一种超音速风洞流校测压软管保护装置的制作方法

本实用新型属于风洞试验技术领域，具体涉及一种超音速风洞流校测压软管保护装置。

背景技术：

超音速风洞流场校测时，为测量试验段压力分布，采用移测机构进行测量。移测机构由伺服电机、横向传动轴、锥齿轮副、丝杠螺母副组成，将电机的旋转运动转化为丝杠的前后运动。试验过程中，移测机构采用零位启动和关车运行方式，当超音速风洞顺利建立超音速流场时，移测机构运行至最前位，再阶梯回退，测量各给定位置的压力分布。移测机构丝杠为中空结构，测压管穿过丝杠，并与安装在驻室内的扫描阀连接，实现探头压力的测量。测压管不可能承受超音速风洞吹风时的气动载荷，超音速风洞吹风过程中测压管随风摆动，会造成测压管损坏。

为了解决超音速风洞吹风过程中，移测机构的测压管穿过丝杠后直接暴露在风洞内流道的问题，有必要发展一种专用的超音速风洞流校测压软管保护装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超音速风洞流校测压软管保护装置。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置，其特点是，沿风洞气流方向，所述的测压软管保护装置位于风洞试验段弯刀支架的后方，包括内层保护机构和外层保护机构，内层保护机构整体置于外层保护机构中；内层保护机构由中空转接头和金属波纹管组成，中空转接头的前端连接移测机构的中空丝杠，中空转接头的后端连接金属波纹管；外层保护机构由后保护罩、安装底座、前保护罩和盖板组成，安装底座的下部通过连接螺钉固定在风洞驻室内壳体上，安装底座的上部从前至后依次固定有盖板、前保护罩和后保护罩；所述的盖板有两片，通过连接沉头螺钉对称安装在安装底座的左右两侧；前保护罩为u型；后保护罩也为u型，后保护罩将中空丝杠、中空转接头和金属波纹管包覆在内，后保护罩的长度大于中空丝杠、中空转接头和金属波纹管的前后移动距离；前保护罩和后保护罩均通过各自的连接螺栓组固定在安装底座上；后保护罩、前保护罩、盖板和安装底座固定安装后，内部具有联通的腔室，用以容纳中空丝杠、中空转接头、金属波纹管和测压软管，从十字测压排架引出的测压软管集束后，经中空丝杠、中空转接头和金属波纹管穿出，进入风洞驻室与风洞测压系统连接。

所述的金属波纹管的管体为金属编织波纹管，金属波纹管的两端带有活动连接螺母。

所述的后保护罩固定有引导螺栓组，引导螺栓组分为前引导螺栓组和后引导螺栓组，前引导螺栓组由靠近风洞弯刀的由前至后弧线向上排列的系列螺栓组成，后引导螺栓组由靠近后保护罩尾端的由前至后弧线向上排列的系列螺栓组成；前引导螺栓组的尾螺栓的高度高于后引导螺栓组的头螺栓，低于后引导螺栓组的尾螺栓。

所述的后保护罩上开有左右两侧对称的气压平衡孔。

所述的外层保护机构在气流来流方向的投影位于风洞试验段弯刀支架在风洞气流来流方向的投影中，投影面积小于风洞试验段弯刀支架在气流来流方向的投影面积。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置中的金属波纹管既有柔性又有一定强度，柔性可满足与中空丝杠一起运动的需要，强度能够抵抗超音速气流对金属波纹管内部的测压软管的冲击。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置中的测压软管从中空丝杠、金属波纹管和腔室走线，没有直接与风洞内流道超音速气流接触。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置中的引导螺栓组保证了包裹测压软管的金属波纹管在腔室内的运动轨迹受控。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置中的后保护罩左右两侧对称的气压平衡孔，保证了腔室内空气压力与风洞内流道压力相同。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置中的外层保护机构在气流来流方向的投影位于风洞试验段弯刀支架的投影中，投影面积小于风洞试验段弯刀支架的投影面积，即本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置并没有增加流校装置的堵塞度。同时，超音速风洞超扩段的可调节壁板仍然能够根据风洞工况需求通过转动铰链做转动调节，也就是说，本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置不会对风洞超扩段的可调节壁板的运动产生结构干涉，能够满足超音速风洞流校所有马赫数的压力测量需求。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置采用金属波纹管保护测压软管，金属波纹管随丝杠前后运动，与外层保护机构共同作用，避免了超音速气流对测压软管的影响和破坏，有效保护了流校机构的测压软管，解决了超音速风洞内流道多测压管走线问题，保证了超音速风洞试验压力测量数据的可靠获得。

