推杆以及风洞试验段侧门装置的制作方法

本发明涉及风洞试验领域，尤其涉及一种推杆以及应用该推杆的风洞试验段侧门装置。

背景技术：

试验段是高超声速风洞的核心部件之一，其前端与喷管相连，后端与二喉道相连，试验段中安放扩压器、模型支撑机构和一些附属装置。为了保证风洞试验的安全性，设计试验段时要考虑承受内压和真空两种状态。试验段的侧门作为重要的人员和物流通道，也同样存在上述两种受力状态，由于侧门是运动部件，且结构尺寸较大，同时保证内压强度和真空密封性，且方便人员、设备出入为侧门的设计带来了困难。

专利号为201310389060.2的发明中，设计了一种侧门开闭机构，但该机构存在不足，如图1所示，当侧门处于打开状态时，在地面2和侧门框之间存在间隙1，由于侧门开闭采用平移的方式，该间隙是为了给侧门预留平移空间，因此该间隙不能消除且最小宽度为侧门的厚度，试验段的侧门由于承载的原因，往往厚度很大，因此在实际结构中该间隙也很大，而进出设备重量较大，需采用车辆运输或多名工作人员共同搬移，较大的间隙给车辆的通行带来不便，且影响工作人员的安全。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种推杆，其装设于风洞试验段侧门上，可以在侧门关闭的过程中自动推开设置于侧门框和地面之间的盖板，使盖板不与侧门发生干涉，而在侧门开启时，盖板自动落下，自动消除地面和侧门框之间的间隙，保证设备进出过程中车辆及人员的安全。

本发明还提供了应用上述推杆的风动试验段侧门装置。

本发明提供的技术方案为：

一种推杆，包括：

第一横杆；

第二横杆；

中间连杆，其具有向下弯曲的平滑曲线的形状，且所述中间连杆的上端通过第一弧形段连接至所述第一横杆的右端，所述第一横杆的延伸线与所述中间连杆的上端切线呈钝角，并且所述第一横杆和所述中间连杆位于一竖直平面内；

所述中间连杆的下端通过第二弧形段连接至一下连杆的一端，所述下连杆向所述竖直平面的内侧并向下方延伸，所述下连杆的另一端通过第三弧形段连接至所述第二横杆的右端，从而使所述第二横杆布置于所述竖直平面的内侧；

其中，所述第二弧形段和所述第三弧形段均为向左侧弯曲，从而使所述第一横杆和所述第二横杆均布置于所述中间连杆的左侧。

优选的是，所述的推杆中，所述中间连杆的下端切线和水平线所成角度为18°，所述中间连杆为由与所述第一弧形段连接的直线段以及与所述第二弧形段连接的第四弧形段构成，所述直线段的长度为98mm。

优选的是，所述的推杆中，所述中间连杆在所述第二横杆所在水平平面上的投影长度大于所述第二横杆的长度。

优选的是，所述的推杆中，所述第一横杆的延伸线与所述中间连杆的上端切线所成角度为130°，所述下连杆的延伸线相对于所述竖直平面成120°。

优选的是，所述的推杆中，所述下连杆的延伸线与所述中间连杆的下端切线呈90°。

优选的是，所述的推杆中，所述第二横杆到所述竖直平面的距离为150mm，所述第一横杆到所述第二横杆所在水平平面之间的距离为380mm，所述第二横杆的长度为300mm。

优选的是，所述的推杆中，所述第一横杆的左端连接有一侧门连接段。

一种风洞试验段侧门装置，包括：

侧门框，其与地面之间具有间隙；

盖板，其一侧枢接于所述地面，另一侧搭接在所述侧门框上，从而封闭所述间隙；

侧门，其以可相对所述侧门框平移的方式设置在所述侧门框的左侧；

所述的推杆，第一横杆的左端连接至所述侧门的前端面，第二横杆的左端连接至所述侧门的右侧面，并且所述中间连杆延伸于所述侧门的右侧；

其中，当所述侧门向所述侧门框靠近的方向平移时，由所述第二弧形段、下连杆以及所述第三弧形段所形成的第二拐角插入至所述盖板的下方，所述盖板受到所述中间连杆的支撑逐渐开启，再受到由所述第一弧形段所形成的第一拐角的支撑，直至所述侧门完全移动至所述间隙内，所述侧门封闭所述侧门框，所述盖板支撑于所述第一横杆之上；

当所述侧门向所述侧门框远离的方向平移时，所述第一横杆以及所述第一拐角依次脱离所述盖板，所述盖板受到所述中间连杆的支撑逐渐下降，之后所述第二拐角也脱离所述盖板，直至所述侧门完全离开所述间隙，所述侧门框打开，所述盖板封闭所述间隙；

