旋转连接头及使用该旋转连接头的三轴连续旋转试验台的制作方法

文档序号:10469918阅读:333来源:国知局
旋转连接头及使用该旋转连接头的三轴连续旋转试验台的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种旋转连接头及使用该旋转连接头的三轴连续旋转试验台,属于飞行模拟设备领域,旋转连接头包括旋转座、旋转轴,进管通道和出管通道。三轴连续旋转试验台通过该旋转连接头连通制冷管,制冷管通过进管通道和出管通道进行连接,在旋转实验时,旋转轴转动而保证制冷管不旋转并始终保持连通状态,保证制冷管不会因发生转动造成冷气堵塞,提高制冷效果,延长制冷管使用寿命。
【专利说明】
旋转连接头及使用该旋转连接头的三轴连续旋转试验台
技术领域
[0001]本发明涉及飞行模拟设备领域,且特别涉及一种旋转连接头及使用该旋转连接头的三轴连续旋转试验台。
【背景技术】
[0002]旋转试验台是一种集光机电一体的现代化设备,用于在航空、航天领域中进行半实物仿真和测试,在飞行器的研制中起着关键的作用,它能够模拟飞行器的各种姿态角运动,复现其运动时的各种动力学特性,对飞行器的制导系统、控制系统以及相应器件的性能进行反复测试,获得充分的试验数据,并根据数据对系统进行重新设计和改进,达到飞行器总体设计的性能指标要求。
[0003]现有的三轴旋转试验台通常连接有制冷系统,制冷系统的制冷管伸入到样品箱内进行制冷,三轴旋转的过程中,制冷管也会随之转动,长期使用后,制冷管多次转动发生扭转,制冷效果差同时极易折断。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种旋转连接头,其可以实现部件间的转动连接,同时又不会对通过旋转连接头进行连接的管线造成损坏。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种三轴连续旋转试验台,其可以在制冷管不发生转动的情况下实现样品箱的三轴旋转,保证样品箱内的制冷效果同时防止损坏制冷管。
[0006]本发明是采用以下技术方案实现的:
[0007]—种旋转连接头,包括旋转座、旋转轴,进管通道和出管通道,旋转座上设置有连通大气的第一通孔和第二通孔,旋转轴包括第一端部和第二端部,第二端部伸入旋转座并与旋转座转动连接,进管通道包括设置于第二端部并贯穿第二端部的远离第一端部的端面的第一进管通道,出管通道包括设置于第二端部并贯穿第二端部的远离第一端部的端面的第一出管通道,第一进管通道的轴线和第一出管通道的轴线平行于旋转轴的旋转轴线,第一进管通道连通第一通孔,第一出管通道连通第二通孔。
[0008]一种三轴连续旋转试验台,包括旋转平台、样品箱、U型旋转架、制冷机组、制冷管、制冷出管、旋转纵轴以及至少两个上述的旋转连接头,至少两个旋转连接头包括第一旋转连接头和第二旋转连接头,U型旋转架转动设置于旋转平台,第一旋转连接头的旋转轴的旋转轴线与U型旋转架的旋转轴线平行设置,第一旋转连接头的旋转座固定于U型旋转架,U型旋转架包括横向设置的第一连接端,第二旋转连接头的旋转座固定设置于第一连接端,样品箱与第二旋转连接头的旋转轴固定连接,样品箱内设置有样品室,样品室内设置有样品台,旋转纵轴伸入样品箱并与样品台固定连接,制冷管包括连通的制冷进管和制冷出管,制冷进管的一端连通制冷机组,另一端依次经第一旋转连接头的进管通道、第二旋转连接头的进管通道连通样品箱,另一端穿过第一旋转连接头连通样品箱并为样品室制冷,制冷出管的一端与制冷进管远离制冷机组的一端连通,另一端依次经第二旋转连接头的出管通道、第一旋转连接头的出管通道连通制冷机组。
[0009]本发明较佳实施例提供的旋转连接头及使用该旋转连接头的三轴连续旋转试验台的有益效果是:
[0010]通过在旋转连接头的旋转轴内设置进管通道和出管通道,且保持进管通道的第一进管通道和出管通道的第一出管通道与旋转轴的旋转轴线相平行,第一进管通道和第一出管通道分别用于与制冷进管和制冷出管连通,在旋转轴进行转动时,设置于第一进管通道和第一出管通道内的制冷进管和制冷出管不会发生转动,避免了制冷进管和制冷出管连通产生扭转损坏断裂。
[0011]通过旋转纵轴的转动以及实现样品箱子内的样品台在竖直方向上的旋转,通过U型旋转架与旋转平台间的转动连接实现样品箱在竖向的转动,而U型旋转架的第一连接端实现样品箱在横向上的转动,实现样品的三轴转动,能真实的模拟飞行器的各种飞行姿态角运动,复现飞行器运动时的各种动力学特性并用以获得各项飞行实验数据。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013]图1是本发明实施例提供的三轴连续旋转试验台的结构示意图;
