一种油燃烧器调节定位装置的制作方法

本实用新型涉及航空材料防火实验设备技术领域，更具体的是涉及一种油燃烧器调节定位装置。

背景技术：

现有国际通用的《飞机材料燃烧试验手册》中，针对航空材料燃油燃烧测试包括垂直燃烧实验、水平燃烧实验、45度燃烧试验以及60度燃烧试验等，而实验用的燃烧器为改进的枪型燃烧器，如NexGen航空燃油燃烧器，其燃烧器底座上通过支撑杆与燃烧器壳体连接套相连，燃烧器壳体连接套夹持燃烧器设置，燃烧器壳体尾部连接有消音器，消音器通过变径弯头与音速节流器相连，音速节流器与气压调节阀相连，气压调节阀两侧分别设置有空气温度计、气压计，气压调节阀通过供气管道与供气系统相连；燃烧器壳体尾部还通过供油管道与供油系统相连，燃烧器壳体通风管与锥形燃烧筒相连，锥形燃烧筒外部设置有电火花点火器，锥形燃烧筒的筒口对准测试样品夹具设置。在现有标准规范中对燃烧器的构造及技术指标进行了明确，但没有披露对燃油燃烧器如何进行调节定位。

本领域技术人员在实验过程中对航空燃油燃烧器调节定位时存在以下技术问题：油燃烧器重量大、结构复杂、试验位置调节繁琐复杂、调节精确度低且定位不稳定；并且燃烧器供油和供气系统结构元件较多，对密封性和保温性能有较高的要求，对燃烧器调节定位不稳定可能直接导致两者性能受到影响，对火焰稳定性也有一定的影响；更有可能在严谨的适航验证试验中突发漏油、燃烧中断等故障，导致不必要的重大经济损失。

技术实现要素：

为了解决现有技术中对燃烧器调节不稳定、定位不精确的问题，本实用新型的目的在于提供一种油燃烧器调节定位装置，可简便地对重量大、结构元件复杂的燃烧器进行精确调节，稳定性好，调节好后易于维持燃烧器定位稳定。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种油燃烧器调节定位装置，包括燃烧器底座和用于安装燃烧器的支撑机构，其特征在于：所述燃烧器底座包括下矩形钢架和上矩形钢架，所述下矩形钢架与上矩形钢架之间设置有用于驱动支撑机构沿竖直方向移动及定位的升降调节机构；所述支撑机构包括相对设置在上矩形钢架上端的第一固定块和第二固定块，所述第一固定块和第二固定块上分别设置有旋转轴和与旋转轴固定连接的燃烧器安装板，还包括用于驱动燃烧器安装板绕旋转轴的中心轴向线转动及定位的角度旋转机构。

可选地，还包括设置在第一固定块或第二固定块外侧的刻度盘和刻度盘指针，且与所述第一固定块或第二固定块对应的旋转轴与所述刻度盘指针呈垂直固定连接。刻度盘和与刻度盘配合的刻度盘指针可有效指示燃烧器的旋转角度，便于精确控制调节油燃烧器的旋转角度，满足各种油燃烧器试验角度要求。

可选地，所述角度旋转机构为蜗轮蜗杆机构。具体地，两个旋转轴均通过轴承座安装在第一固定块和第二固定块上，而角度旋转机构优选为蜗轮蜗杆减速机，其具有传动稳定、结构紧凑并可以自锁的优点，可便于对与旋转轴连接的燃烧器进行角度调节定位；尤其对重量大、结构复杂的油燃烧器，可显著简化其试验角度调节的工序，以使燃烧器调节定位稳定。

可选地，还包括驱动蜗轮蜗杆机构转动的第一转动手柄或驱动电机。可手动调节燃烧器的旋转角度，也可利用驱动电机与现有技术中控制器连接，实现自动化控制燃烧器的旋转角度。

可选地，所述升降调节机构包括至少三个用于连接下矩形钢架和上矩形钢架的伸缩支脚以及驱动至少三个伸缩支脚同步升降移动的驱动机构。至少三个同步升降移动的伸缩支脚可有效支撑上矩形钢架相对下矩形钢架的升降位置，根据待测样品的位置校对油燃烧器的水平高度。

可选地，所述伸缩支脚的数量为四，四个伸缩支脚分别设置在下矩形钢架和上矩形钢架的直角端；且四个所述伸缩支脚均包括固定在下矩形钢架上的支撑架以及套设在支撑架内的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的上端通过推力轴承与上矩形钢架转动连接，且滚珠丝杠的下端与固定在支撑架内的螺母配合连接。四个伸缩支脚分别用于下矩形钢架和上矩形钢架的直角端，可有效避免额外连接架或板材的设置，减小调节定位装置配套工装的重量，且便于燃烧器底座拆卸、安装、移动使用等；且升降调节机构采用滚珠丝杠螺母副结构，滚珠丝杠螺母副结构具有传动效率高、刚度强、传动可逆性等优点，且在安装滚珠丝杠副时采取以预紧方式消除轴向间隙等措施，使滚珠丝杠副具有较高的定位精度和重复定位精度；更可选地，在支撑架的周向上设置有螺纹孔，利用驱动机构调节好滚珠丝杠的位置后，可通过沿滚珠丝杠径向插入的预紧螺钉与滚珠丝杠相抵对其进行锁紧，进一步提高其定位的稳定性。