本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置结构简单、功能可靠、安装方便，能够满足超音速风洞流校所有马赫数的压力测量需求。

附图说明

图1为本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置的结构示意图；

图2是图1的a-a剖视图；

图3是图2的i局部放大图；

图4是图1的b-b剖视图(去除前保护罩、后保护罩)；

图5是图1的c-c剖视图(去除移测机构、测压软管)；

图6是图4的d-d剖视图；

图7是图4的e-e截面放大图。

图中，1.十字测压排架2.风洞试验段弯刀支架3.移测机构4.后保护罩5.引导螺栓组6.中空转接头7.金属波纹管8.连接螺栓组9.安装底座10.连接螺钉11.前保护罩12.连接沉头螺钉13.盖板14.测压软管15.转动铰链16.可调节壁板17.风洞驻室内壳体18.气压平衡孔；

301.伺服电机302.横向传动轴303.主动锥齿轮304.从动锥齿轮305.中空丝杠306.导向键307.中部支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1、4所示，本实施例将本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置应用在超音速风洞流校装置上，流校装置由十字测压排架1和移测机构3连接组成，十字测压排架1通过移测机构3上的中部支架307固定在风洞试验段弯刀支架2上；移测机构3通过伺服电机301带动横向传动轴302转动，横向传动轴302与主动锥齿轮303连接，主动锥齿轮303带动从动锥齿轮304旋转，从动锥齿轮304为外锥齿轮、内部空心螺纹结构，从动锥齿轮304内部空心螺纹与中空丝杠305组成丝杠螺母副，通过固定在中部支架307上的导向键306带动中空丝杠305做前后的直线运动。

如图1、2、3、5、6、7所示，沿风洞气流方向，本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置位于风洞试验段弯刀支架2的后方，包括内层保护机构和外层保护机构，内层保护机构整体置于外层保护机构中；内层保护机构由中空转接头6和金属波纹管7组成，中空转接头6的前端连接移测机构3的中空丝杠305，中空转接头6的后端连接金属波纹管7；外层保护机构由后保护罩4、安装底座9、前保护罩11和盖板13组成，安装底座9的下部通过连接螺钉10固定在风洞驻室内壳体17上，安装底座9的上部从前至后依次固定有盖板13、前保护罩11和后保护罩4；所述的盖板13有两片，通过连接沉头螺钉12对称安装在安装底座9的左右两侧；前保护罩11为u型；后保护罩4也为u型，后保护罩4将中空丝杠305、中空转接头6和金属波纹管7包覆在内，后保护罩4的长度大于中空丝杠305、中空转接头6和金属波纹管7的前后移动距离；前保护罩11和后保护罩4均通过各自的连接螺栓组8固定在安装底座9上；后保护罩4、前保护罩11、盖板13和安装底座9固定安装后，内部具有联通的腔室，用以容纳中空丝杠305、中空转接头6、金属波纹管7和测压软管14，从十字测压排架1引出的测压软管14集束后，经中空丝杠305、中空转接头6和金属波纹管7穿出，进入风洞驻室与风洞测压系统连接。

所述的金属波纹管7的管体为金属编织波纹管，金属波纹管7的两端带有活动连接螺母。

所述的后保护罩4固定有引导螺栓组5，引导螺栓组5分为前引导螺栓组和后引导螺栓组，前引导螺栓组由靠近风洞弯刀的由前至后弧线向上排列的系列螺栓组成，后引导螺栓组由靠近后保护罩4尾端的由前至后弧线向上排列的系列螺栓组成；前引导螺栓组的尾螺栓的高度高于后引导螺栓组的头螺栓，低于后引导螺栓组的尾螺栓。

所述的后保护罩4上开有左右两侧对称的气压平衡孔18。

所述的外层保护机构在气流来流方向的投影位于风洞试验段弯刀支架2在风洞气流来流方向的投影中，投影面积小于风洞试验段弯刀支架2在气流来流方向的投影面积。

如图1所示，在超音速风洞流校过程中，由于本实用新型的超音速风洞流校测压软管保护装置位于超音速风洞超扩段的可调节壁板16的槽中，与可调节壁板16之间有间隙，使得可调节壁板16仍然能够根据风洞工况需求通过转动铰链15做转动调节，不会对可调节壁板16的运动产生结构干涉。