所述盖板的宽度为270mm，所述第一横杆到所述地面所在水平平面的高度为175mm。

本发明所述的推杆，其装设于风洞试验段侧门上，可以在侧门关闭的过程中自动推开设置于侧门框和地面之间的盖板，使盖板不与侧门发生干涉，而在侧门开启时，盖板自动落下，自动消除地面和侧门框之间的间隙，保证设备进出过程中车辆及人员的安全。

本发明所述的风洞试验段侧门装置采用上述推杆，可以在侧门关闭的过程中自动推开设置于侧门框和地面之间的盖板，使盖板不与侧门发生干涉，而在侧门开启时，盖板自动落下，自动消除地面和侧门框之间的间隙，保证设备进出过程中车辆及人员的安全。

附图说明

图1为现有技术中风洞试验段侧门开闭机构的结构示意图；

图2为本发明所述的风洞试验段侧门装置的结构示意图；

图3为本发明所述的风洞试验段侧门开闭机构的结构示意图；

图4为本发明所述的推杆的立体图；

图5为本发明所述的推杆的主视图；

图6为本发明所述的推杆的仰视图；

图7为本发明所述的推杆的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图2至7所示，本发明提供一种推杆，包括：第一横杆21；第二横杆24；中间连杆23，其具有向下弯曲的平滑曲线的形状，且所述中间连杆23的上端通过第一弧形段22连接至所述第一横杆的右端，所述第一横杆21的延伸线与所述中间连杆23的上端切线呈钝角，并且所述第一横杆21和所述中间连杆23位于一竖直平面内；所述中间连杆23的下端通过第二弧形段26连接至一下连杆27的一端，所述下连杆27向所述竖直平面的内侧并向下方延伸，所述下连杆27的另一端通过第三弧形段28连接至所述第二横杆24的右端，从而使所述第二横杆24布置于所述竖直平面的内侧；其中，所述第二弧形段26和所述第三弧形段28均为向左侧弯曲，从而使所述第一横杆21和所述第二横杆24均布置于所述中间连杆3的左侧。

在一个优选的实施例中，侧门由一个侧门开闭机构驱动实现启闭。具体来说，侧门开闭机构包括：弹簧3(4个)、滑块连接件4(4个)、螺母5(4个)、螺栓6(4个)、滑块7(4个)、导轨8(2个)、支座9(2个)、液压缸托架10(2个)、液压缸11(8个)、丝杠固定座12、丝母13、丝杠14、联轴器15、电机16以及拉杆17。

侧门开闭机构相对于侧门框的两个中心面对称布置，导轨与支座固定连接，每根导轨上装有两个滑块，4个滑块位于侧门的四个边角处，滑块与滑块连接件固定连接，螺栓穿过门面、弹簧、滑块连接件后与螺母连接；两个液压缸托架对称布置在侧门两侧，并与支座固定连接，液压缸通过法兰与液压缸托架连接；拉杆的两端与上、下滑块连接件固定连接，丝母位于拉杆的中心位置并与其固连，电机通过联轴器与丝杠连接后穿过丝母与丝杠固定座连接，丝杠固定座与侧门框固定连接。

侧门的关闭过程为：侧门开始处于开启状态，位于预定位置(与侧门框两个对称面对称)，如果侧门处于完全开启状态时，当侧门需要关闭时，首先驱动电机，使其带动丝杠副将侧门拉向远离电机方向。在侧门移动过程中，推杆也向前移动(第二弧形段、下连杆以及第三弧形段共同构成推杆的第二拐角，该第二拐角的位置低于盖板)，第二拐角首先与水平放置于侧门框与地面间的盖板下表面接触，随着侧门及推杆的前移，盖板也沿着推杆的中间连杆的弧度，向上升起，且不与前行的侧门发生接触碰撞，之后，随着盖板的逐渐抬高，推杆的第一拐角(即第一弧形段)也与盖板接触，并最终由第一横杆支撑起盖板。待侧门完全移动至间隙内，关闭电机。此时，侧门与侧门框之间仍有一定的缝隙，同时驱动8个液压缸使其液压轴伸出，当液压轴与侧门接触后，其将克服弹簧压力继续伸出，侧门与侧门框之间的缝隙逐渐缩小，直到侧门与侧门框紧密贴合，保持油压使液压缸输出力恒定，此时侧门完成关闭。