可选地，所述驱动机构包括第二转动手柄、设于上矩形钢架内侧的链条以及分别固定在四个所述滚珠丝杠上端的链条齿轮，四个所述链条齿轮位于同一水平高度且通过所述链条传动连接；其中一个滚珠丝杠的上端延伸至上矩形钢架的上方与所述第二转动手柄固定连接。可手动调节油燃烧器的水平高度，且链条齿轮传动比稳定，可有效保证四个伸缩支脚同步升降移动，且固定在矩形钢架内侧，在低速重载下可保持可靠性传动，调节过程中以及定位后均不会对结构元件复杂的燃烧器造成影响，满足对燃烧器调节定位稳定的要求；更可选地，在链条和与其传动的链条齿轮间设置有耐磨垫片，耐磨垫片的设置一方面可提高链条与链条齿轮传动的耐磨性，另一方面更重要的是提高链条与链条齿轮传动的防滑性，从而使得四个伸缩支脚在升降高度调节好后具有更好的自锁性。

可选地，还包括通过安装板固定在上矩形钢架上的伺服电机、与电机输出轴连接的第一齿轮以及与其中一个滚珠丝杠的上端连接的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮通过齿轮带传动连接。利用伺服电机与现有技术中控制器连接，实现自动化控制滚珠丝杠转动，进而控制四个伸缩支脚的升降移动，提高油燃烧器高度位置调节效率。

可选地，所述第一固定块和第二固定块均呈楔形状，且第一固定块和第二固定块的底部均设置有与上矩形钢架固定连接的加强劲条。呈楔形状设置的第一固定块和第二固定块可有效减小调节定位装置配套工装的重量，节约耗材且为安装燃烧器枪体提供更好的操作空间，且楔形状第一固定块和第二固定块的底部通过加强劲条与上矩形钢架固定连接，也可进一步提高调节定位装置的结构刚度。

可选地，所述燃烧器底座与支撑机构的材质均为不锈钢方钢，且在下矩形钢架四个直角的底部均设置有万向轮。利用不锈钢方钢具有自身重量较轻而强度较大的优先，可大幅的减小了油燃烧器配套工装的重量，保障调节定位装置结构稳定性的同时也便于拆卸、安装以及移动使用，实用性好。

如上所述，本实用新型至少具有如下有益效果如下：

1.本实用新型升降调节机构以及角度旋转机构的设置，可简便快捷地对重量大、结构元件复杂的燃烧器进行调节定位，校对燃烧器实验位置，且相对现有技术旋转支撑杆的设置，其结构稳定性更好，调节好后易于维持燃烧器定位稳定。

2.本实用新型角度旋转机构优选蜗轮蜗杆机构，其传动稳定、结构紧凑并可以自锁的优点，可便于对与旋转轴连接的燃烧器进行角度调节定位；且角度旋转机构配合设置有刻度盘和刻度盘指针，可有效指示燃烧器的旋转角度，便于精确控制调节油燃烧器沿不同角度进行转动，满足各种油燃烧器试验角度要求，调节方便，定位准确。

3.本实用新型燃烧器底座与支撑机构的材质均为不锈钢方钢薄板型材制作，尤其是燃烧器底座中的下矩形钢架、上矩形钢架以及支撑架均采用不锈钢方钢材质制作，可大幅的减小了油燃烧器配套工装的重量，节约型材的同时为安装燃烧器枪体提供更好的操作空间，便于调节定位控制器拆卸、安装以及移动使用，具有较好实用性。

4.本实用新型升降调节机构中的伸缩支脚采用滚珠丝杠螺母副结构，滚珠丝杠螺母副结构具有传动效率高、刚度大、传动可逆性以及较高的定位精度和重复定位精度；且在链条和与其传动的链条齿轮间设置有耐磨垫片，耐磨垫片的设置一方面可提高链条与链条齿轮传动的耐磨性，另一方面更重要的是提高链条与链条齿轮传动的防滑性，从而使得四个伸缩支脚在升降高度调节好后具有更好的自锁性，保证燃烧器定位的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种油燃烧器调节定位装置的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中角度旋转机构的示意图；

