和攻角圓弧導(dǎo)軌，其中，所述扇形渦輪設(shè)置于所述攻角圓弧導(dǎo)軌上，并與蝸桿嚙合配合，所述液壓伺服馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)所述蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述扇形渦輪相對(duì)所述攻角圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)，從而帶動(dòng)設(shè)置在所述扇形渦輪上的測(cè)試模型轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試模型的定位。
[0010]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平移動(dòng)位移檢測(cè)通過安裝在水平移動(dòng)裝置上的讀頭采集安裝于垂直升降導(dǎo)軌上的磁柵尺實(shí)現(xiàn)。
[0011]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述垂直升降機(jī)構(gòu)的位移檢測(cè)通過安裝在垂直升降裝置上的讀頭采集安裝于垂直升降導(dǎo)軌上的磁柵尺實(shí)現(xiàn)。
[0012]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述弧形攻角變換裝置的角位移通過旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行檢測(cè)。
[0013]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述垂直伺服液壓缸固定在水平移動(dòng)本體的底部。
[0014]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述水平液壓缸、垂直升降液壓缸以及液壓伺服馬達(dá)通過液壓伺服裝置進(jìn)行伺服控制。
[0015]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述弧形攻角變換裝置還包括錐齒輪，其設(shè)置在液壓伺服馬達(dá)和蝸桿之間，分別與液壓伺服馬達(dá)的輸出軸和蝸桿連接，用于將該液壓伺服馬達(dá)的動(dòng)力傳輸?shù)轿仐U上。
[0016]本實(shí)用新型中，伺服液壓裝置可安裝于風(fēng)洞試驗(yàn)段外部。
[0017]本實(shí)用新型中，試驗(yàn)測(cè)試模型安裝于弧形攻角變換裝置上，弧形攻角變換裝置通過液壓伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)錐齒輪、蝸桿、扇形渦輪，沿著倆根攻角圓弧導(dǎo)軌在垂直升降裝置上作圓弧運(yùn)動(dòng)，位置通過旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行檢測(cè)；垂直升降裝置通過通過四根垂直升降導(dǎo)軌在水平移動(dòng)裝置上作垂直升降運(yùn)動(dòng)，位置檢測(cè)通過安裝升降裝置上的讀頭采集安裝于垂直升降導(dǎo)軌上的磁柵尺實(shí)現(xiàn)；水平移動(dòng)裝置通過四根水平移動(dòng)導(dǎo)軌在試驗(yàn)段內(nèi)進(jìn)行水平方向運(yùn)動(dòng)，位置檢測(cè)通過安裝水平移動(dòng)裝置上的讀頭采集安裝于垂直升降導(dǎo)軌上的磁柵尺實(shí)現(xiàn)。
[0018]本實(shí)用新型中，三個(gè)軸通過液壓裝置提供動(dòng)力，通過運(yùn)動(dòng)控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓伺服閥進(jìn)行調(diào)速定位，通過磁柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器位置反饋進(jìn)行精確定位。
[0019]本實(shí)用新型的工作過程為:該裝置處于工作初始位置時(shí)，水平移動(dòng)液壓缸全部縮回至最左端，垂直升降液壓縮回至最低位置，弧形攻角變換裝置處于水平狀態(tài)，以此位置建立坐標(biāo)系。當(dāng)需要做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置先后順序進(jìn)行動(dòng)作，也可以多軸聯(lián)動(dòng)。