[0014]图2是本发明实施例提供的三轴连续旋转试验台中样品箱的结构示意图;
[0015]图3是图2中A处放大图;
[0016]图4是本发明实施例提供的三轴连续旋转试验台中第一旋转连接头的结构示意图;
[0017]图5是图4中B处放大图;
[0018]图6是本发明实施例提供的三轴连续旋转试验台中旋转轴的结构示意图。
[0019]图中标记分别为:
[0020]三轴连续旋转试验台100;制冷机组101;制冷管架102 ;制冷管103 ;制冷进管104 ;制冷出管105;旋转平台106;固定架107;旋转纵轴108;样品台109;U型旋转架110;第一连接端111;第二连接端112;样品箱120;第一连接孔121;第二连接孔122;第三连接孔123;样品室124;加热器125 ;接头孔131 ;电缆孔132 ;第一旋转连接头200 ;旋转座201 ;法兰202 ;第一通孔203;第二通孔204;第四通孔205;轴承端盖206;密封树脂207;轴承208;框架210;筒体211;隔断板212;第一腔体213;第二腔体214;第三通孔215;旋转轴220;第一端部221;第二端部222 ;进料通道230 ;第一进料通道231 ;第二进料通道232 ;出料通道240 ;第一出料通道241;第二旋转连接头300;第三旋转连接头400;。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0022]本实施例提供一种三轴连续旋转试验台100,图1是本实施例提供的三轴连续旋转试验台100的结构示意图。请参阅图1,包括旋转平台106、样品箱120、U型旋转架110、制冷机组101、制冷管103、制冷出管105、旋转纵轴108、第一旋转连接头200、第二旋转连接头300和第三旋转连接头400。其中,图2是本实施例中提供的样品箱120的结构示意图,请一并参阅图1和图2,样品箱120内设置有样品室124,样品室124内设置有样品台109,样品箱120的侧壁分别设置有第一连接孔121、第二连接孔122和第三连接孔123。其中第一连接孔121设置于样品箱120的下端且沿竖直方向开设。第二连接孔122和第三连接孔123位于样品箱120的同一水平位置,且第二连接孔122和第三连接孔123是同轴横向设置的。样品室124的上方设置有加热器125,加热器125用于为样品室124进行加热。
[0023 ]请再次一并参阅图1和图2,旋转纵轴108从第一连接孔121伸入连接样品台109,样品台109用于放置实验样品。旋转纵轴108与样品箱120之间是转动连接的,当旋转纵轴108转动时,样品台109也随之发生转动。本实施例中,第二连接孔122和第三连接孔123的结构相同,因此以第二连接孔122为例进行介绍。图3是本实施例中第二连接孔122处的结构示意图,请参阅图3。第二连接孔122包括电缆孔132和接头孔131,电缆孔132用于安装电缆和电刷为样品室124内的加热器125供电,接头孔131用于连接旋转连接头。其中第二连接孔122的接头孔131安装第二旋转连接头300,第三连接孔123的接头孔131安装第三旋转连接头400。
[0024]制冷管103包括有制冷进管104和制冷出管105,制冷进管104和制冷出管105分别用于从制冷机组101中输出和输入冷气,形成制冷循环。本实施例中,制冷进管104和制冷出管105均固定安装在制冷管架102上。
[0025]旋转平台106设置于水平面上,U型旋转架110转动连接于旋转平台106上,U型旋转架110的纵向截面呈“U”形,U型旋转架110上分别设置有第一连接端111和第二连接端112,第一连接端111和第二连接端112位于同一水平高度且两者同轴设置。U型旋转架110上方安装有固定架107,固定架107用于安装固定第一旋转连接头200,本实施例中,固定架107的纵向截面呈“倒U”字形结构,固定架107的两端分别连接安装在U型固定架107的第一连接端111和第二连接端112上,第一旋转连接头200安装于固定架107上。
[0026]本实施例中,第一连接端111内安装第二旋转连接头300,第二连接端112内安装第三旋转连接头400。第一旋转连接头200、第二旋转连接头300和第三旋转连接头400均为同种旋转连接头,其结构均相同,“第一”、“第二”和“第三”仅用于区分描述。以第一旋转连接头200为例,图4为本实施例提供的旋转连接头的结构示意图。请参阅图4,旋转连接头包括旋转座201、框架210、轴承208、轴承端盖206、旋转轴220,进管通道230和出管通道240,旋转座201为中空的圆筒状结构,旋转座201的外壁设置有用于连接的法兰202,旋转座201上设置有连通大气的第一通孔203、第二通孔204和第四通孔205,第一通孔203的轴线和第二通孔204的轴线相互平行,且第一通孔203的轴线和第二通孔204的轴线均是与第四通孔205的轴线相互垂直的,第一通孔203和第二通孔204位于旋转座201的同侧。第四通孔205的轴线与第一通孔203和第二通孔204的轴线垂直。