图5为图1中升降调节机构的示意图；

图6为图5中A部的放大示意图；

图7为图5中滚珠丝杠副的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-燃烧器安装板、2-燃烧器底座、21-下矩形钢架、22- 上矩形钢架、3-升降调节机构、31-伸缩支脚、311-支撑架、312-滚珠丝杠、313-螺母、314- 推力轴承、32-驱动机构、321-第二转动手柄、322-链条、323-链条齿轮、324-安装板、325- 伺服电机、326-第一齿轮、327-第二齿轮、328-齿轮带、4-支撑机构、41-第一固定块、42- 第二固定块、43-旋转轴、44-轴承座、5-角度旋转机构、51-蜗轮蜗杆机构、52-第一转动手柄、6-加强劲条、7-万向轮、8-刻度盘、9-刻度盘指针。

实施列1

实施例基本如附图1、图2和图3所示：本实施例提供一种油燃烧器调节定位装置，包括燃烧器底座2、安装在支撑机构4上的燃烧器连接套，燃烧器底座2与支撑机构4的材质均为不锈钢方钢，利用不锈钢方钢具有自身重量较轻而强度较大的优先，可大幅的减小了油燃烧器配套工装的重量，保障调节定位装置结构稳定性的同时也便于拆卸、安装以及移动使用，实用性好。

燃烧器底座2包括下矩形钢架21和上矩形钢架22，为了方便移动，在下矩形钢架21 四个直角的底部均安装有万向轮7，下矩形钢架21与上矩形钢架22之间设置有驱动支撑机构4沿竖直方向移动及定位的升降调节机构3；支撑机构4包括相对设置在上矩形钢架22 上端的第一固定块41和第二固定块42，第一固定块41和第二固定块42均呈楔形状，且第一固定块41和第二固定块42的底部均设置有与上矩形钢架22固定连接的加强劲条6，为提高调节定位装置的结构刚度，加强劲条6的两端焊接在矩形钢架上；第一固定块41和第二固定块42上分别设置有旋转轴43和与旋转轴43固定连接的燃烧器安装板1，燃烧器安装板 1上设置有与燃烧器壳体连接套配合的多个螺纹安装孔；具体地，两个旋转轴43的两端均通过轴承座44分别相对固定安装在第一固定块41和第二固定块42上还包括用于驱动燃烧器安装板1绕旋转轴的中心轴向线转动及定位的角度旋转机构5。

为了更加精确指示燃烧器的旋转角度，在第二固定块42外侧设置有刻度盘8和刻度盘指针9，刻度盘8固定在第二固定块42的侧壁上，具体可采用粘接或螺纹连接的固定方式；第二固定块42对应的旋转轴43与刻度盘指针9呈垂直固定连接，具体可采用螺纹连接的固定方式；刻度盘8和与刻度盘8配合的刻度盘指针9可有效指示燃烧器的旋转角度，便于精确控制调节油燃烧器的旋转角度，满足各种油燃烧器试验角度要求。

本实施例的具体实施方式为：利用本实施例的调节定位机构对油燃烧器枪体进行定位时，首先将夹持燃烧器的燃烧器壳体连接套通过螺栓以任意角度固定在燃烧器安装板1上；然后根据实验支架上的热电偶校正待测样品的位置，具体地：通过角度旋转机构5调节油燃烧器枪体所需实验角度并锁定，调节定位装置可以调节油燃烧器旋转至不同角度，满足各种油燃烧器试验角度要求；并通过升降调节机构3调节支撑机构4的水平高度，进而调节支撑机构4上燃烧器的水平高度；可简便快捷地对重量大、结构元件复杂的燃烧器进行调节定位，校对燃烧器实验位置，且其结构稳定性更好，调节好后易于维持燃烧器定位稳定，避免调节过程繁杂且定位不稳定对燃烧器对密封性和保温性造成影响在相对位置符合要求后，试验位置调节工作完毕。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：请结合图1至图4所示，角度旋转机构5为蜗轮蜗杆机构51，其具有传动稳定、结构紧凑并可以达到自锁的优点，可便于对与旋转轴43连接的燃烧器进行角度调节定位；尤其对重量大、结构复杂的油燃烧器，可显著简化其试验角度调节的工序，且燃烧器调节定位稳定，可有效避免在严谨的适航验证试验中突发漏油、燃烧中断等故障，具有较高的实用性。

为便于对蜗轮蜗杆减速机结构进行调节，可将蜗杆的延长至第二固定块42的外侧并连接第一转动手柄52或驱动电机，本实施例优选将蜗杆的连接端与第一转动手柄52固定连接，根据实验架上对应热电偶的以及刻度盘8和刻度盘指针9的指示调节燃烧器的旋转角度。

实施例3

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：请结合图1至图7所示，为便于支撑加热器升降移动，升降调节机构3包括至少三个用于连接下矩形钢架21和上矩形钢架22的伸缩支脚31以及驱动至少三个伸缩支脚31同步升降移动的驱动机构32；至少三个同步升降移动的伸缩支脚31可有效支撑上矩形钢架22相对下矩形钢架21的升降位置，根据待测样品的位置校对油燃烧器的水平高度。

