一种可用于喷嘴雾化特性PDA实验的喷嘴夹持控制装置的制作方法

本发明涉及一种可用于喷嘴雾化特性PDA实验的喷嘴夹持控制装置，该装置可对喷嘴进行夹持并在较小空间内实现大幅度的轴向升降以及360°的同轴转动，同时可实现对喷嘴夹持姿态的微调。本发明属于喷嘴雾化特性测量的技术领域。

背景技术：

航空发动机技术的发展水平是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。燃油喷嘴作为航空发动机的重要组成部分，对航空发动机的性能有至关重要的作用。喷嘴性能对保证航空发动机的正常供油、起动性能、正常燃烧，提高燃烧效率、降低污染物排放、减少壁面的烧蚀以及冒烟和积碳形成有非常重要的影响。

在实验环境条件下，航空发动机喷嘴雾场的特性测试还存在一些困难，如：由于实验室空间有限，大型的夹持装置由于占地面积大且重量大，无法适应当前实验室的环境；受限于防护罩的尺寸，PDA的移动无法满足对全部下游雾场的测量；当前的多数夹持控制装置亦无法进行实验需求的喷嘴360°同轴旋转。

技术实现要素：

本发明在保证实验顺利进行的前提下，设计了一种制作加工方便、部署轻便、使用简便并可进行大幅度轴向升降及360°同轴转动，适用于多种类型喷嘴的新型喷嘴夹持控制装置。除完成基本的夹持及运动外，该装置还有对夹持姿态的微调能力，并且有一定的改装升级潜力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于PDA测量喷雾特性实验的夹持控制装置(如图1所示)。该装置包括：该装置的主要部分包括实现装置固定及支持控制部分安装的支撑部分(如图2所示)、实现喷嘴轴向移动及360°同轴转动的控制部分(如图4所示)、实现多种喷嘴夹持固定的夹持部分(如图6所示)。

支撑部分由支架1、底座4、主导轨2、副导轨3和圆盘5构成；支架1为支撑部分的主体，用以实现整个装置的支撑；底座4设置在支架1的底部(如图3所示)，设有底座螺栓孔6。用以固定整个装置并提供配重；主导轨2的数量为两条，两条主导轨2相平行布置用以固定控制装置并引导其沿轴向运动；副导轨3并行布置在主导轨2的一侧用以配合副导轨片9微调整体加持姿态；圆盘5设置在支架1的顶部用以放置操作工具，主导轨2和副导轨3均设置在圆盘5的中间。

控制部分(如图4所示)由控制筒7、主导轨片8、副导轨片9、轴承12、PVC轴套13、筒盖11构成；控制筒7用以容纳控制部分的各构件；主导轨片8嵌入在主导轨2的导轨槽内部，能够实现控制部分相对支撑部分沿轴向的升降运动，主导轨片8的间隙与主导轨2的中部间隙相重合，在间隙中拧入径向的螺栓使主导轨片8间隙与主导轨2相连接，以限定竖直方向的行程；副导轨片9嵌入在副导轨3的导轨槽内部，通过在副导轨3间隙中拧入径向的螺栓使副导轨片9与副导轨3相连接，通过改变连接位置可实现对加持状态的微调。控制筒内部结构如图5所示，两个轴承12与夹持部分的旋转套筒15过盈配合以完成夹持部分的360°旋转，PVC轴套13的两侧对称设置有螺栓孔14，控制筒7的两侧对称设置有控制筒螺栓孔10，螺栓孔14与控制筒螺栓孔10对应，在螺栓孔14与控制筒螺栓孔10中拧入螺栓，以紧固旋转套筒15并完成转动控制；筒盖11安装在控制筒7上下两端。

夹持部分(如图6所示)由旋转套筒15、两个夹持滑块16及加持导轨19构成；旋转套筒15与控制部分的两个轴承12相配合以完成360°旋转；喷嘴供液软管插入旋转套筒15内，两个夹持滑块16用以夹持喷嘴，通过滑块开槽17定位所需夹持的元器件，通过拧入滑块螺栓孔18的螺栓完成紧固；加持导轨19用以安装夹持滑块16(如图7所示)，沿喷嘴的径向嵌有螺栓以约束滑移位置。

附图说明

图1是本发明中喷嘴夹持控制装置的立体结构示图。

图2是本发明中喷嘴夹持控制装置支撑部分的立体结构示图。

图3是本发明中喷嘴夹持控制装置支撑部分底座的立体结构示图。

图4是本发明中新型喷嘴夹持控制装置控制部分的立体结构示图。

图5是本发明中喷嘴夹持控制装置控制部分内部结构的立体结构示图。

图6是本发明中喷嘴夹持控制装置夹持部分的立体结构示图。

图7是本发明中喷嘴夹持控制装置夹持部分局部结构的立体结构示图。

图中：1、支架，2、主导轨，3、副导轨，4、底座，5、圆盘，6、底座螺栓孔，7、控制筒，8、主导轨片，9、副导轨片，10、控制筒螺栓孔，11、筒盖，12、轴承，13、PVC轴套，14、轴套螺栓孔，15、旋转套筒，16、夹持滑块，17、滑块开槽，18、滑块螺栓孔，19、夹持导轨。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