[0020]水平移動(dòng)時(shí)，裝置通過液壓缸驅(qū)動(dòng)沿水平方向的四根導(dǎo)軌作水平運(yùn)動(dòng)；垂直升降時(shí)，垂直升降裝置通過液壓缸驅(qū)動(dòng)沿垂直方向的四根導(dǎo)軌作垂直升降運(yùn)動(dòng)；圓弧攻角運(yùn)動(dòng)時(shí)，攻角裝置通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)錐齒輪、蝸桿、扇形渦輪沿圓弧導(dǎo)軌作圓弧運(yùn)動(dòng)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0022]1、動(dòng)力源采用液壓裝置，同時(shí)伺服液壓可承載大噸位模型滿足高精度的快速試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了多種模型共用一套試驗(yàn)裝置；
[0023]2、伺服液壓裝置的液壓電機(jī)安裝在試驗(yàn)段外，避免了運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)測(cè)試數(shù)量產(chǎn)生電磁干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的送進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0025]圖2為圖1中的A-A剖視圖；
[0026]圖3為圖1中的B-B剖視圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的送進(jìn)裝置的弧形攻角變換裝置的錐齒輪結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的送進(jìn)裝置的弧形攻角變換裝置的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0030]如圖1-5所示，本實(shí)施例的伺服液壓控制的模型送進(jìn)裝置主要包括水平移動(dòng)裝置、垂直升降裝置和弧形攻角變換裝置。
[0031]其中，水平移動(dòng)裝置包括水平導(dǎo)軌11、呈框架結(jié)構(gòu)的水平移動(dòng)本體8以及與該水平移動(dòng)本體8連接的水平液壓缸2。
[0032]垂直升降機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在所述水平移動(dòng)本體8的框架結(jié)構(gòu)上的垂直升降導(dǎo)軌12、位于所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的升降本體9以及與該升降本體9連接的垂直升降液壓缸3。
[0033]弧形攻角變換裝置包括設(shè)置在所述升降本體9上的液壓伺服馬達(dá)4、蝸桿15、扇形渦輪16和攻角圓弧導(dǎo)軌13。扇形渦輪16設(shè)置于所述攻角圓弧導(dǎo)軌13上，并與蝸桿15嚙合配合，所述液壓伺服馬達(dá)4用于驅(qū)動(dòng)所述蝸桿15轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述扇形渦輪16相對(duì)所述攻角圓弧導(dǎo)軌13移動(dòng)。
[0034]該裝置的水平伺服液壓缸2定端固定在試驗(yàn)段內(nèi)壁，活動(dòng)端與水平移動(dòng)本體8連接；垂直伺服液壓缸3定端固定在水平移動(dòng)本體8的底部，活動(dòng)端與垂直升降本體9連接；伺服液壓馬達(dá)4和弧形攻角變換裝置其他部件均安裝于垂直升降本體9上，試驗(yàn)測(cè)試模型安裝于弧形攻角變換裝置的扇形渦輪16上。
[0035]液壓伺服裝置I用于控制水平伺服液壓缸2、垂直伺服液壓缸3和伺服液壓馬達(dá)4，液壓伺服裝置I可以安裝在風(fēng)洞試驗(yàn)段外部，最大可能地減小了電磁干擾。
[0036]水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平移動(dòng)位移、垂直升降機(jī)構(gòu)的位移檢測(cè)和弧形攻角變換裝置的角位移分別通過水平軸光柵尺5、垂直軸光柵尺6、旋轉(zhuǎn)編碼器7進(jìn)行檢測(cè)和反饋。
[0037]該裝置的初始狀態(tài)是水平移動(dòng)液壓缸2將水平移動(dòng)本體8縮回至最左端，垂直升降液壓缸3將垂直升降本體9降低至最低位置，弧形攻角變換裝置處于水平位置，以此位置建立坐標(biāo)系。當(dāng)測(cè)試試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶惭b于弧形攻角變換裝置10上，完成流場測(cè)試，滿足進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可以進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置先后順序進(jìn)行動(dòng)作，也可以多軸聯(lián)動(dòng)。水平移動(dòng)時(shí)，水平伺服液壓缸2驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)本體8沿水平方向的四根導(dǎo)軌作水平運(yùn)動(dòng)；垂直升降時(shí)，垂直伺服液壓缸3驅(qū)動(dòng)垂直升降本體9沿垂直方向的四根導(dǎo)軌作垂直升降運(yùn)動(dòng)；變換攻角時(shí)，伺服液壓馬達(dá)4驅(qū)動(dòng)弧形攻角變換裝置10進(jìn)而驅(qū)動(dòng)錐齒輪14、蝸桿15、扇形渦輪16沿圓弧導(dǎo)軌作圓弧運(yùn)動(dòng)。通過三軸將測(cè)試模型快速精確運(yùn)行到測(cè)試指定位置進(jìn)行模型測(cè)試試驗(yàn)。