本实施例优选伸缩支脚31的数量为四，四个伸缩支脚31分别设置在下矩形钢架21和上矩形钢架22的直角端；且四个所述伸缩支脚31均包括与下矩形钢架21上螺纹连接的支撑架311以及套设在支撑架311上端的滚珠丝杠312，滚珠丝杠312的上端通过推力轴承314 与上矩形钢架22转动连接，且滚珠丝杠312的下端与固定在支撑架311内的螺母313配合连接。四个伸缩支脚31分别用于下矩形钢架21和上矩形钢架22的直角端，可有效避免额外连接架或板材的设置，减小调节定位装置配套工装的重量，且便于燃烧器底座2拆卸、安装、移动使用等；且升降调节机构3采用滚珠丝杠螺母副结构，滚珠丝杠螺母副结构具有传动效率高、刚度强、传动可逆性等优点，且在安装滚珠丝杠螺母副时采取以预紧方式消除轴向间隙措施，使滚珠丝杠螺母副具有较高的定位精度和重复定位精度；而常见消除轴向间隙的措施的预紧方式为现有技术，在此不作赘述。

为使得四个伸缩支脚31在升降调节好后定位更加稳定，在支撑架311的周向上均开设有螺纹孔，并配合设置有预紧螺钉；利用驱动机构32调节好滚珠丝杠312的位置后，可沿滚珠丝杠径向插入的预紧螺钉与滚珠丝杠312相抵对其进行锁紧，进一步提高其定位的稳定性。

实施例4

实施例4与实施例3基本相同，其不同之处在于：请结合图1至图7所示，为驱动四个伸缩支脚31同步升降移动，本实施例中驱动机构32包括第二转动手柄321、设于上矩形钢架22内侧的链条322以及分别固定在四个所述滚珠丝杠312上端的链条齿轮323，四个链条齿轮323位于同一水平高度且通过所述链条322传动连接；其中一个滚珠丝杠312的上端延伸至上矩形钢架22的上方与第二转动手柄321固定连接。可手动调节油燃烧器的水平高度，且链条齿轮323传动比稳定，可有效保证四个伸缩支脚31同步升降移动，且固定在矩形钢架内侧，在低速重载下可保持可靠性传动，调节过程中以及定位后均不会对结构元件复杂的燃烧器造成影响，满足对燃烧器调节定位稳定的要求；

为使得四个伸缩支脚31在升降位置调节好后具有更好的自锁性，在链条322和与其传动的链条齿轮323间设置有耐磨垫片，耐磨垫片的设置一方面可提高链条322与链条齿轮323 传动的耐磨性，另一方面更重要的是提高链条322与链条齿轮323传动的防滑性，从而使得四个伸缩支脚31在升降高度调节好后具有更好的自锁性。

本实施例的具体实施方式为：与实施例1调节定位步骤相同，首先将夹持燃烧器的燃烧器壳体连接套通过螺栓以任意角度固定在燃烧器安装板1上；然后根据实验支架上的热电偶校正待测样品的位置，具体地：通过第一转动手柄52驱动蜗轮蜗杆减速机运动，从而带动与旋转轴43固定的燃烧器壳体连接套同步转动，并根据刻度盘8和刻度盘指针9的指示调节油燃烧器枪体所需实验角度并锁定；并通过第二转动手柄321驱动其中一个滚珠丝杠312 转动，进而通过链条齿轮323结构的传动作用带动四个滚珠丝杠312同步转动，根据滚珠丝杠螺母副的工作原理调节支撑机构4的水平高度，进而调节支撑机构4上燃烧器的水平高度；可简便快捷地对重量大、结构元件复杂的燃烧器进行调节定位，校对燃烧器实验位置，相对位置符合要求后，试验位置调节工作完毕。

实施例5

实施例5与实施例4基本相同，其不同之处在于：请结合图1至图7所示，还包括通过安装板324固定在上矩形钢架22上的伺服电机325、与电机输出轴连接的第一齿轮326以及与其中一个滚珠丝杠312的上端连接的第二齿轮327，第一齿轮326与第二齿轮327通过齿轮带328传动连接。安装板324为U型板，安装板324通过螺栓固定在上矩形钢架22上，且安装板324的一侧设置有供伺服电机325输出轴穿过的通孔，利用伺服电机325与现有技术中控制器连接，实现自动化控制滚珠丝杠312转动，进而控制四个伸缩支脚31的升降移动，提高油燃烧器高度位置调节效率，定位控制装置在油燃烧器试验位置调节上可进一步有效的提高了试验人员的工作效率，减小劳动力，具有更好的实用性。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。