一种风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构的制作方法

本发明涉及风洞自由飞试验，尤其是涉及一种风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构。

背景技术：

1、风洞模型自由飞试验技术是一种特殊的风洞试验技术，试验时将试验模型逆气流方向发射出去，使模型在风洞流场中自由运动，通过高速相机对模型运动过程中的位置姿态进行拍摄。由于试验过程中没有支杆的干扰，能够比较真实地反映模型的实际运动状态，应用于飞行器动态及分离问题的研究中。

2、风洞自由飞试验时需要将试验模型以一定的初始速度发射出去，通常使用气缸进行推动。当使用无锁紧功能气缸时，由于风洞试验时流场建立前存在乱流和环境压力变化，可能导致活塞和模型位置异常变动，影响后续试验的开展。同时气缸接通气源后，气缸内部压力需要一段时间才能升高至气源压力，此过程中活塞和模型已经开始向前运动，导致活塞运动到行程末端的速度较低。增加锁紧解锁机构后，可以避免在气缸接通高压气源前模型位置变化，另外在气缸压力升高到气源压力后再解锁，也可以提高模型发射的初速度。

3、风洞自由飞试验每次试验后由试验操作人员手动复位并安装试验模型，为保证安全，需要切断高压气源连接，因此试验机构还应能够手动控制锁紧与解锁。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，该机构可用于风洞自由飞试验中实现气缸的锁紧与解锁。

2、本发明提供一种风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其包括缸体、活塞、前缸盖、活塞杆、圆柱销和解锁活塞；

3、所述活塞设置在活塞杆上，所述前缸盖设置在缸体的一端，所述活塞杆和活塞设置在缸体内；

4、所述前缸盖上设置有活塞杆孔、圆柱销孔和解锁活塞孔，所述圆柱销孔的两端分别与活塞杆孔和解锁活塞孔连通；

5、所述活塞杆穿设在活塞杆孔内，圆柱销设置在圆柱销孔内，所述解锁活塞设置在解锁活塞孔内；

6、所述解锁活塞在解锁活塞孔内往复移动，且通过解锁活塞通过往复移动控制圆柱销的升降；

7、所述活塞杆的端部设置有凹槽，所述圆柱销通过升降能够卡入凹槽或者从凹槽内滑出，圆柱销与活塞杆凹槽的位置的不同控制活塞杆的移动。

8、优选的，所述风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构还包括解锁活塞端盖和复位弹簧；

9、所述解锁活塞端盖设置在解锁活塞孔的端部，解锁活塞端盖与解锁活塞之间设置有复位弹簧。

10、优选的，所述解锁活塞靠近解锁活塞端盖的一端设置有螺钉，所述螺钉延伸至解锁活塞端盖的外侧。

11、优选的，所述解锁活塞孔远离解锁活塞端盖的一端与气源连通。

12、优选的，所述解锁活塞上具有前段圆柱段、中段圆柱段和后段圆柱段，所述前段圆柱段和后段圆柱段的直径相同，所述中段圆柱段的直径小于前段圆柱段直径，解锁活塞往复移动过程中，前段圆柱段和中段圆柱段交替与圆柱销孔相对。

13、优选的，所述活塞杆上的凹槽为环形，且凹槽两侧为锥面。

14、优选的，所述圆柱销孔与活塞杆孔轴线垂直且相交。

15、优选的，所述解锁活塞孔和圆柱销孔轴线垂直且相交。

16、优选的，所述中段圆柱段与前段圆柱段、后段圆柱段连接处为锥面。

17、优选的，螺钉在锁紧状态时，螺帽突出解锁活塞端盖外侧。

18、有益效果：

19、通过圆柱销与活塞杆凹槽的位置的不同控制活塞杆的移动，进而实现气缸锁紧和解锁，在风洞自由飞试验中，气缸锁紧后可防止风洞流场稳定前活塞异常运动。

技术特征：

1.一种风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，包括缸体、活塞、前缸盖、活塞杆、圆柱销和解锁活塞；

2.根据权利要求1所述的风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构还包括解锁活塞端盖和复位弹簧；

3.根据权利要求2所述的风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述解锁活塞靠近解锁活塞端盖的一端设置有螺钉，所述螺钉延伸至解锁活塞端盖的外侧。

4.根据权利要求2或3所述的风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述解锁活塞孔远离解锁活塞端盖的一端与气源连通。

5.根据权利要求1所述的风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述解锁活塞上具有前段圆柱段、中段圆柱段和后段圆柱段，所述前段圆柱段和后段圆柱段的直径相同，所述中段圆柱段的直径小于前段圆柱段直径，解锁活塞往复移动过程中，前段圆柱段和中段圆柱段交替与圆柱销孔相对。

6.根据权利要求1所述的风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述活塞杆上的凹槽为环形，且凹槽两侧为锥面。

7.根据权利要求1所述的风洞自由飞试验气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述圆柱销孔与活塞杆孔轴线垂直且相交。

8.根据权利要求1所述的气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述解锁活塞孔和圆柱销孔轴线垂直且相交。

9.根据权利要求5所述的气缸锁紧解锁机构，其特征在于，所述中段圆柱段与前段圆柱段、后段圆柱段连接处为锥面。

10.根据权利要求2所述的气缸锁紧解锁机构，其特征在于，螺钉在锁紧状态时，螺帽突出解锁活塞端盖外侧。

技术总结
本发明提供了一种用于风洞自由飞试验的气缸锁紧解锁机构，涉及风洞试验设备技术领域，机构包括缸体、活塞、活塞杆、前缸盖、圆柱销、解锁活塞、复位弹簧、解锁活塞端盖、螺钉。活塞杆上有凹槽，锁紧时圆柱销底部卡入活塞杆凹槽内，圆柱销顶部运动空间被解锁活塞两端圆柱段限制，活塞杆无法前后运动，实现锁紧；解锁时，通过将解锁活塞孔连通高压气源或手动拉动与解锁活塞连接的螺钉，使解锁活塞克服复位弹簧的推力运动到另一侧，圆柱销顶部的限制解除，活塞杆前后运动使圆柱销底部脱离活塞杆凹槽，实现解锁。

技术研发人员：王誉超,薛飞,谭涵林
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31