侧门的开启过程为：当侧门需要开启时，同时驱动8个液压缸使其液压轴收回，侧门在弹簧压力的作用下随液压轴同向运动，当侧门上的拉钩内侧与滑块连接接触后，侧门到达预定位置不再随液压轴运动，液压轴离开侧门一定距离后停止驱动液压缸并开启电机，使其带动丝杠副将侧门拉向电机方向。随着侧门的移动，推杆也随之移动，推杆的第一拐角首先脱离盖板，随着侧门的平移，盖板沿着中间连杆的弧度下移，随之盖板放置水平，之后第二拐角离开盖板，当侧门将侧门框完全敞开后关闭电机，此时侧门开启完成。

应用上述推杆，在侧门关闭过程中自动抬起盖板，正常关闭侧门；在侧门开启过程中自动放下盖板，消除间隙，保证设备进出过程中的设备、人员及车辆安全。

其中，中间连杆的形状是根据盖板的厚度以及安装位置设计出来的，需保证推杆平移过程中盖板能被顺利迅速掀开，不与侧门发生干涉。盖板的宽度优选为270mm。中间连杆具有向下弯曲的平滑曲线的形状，当推杆经由第二拐角过渡到中间连杆上时，可以受到中间连杆的支撑，自然地过渡到第一拐角，并最终升到第一横杆上。中间连杆保证推杆不会卡住，可以平缓地上升或下降。

本发明所述“内”指的是纸面内，“外”指的是纸面外；“左”对应于附图的左侧，“右”对应于附图的右侧。并且，本发明中所述的左、右仅仅为了表述方便，不构成对技术方案的限制。

在一优选的实施例中，所述的推杆中，所述中间连杆的下端切线和水平线所成角度为18°，所述中间连杆为由与所述第一弧形段连接的直线段以及与所述第二弧形段连接的第四弧形段构成，所述直线段的长度为98mm。

在一优选的实施例中，所述的推杆中，所述中间连杆在所述第二横杆所在水平平面上的投影长度大于所述第二横杆的长度，从而使中间连杆能够相对于侧门向前侧伸出，在侧门关闭过程中，中间连杆能够提前与盖板接触，从而逐渐抬起盖板。

在一优选的实施例中，所述的推杆中，所述第一横杆的延伸线与所述中间连杆的上端切线所成角度为130°，所述下连杆的延伸线相对于所述竖直平面成120°。第一横杆的延伸线与中间连杆的上端切线所成角度可以根据盖板的尺寸和安装位置来进行调整。

在一优选的实施例中，所述的推杆中，所述下连杆的延伸线与所述中间连杆的下端切线呈90°。

在一优选的实施例中，所述的推杆中，所述第二横杆到所述竖直平面的距离为150mm，所述第一横杆到所述第二横杆所在水平平面之间的距离为380mm，所述第二横杆的长度为300mm。第二横杆到竖直平面的距离可以根据侧门的厚度来进行调整；第一横杆到第二横杆所在水平平面之间的距离可以根据盖板的尺寸和安装位置来进行调整。

在一优选的实施例中，所述的推杆中，所述第一横杆21的左端连接有一侧门连接段25。具体地，第一横杆可通过该侧门连接段25与侧门进行连接。

本发明还提供一种风洞试验段侧门装置，包括：侧门框1，其与地面20之间具有间隙；盖板19，其一侧枢接于所述地面，另一侧搭接在所述侧门框上，从而封闭所述间隙；侧门2，其以可相对所述侧门框平移的方式设置在所述侧门框的左侧；所述的推杆18，第一横杆21的左端连接至所述侧门2的前端面，第二横杆24的左端连接至所述侧门2的右侧面，并且所述中间连杆23延伸于所述侧门2的右侧；其中，当所述侧门2向所述侧门框1靠近的方向平移时，由所述第二弧形段、下连杆以及所述第三弧形段所形成的第二拐角插入至所述盖板的下方，所述盖板受到所述中间连杆的支撑逐渐开启，再受到由所述第一弧形段所形成的第一拐角的支撑，直至所述侧门完全移动至所述间隙内，所述侧门封闭所述侧门框，所述盖板支撑于所述第一横杆之上；当所述侧门向所述侧门框远离的方向平移时，所述第一横杆以及所述第一拐角依次脱离所述盖板，所述盖板受到所述中间连杆的支撑逐渐下降，之后所述第二拐角也脱离所述盖板，直至所述侧门完全离开所述间隙，所述侧门框打开，所述盖板封闭所述间隙；所述盖板的宽度为270mm，所述第一横杆到所述地面所在水平平面的高度为175mm。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。