[0038]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，用于在風(fēng)洞試驗(yàn)中將測(cè)試模型送入指定位置，其特征在于，該送進(jìn)裝置包括: 水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括水平導(dǎo)軌(11)、呈框架結(jié)構(gòu)的水平移動(dòng)本體(8)以及與該水平移動(dòng)本體(8)連接的水平液壓缸(2)，該水平移動(dòng)本體(8)下部設(shè)置于水平導(dǎo)軌(11)上，其可在所述水平液壓缸(2)的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)該水平導(dǎo)軌(11)水平移動(dòng)； 垂直升降機(jī)構(gòu)，其包括固定設(shè)置在所述水平移動(dòng)本體(8)框架結(jié)構(gòu)上的垂直升降導(dǎo)軌(12)、位于所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的升降本體(9)以及與該升降本體(9)連接的垂直升降液壓缸(3)，所述升降本體(9)設(shè)置于垂直升降導(dǎo)軌(12)上并可在所述垂直升降液壓缸(3)的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)該垂直升降導(dǎo)軌(12)垂直移動(dòng)；以及 弧形攻角變換裝置，其包括設(shè)置在所述升降本體(9)上的液壓伺服馬達(dá)(4)、蝸桿(15)、扇形渦輪(16)和攻角圓弧導(dǎo)軌(13)，其中，所述扇形渦輪(16)設(shè)置于所述攻角圓弧導(dǎo)軌(13)上，并與蝸桿(15)嚙合配合，所述液壓伺服馬達(dá)(4)用于驅(qū)動(dòng)所述蝸桿(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述扇形渦輪(16)相對(duì)所述攻角圓弧導(dǎo)軌(13)移動(dòng)，從而帶動(dòng)設(shè)置在所述扇形渦輪(16)上的測(cè)試模型轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試模型的定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，其特征在于，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平移動(dòng)位移檢測(cè)通過安裝在水平移動(dòng)本體(8)上的讀頭采集安裝于垂直升降導(dǎo)軌(12)上的水平軸磁柵尺(5)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，其特征在于，所述垂直升降機(jī)構(gòu)的位移檢測(cè)通過安裝在垂直升降本體(9)上的讀頭采集安裝于垂直升降導(dǎo)軌(12)上的垂直軸磁柵尺(6)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，其特征在于，所述弧形攻角變換裝置的角位移通過旋轉(zhuǎn)編碼器(7)進(jìn)行檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，其特征在于，所述垂直伺服液壓缸(3)固定在水平移動(dòng)本體(8)的框架結(jié)構(gòu)底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，其特征在于，所述水平液壓缸、垂直升降液壓缸以及液壓伺服馬達(dá)通過液壓伺服裝置進(jìn)行伺服控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一種伺服液壓控制的測(cè)試模型送進(jìn)裝置，其特征在于，所述弧形攻角變換裝置還包括錐齒輪(14)，其設(shè)置在液壓伺服馬達(dá)(4)和蝸桿(15)之間，分別與液壓伺服馬達(dá)(4)的輸出軸和蝸桿(15)連接，用于將該液壓伺服馬達(dá)(4)的動(dòng)力傳輸?shù)轿仐U(15)上。
【文檔編號(hào)】G01M9/04GK204128774SQ201420396062
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】林正東, 王毅 申請(qǐng)人:湖北三江航天紅陽機(jī)電有限公司