[0027]请继续参阅图4,框架210包括筒体211和隔断板212,筒体211通过螺栓固定于旋转座201内,隔断板212设置于筒体211的中部并将筒体211分隔为第一腔体213和第二腔体214,隔断板212设置有连通第一腔体213和第二腔体214的第三通孔215,第三通孔215是与第四通孔205同轴设置的。隔断板212固定于筒体211,且隔断板212是与第四通孔205的轴线相垂直的。本实施例中,第一腔体213和第二腔体214的容积相当,第一通孔203设置的位置与第一腔体213对应且第一通孔203连通第一腔体213和大气,第二通孔204设置的位置与第而腔体对应且第二通孔204连通第二腔体214和大气。
[0028]图5是图4中B处的放大图,请一并参阅图4和图5,框架210的朝向第四通孔205的一端连接固定轴承端盖206,轴承端盖206是通过螺栓固定连接于框架210上,轴承208设置在轴承端盖206与筒体211间的间隙,轴承208的两端被轴承端盖206和筒体211卡紧,轴承208的轴线与第四通孔205的轴线重合。筒体211与旋转座201之间以及轴承端盖206与旋转座201之间填充有密封树脂207,提高轴承208和框架210的稳定性。
[0029]请继续参阅图4,旋转轴220包括第一端部221和第二端部222,第二端部222依次伸入旋转座201的第四通孔205和隔断板212的第三通孔215,第二端部222与旋转座201内的轴承208转动连接,并且第二端部222将第三通孔215封闭使得第一腔体213和第二腔体214完全隔离。
[0030]图6是本实施例提供的旋转轴220的结构示意图。请参阅图6,进管通道230包括第一进管通道231和第二进管通道232,第一进管通道231设置于第二端部222并贯穿第二端部222的远离第一端部221的端面,第一进管通道231的轴线是与旋转轴220的旋转轴220线平行的。第二进管通道232的一端连通第一进管通道231,另一端连通第一腔体213进而连通第一通孔203。本实施例中,第二进管通道232的轴线与第一进管通道231的轴线相互垂直,并且第二进管通道232的轴线与第一通孔203的轴线是相互重合的。
[0031]出管通道240包括第一出管通道241,第一出管通道241设置于第二端部222并贯穿第二端部222的远离第一端部221的端面。本实施例中,第一出管通道241同时贯穿第一端部221的远离第二端部222的端面,使第一出管通道241连通第二腔体214进而连通第二通孔204。并且第一出管通道241的轴线平行于旋转轴220的旋转轴220线,也即是平行于第一进管通道231的轴线。
[0032]具体而言,在本实施例中,第二旋转连接头300的旋转轴220的第二端部222与第二连接孔122的接头孔131固定连接,第三旋转连接头400的旋转轴220的第三端部与第三连接孔123的接头孔131固定连接,使得整个样品箱120能沿第二旋转连接头300的旋转轴220和第三旋转连接头400的旋转轴220在横向上转动。
[0033]整个旋转连接头是这样工作的,进管通道230、第一腔体213和第一通孔203作为制冷进管104的一段通路接入制冷进管104中,形成供冷气通过的通道。出管通道240、第二腔体214和第二通孔204作为制冷出管105的一段通路接入制冷出管105中,形成供冷气通过的通道。旋转轴220在旋转的过程中,由于制冷进管104在旋转连接头的位置处是通过第一通孔203和第一腔体213进行连通的,因此不用在第一旋转连接头200内设置制冷管103道,也就不会出现因旋转轴220旋转造成管道扭转断裂的情形。同样的,制冷出管105也可以避免管道在旋转轴220转动过程中出现的扭转断裂的情形。
[0034]请再次参阅图1,本实施例中,整个三轴连续旋转试验台100的制冷进管104是这样连通的:制冷进管104的一端连通制冷机组101,另一端固定于制冷管架102上并连通第一旋转连接头200的第一通孔203,其后从第一旋转连接头200的第一进管通道231连通第二旋转连接头300的第一通孔203,然后从第二旋转连接头300的第一进管通道231伸入样品箱120内为样品室124制冷。同样的,制冷出管105是这样连通的:制冷出管105的一端连通制冷进管104伸入样品箱120的一端,另一端伸出样品箱120连通第二旋转连接头300的第一出管通道241,其后从第二旋转连接头300的第二通孔204连通第一旋转连接头200的第一出管通道241,然后从第一旋转连接头200的第二通孔204连通制冷机组101,与制冷进管104形成制冷循环。
