风洞喷管的转盘装置的制作方法

本发明涉及风洞试验中的试验装置领域，主要是通过轴承作为滚动体，通过中心轴和底座限定自由度为转动，通过液压缸作为动力源，实现转盘顶部的喷管安全可靠转动90°。

背景技术：

风洞喷管是风洞建立不同速度流场的核心装置，其主要作用是通过改变喷管内壁的几何形状将气流均匀稳定地加速到设计马赫数。目前超声速风洞中大多采用固壁喷管，不同马赫数的喷管对应不同的内壁型面，一般一座超声速风洞配备的喷管数量为6～10个。

为了得到模型在不同马赫数下的试验数据，风洞试验通过更换喷管实现马赫数的变换。在风洞厂房的布局中，喷管一般都放置在与风洞轴线平行的轨道上，更换时先将喷管平行走到转盘上，通过转盘旋转90°之后与垂直轨道对接完成，再将喷管行走到试验位置上。由于喷管数量多重量大，更换喷管的效率常常不高，甚至可以说更换喷管的速度决定了超声速风洞的运行效率，这与风洞高效运行的实际需求有着明显的差距。

以前的风洞喷管转盘是依靠4个轮子(2个主动轮2个从动轮，主动轮由电机和减速机驱动)在圆环形轨道上转动实现的。首先由于仅仅有4个轮子与轨道接触，支撑点过少，喷管走上或走下转盘的时候，转盘的一个轮子会被压翘起。其次由于轮子的内外侧转动线速度不一致，造成轨道与轮子发生滑动摩擦，长期工作造成主动轮和轨道磨损严重，主动轮悬空失去动力，失去转盘转90°的功能，而从动轮磨损较弱，造成4个轮子的直径不一致，4个轮子在圆环形轨道上为波浪式行走。最后由于主动轮与电机及减速机的连接为刚性连接，转盘启停及波浪式行走过程中，电机及减速机的负载变化很大，极易损坏。

本发明所涉及风洞喷管的转盘装置比原有机构简单、合理，由于采用了深沟球轴承和三排滚柱式回转支承轴承为回转元件，具有承载能力强、安装方便、滚动阻力小、定位精度高、使用维护成本低、驱动装置可靠等特点，具有很强的通用性和可靠性，能够承受转盘盖顶部100t重的载荷，能够满足风洞喷管转向90°的需要，是一套实用性很强的风洞喷管的转盘装置。

技术实现要素：

本发明提供了一种风洞喷管的转盘装置，解决了以前转盘支撑点过少、滚动体磨损严重、驱动装置负载变化过大的不足，具有承载能力强、安装方便、滚动阻力小、定位精度高、使用维护成本低、驱动装置可靠等特点，由于采用了中心轴定位的方案，并加装深沟球轴承和三排滚柱式回转支承轴承为回转元件，并不影响原有转盘的地基，因此转盘盖定位准确、安装拆卸方便，具有很强的实用性。

本发明的风洞喷管的转盘装置包括中心轴、中心轴承、转盘盖、液压缸、回转支承轴承和底座；中心轴固定在地基上不动，中心轴承和回转支承轴承都以中心轴为回转中心转动，其中，中心轴承采用深沟球轴承，其内环套在中心轴上，外环镶嵌在转盘盖上；回转支承轴承采用三排滚柱式回转支承轴承，其内环与转盘盖连接，外环与固定在地基上的底座连接，，液压缸的缸体连接在底座上，以拉杆连接在转盘盖上，通过2个液压缸的推拉实现转盘盖的转动，从而带动转盘盖顶部载荷实现90°转向。

优选通过中心轴在地基上的定位来实现转盘盖的中心定位。

优选采用中心轴承和回转支承轴承作为滚动体，且都以中心轴为回转中心转动，限定转盘盖只具有转动的自由度，没有其它方向的自由度。

优选中心轴承采用GB/T 276-1994的深沟球轴承，回转支承轴承采用JB/T 2300-1999的三排滚柱式回转支承。

优选液压缸配套的阀组在失电工况下具有自锁功能，使得转盘盖的转动位置能够固定。

本发明的优点是：

1、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用轴承作为滚动体，避免了由于支撑点过少造成的转盘被重载荷压起翘头的现象，具有支撑点密集、支撑力分布均匀、承载能力强的优点。

2、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用轴承作为滚动体，避免了由于轮子内外侧线速度不一致造成的滑动摩擦，具有滚动阻力小、滚动体不易损坏的优点。

3、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用轴承作为滚动体，其中心轴承和外圈回转轴承都是符合国家标准的外购件，具有结构简单、维护方便的优点。

4、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用液压缸作为驱动装置，可以承受驱动重载荷加减速造成的负载较大变化，具有驱动装置简单可靠的优点。

5、本发明一种风洞喷管的转盘装置，不影响原有转盘的地基，使用中心轴作为定位装置，因此转盘定位准确、安装拆卸方便，具有很强的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的安装位置示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种风洞喷管的转盘装置，其特征包括中心轴1、中心轴承2、转盘盖3、液压缸4、回转支承轴承5、底座6；

中心轴1固定在地基上不动，中心轴承2和回转支承轴承5都以中心轴1为回转中心转动，其中中心轴承2采用深沟球轴承，其内环套在中心轴1上，外环镶嵌在转盘盖3上，主要起到中心定位和承受部分倾覆力矩的作用；回转支承轴承5采用三排滚柱式回转支承轴承，其内环与转盘盖3连接，外环与固定在地基上的底座6连接，主要承受转盘盖3上的垂直重量载荷和绝大部分的倾覆力矩。液压缸4的缸体连接在底座6上，拉杆连接在转盘盖3上，2个液压缸的推拉实现转盘盖3的转动，从而带动转盘盖3顶部载荷实现90°转向。

通过中心轴1在地基上的定位来实现转盘盖3的中心定位。

中心轴承2和回转支承轴承5作为滚动体，且都以中心轴1为回转中心转动，限定了转盘盖3只具有转动的自由度，而没有其它方向的自由度。

中心轴承2和回转支承轴承5作为滚动体，且都是符合国家标准的外购件，加工精度高、滚动阻力小，实现转盘盖3在承受重载荷100t的情况下依然可以顺利发生转动。

中心轴承2采用深沟球轴承(GB/T 276-1994)，回转支承轴承采用三排滚柱式回转支承(JB/T 2300-1999)，都是符合标准的外购件，因此结构简单维护方便。

通过液压缸6的推拉实现盘盖190°的转动，液压缸4配套的阀组在失电工况下具有自锁功能，使得转盘盖3的转动位置能够固定。