本发明为喷嘴夹持控制装置，该装置的主要部分包括实现装置固定及支持控制部分安装的支撑部分(如图2所示)、实现喷嘴轴向移动及360°同轴转动的控制部分(如图4所示)、实现多种喷嘴夹持固定的夹持部分(如图6所示)。

支撑部分由支架1、底座4、主导轨2、副导轨3和圆盘5构成；支架1为支撑部分的主体，用以实现整个装置的支撑；底座4设置在支架1的底部(如图3所示)，设有底座螺栓孔6。用以固定整个装置并提供配重；主导轨2的数量为两条，两条主导轨2相平行布置用以固定控制装置并引导其沿轴向运动；副导轨3并行布置在主导轨2的一侧用以配合副导轨片9微调整体加持姿态；圆盘5设置在支架1的顶部用以放置操作工具，主导轨2和副导轨3均设置在圆盘5的中间。

控制部分(如图4所示)由控制筒7、主导轨片8、副导轨片9、轴承12、PVC轴套13、筒盖11构成；控制筒7用以容纳控制部分的各构件；主导轨片8嵌入在主导轨2的导轨槽内部，能够实现控制部分相对支撑部分沿轴向的升降运动，主导轨片8的间隙与主导轨2的中部间隙相重合，在间隙中拧入径向的螺栓使主导轨片8间隙与主导轨2相连接，以限定竖直方向的行程；副导轨片9嵌入在副导轨3的导轨槽内部，通过在副导轨3间隙中拧入径向的螺栓使副导轨片9与副导轨3相连接，通过改变连接位置可实现对加持状态的微调。控制筒内部结构如图5所示，两个轴承12与夹持部分的旋转套筒15过盈配合以完成夹持部分的360°旋转，PVC轴套13的两侧对称设置有螺栓孔14，控制筒7的两侧对称设置有控制筒螺栓孔10，螺栓孔14与控制筒螺栓孔10对应，在螺栓孔14与控制筒螺栓孔10中拧入螺栓，以紧固旋转套筒15并完成转动控制；筒盖11安装在控制筒7上下两端。

夹持部分(如图6所示)由旋转套筒15、两个夹持滑块16及加持导轨19构成；旋转套筒15与控制部分的两个轴承12相配合以完成360°旋转；喷嘴供液软管插入旋转套筒15内，两个夹持滑块16用以夹持喷嘴，通过滑块开槽17定位所需夹持的元器件，通过拧入滑块螺栓孔18的螺栓完成紧固；加持导轨19用以安装夹持滑块16(如图7所示)，沿喷嘴的径向嵌有螺栓以约束滑移位置。

综上所述，本发明的喷嘴夹持控制装置可实现大幅度的轴向升降及360°的转动，并且可实现对加持姿态的微调以满足精确测量的要求；此外还可实现对多种型号喷嘴进行夹持。本发明结构紧凑，重量较轻，因此可与实验室现有设备更好地整合，不占用实验室的平面空间。夹持部分的旋转套筒15长度500mm，可以保证其内部的供液软管不会因过大尺度的扭转而产生滑落。夹持滑块16的轨道部分为“工”型，便于安装且不易掉落；其滑块开槽17角度为60°，可以夹持各种型号的六角螺栓，通用性好。装置各部分均方便拆卸及保养、改装，实用性强。

支撑部分(如图2所示)总长878mm，宽850mm，高1080mm。其中支架1高度652mm，主要由20mm*16mm规格空心铝合金方管及2mm铝合金板材焊接而成，下部安装有与安装平面接触的底座4以及附加配重的底座螺栓孔6(如图3所示)，并安装橡胶垫使其具有一定的减震功能；导轨部分由三条长600mm的轨道2、3组成，由2mm铝合金板材制成，导轨中部间隙宽10mm；支架顶部圆盘5供操作过程中放置工具。控制部分(如图4所示)总长90mm，宽78mm，高110mm。其中控制筒7直径56mm，高50mm，由直径56mm，壁厚2mm的圆形铝管加工而成，主导轨片8长110mm，宽30mm，厚2mm，中部间隙宽10mm；控制筒内部(如图5所示)由两个6304轴承12及PVC轴套13构成，轴套中部开有对称轴套螺栓孔14。夹持部分(如图6所示)总长度500mm；上部由直径28mm，壁厚2mm圆形铝管加工而成；下部为开放式结构，方便人员操作，夹持功能由安装在导轨内的两个开槽滑块16实现。