[0035]本实施例提供的三轴连续旋转试验台100在工作时,通过制冷管103和加热器125实现样品室124内的温度调节,通过旋转纵轴108的转动带动样品台109转动,通过第二旋转连接头300和第三旋转连接头400带动样品箱120转动,通过U型旋转架110以及第一旋转连接头200带动整个U型旋转架110转动,实现样品室124内的样品的三轴转动。可以用于模拟飞行器在的各种姿态角运动,以获得优良的实验数据。
[0036]以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种旋转连接头,其特征在于,包括旋转座、旋转轴,进管通道和出管通道,所述旋转座上设置有连通大气的第一通孔和第二通孔,所述旋转轴包括第一端部和第二端部,所述第二端部伸入所述旋转座并与所述旋转座转动连接,所述进管通道包括设置于所述第二端部并贯穿所述第二端部的远离所述第一端部的端面的第一进管通道,所述出管通道包括设置于所述第二端部并贯穿所述第二端部的远离所述第一端部的端面的第一出管通道,所述第一进管通道的轴线和所述第一出管通道的轴线平行于所述旋转轴的旋转轴线,所述第一进管通道连通所述第一通孔,所述第一出管通道连通所述第二通孔。2.根据权利要求1所述的旋转连接头,其特征在于,所述旋转连接头还包括框架,所述框架包括筒体和隔断板,所述筒体固定于所述旋转座内,所述隔断板设置于所述筒体的中部并将所述筒体分隔为第一腔体和第二腔体,所述隔断板设置有连通所述第一腔体和所述第二腔体的第三通孔,所述第三通孔与所述旋转轴同轴设置,所述第二端部伸入所述第三通孔并封闭所述第三通孔,所述第一通孔和所述第一进管通道均连通所述第一腔体,所述第二通孔和所述第一出管通道均连通所述第二腔体。3.根据权利要求2所述的旋转连接头,其特征在于,所述第一通孔的轴线和所述第二通孔的轴线相互平行,所述第一出管通道沿与所述旋转轴的旋转轴线平行的方向贯穿所述旋转轴的所述第一端部和所述第二端部并连通所述第二腔体。4.根据权利要求2所述的旋转连接头,其特征在于,所述进管通道还包括第二进管通道,所述第二进管通道的一端连通所述第一进管通道,另一端连通所述第一腔体。5.根据权利要求4所述的旋转连接头,其特征在于,所述第二进管通道的轴线与所述第一进管通道的轴线相互垂直。6.根据权利要求2所述的旋转连接头,其特征在于,所述旋转连接头还包括轴承和轴承端盖,所述轴承端盖固定于所述筒体,所述轴承设置在所述轴承端盖与所述筒体间的间隙并套设于所述第二端部。7.根据权利要求6所述的旋转连接头,其特征在于,所述筒体与所述旋转座之间以及所述轴承端盖与所述旋转座之间填充有密封树脂。8.根据权利要求1至7任一项所述的旋转连接头,其特征在于,所述旋转座的外壁设置有用于连接的法兰。9.一种三轴连续旋转试验台,其特征在于,包括旋转平台、样品箱、U型旋转架、制冷机组、制冷管、制冷出管、旋转纵轴以及至少两个权利要求1至8任一项所述的旋转连接头,所述至少两个旋转连接头包括第一旋转连接头和第二旋转连接头,所述U型旋转架转动设置于所述旋转平台,所述第一旋转连接头的所述旋转轴的旋转轴线与所述U型旋转架的旋转轴线平行设置,所述第一旋转连接头的所述旋转座固定于所述U型旋转架,所述U型旋转架包括横向设置的第一连接端,所述第二旋转连接头的所述旋转座固定设置于所述第一连接端,所述样品箱与所述第二旋转连接头的所述旋转轴固定连接,所述样品箱内设置有样品室,所述样品室内设置有样品台,所述旋转纵轴伸入所述样品箱并与所述样品台固定连接,所述制冷管包括连通的制冷进管和制冷出管,所述制冷进管的一端连通所述制冷机组,另一端依次经所述第一旋转连接头的所述进管通道、所述第二旋转连接头的所述进管通道连通所述样品箱,另一端穿过所述第一旋转连接头连通所述样品箱并为所述样品室制冷,所述制冷出管的一端与所述制冷进管远离所述制冷机组的一端连通,另一端依次经所述第二旋转连接头的所述出管通道、所述第一旋转连接头的所述出管通道连通所述制冷机组。10.根据权利要求9所述的三轴连续旋转试验台,其特征在于,所述U型旋转架还包括与所述第一连接端同轴设置的第二连接端,所述第二连接端设置有所述第三旋转连接头,所述第三旋转连接头的所述旋转轴与所述样品箱固定连接。
【文档编号】G01D11/00GK105823498SQ201610158087
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】许斌, 周建, 夏新龙, 张义华, 谢绍军
【申请人】重庆阿泰可科技股份有限公司
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