[发明专利]一种伺服液压控制的测试模型送进装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风洞试验中的测试模型送进装置，适用于大型风洞试验中将测试模型快速准确送入风洞中。

背景技术

风洞试验段内的测试模型送进装置是航空航天科研生产过程中不可或缺的试验装置，主要用于将测试模型快速精确送进到指定位置进行数据测试，包括水平方向和垂直方向上的精确定位、以及由于测试模型在不同倾角测试的需要而在圆弧角度上的精确定位。随着工业空气动力学的发展，该装置已广泛用于交通运输、汽车制造、建筑设计、风能利用等试验领域。模型送进装置需要适应气流速度高、温度高的环境，能满足不同试验型号、从几十千克到几吨各种规格、快速精确定位的试验要求，同时在送进过程中不能对测试信号产生电磁干扰。

现有的模型送进装置均采用伺服电机送进，利用伺服电机驱动各方向运动机构，将模型送入指定位置。这种模型送进的主要缺点是伺服电机承载小，无法满足现阶段的大吨位测试模型的送进，通用性受到限制；同时，由于伺服电机需安装于风洞试验段内，当模型送进时，容易对测试数据产生电磁干扰。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种承载吨位大、电磁干扰小、自动化程度高的模型送进装置，可以解决目前的送进装置承载小、易产生电磁干扰的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种伺服液压控制的测试模型送进装置，用于在风洞试验中将测试模型送入指定位置，其特征在于，该送进装置包括：

水平移动机构，其包括水平导轨、呈框架结构的水平移动本体以及与该水平移动本体连接的水平液压缸，该水平移动本体下部设置于水平导轨上，其可在所述水平液压缸的驱动下相对该水平导轨水平移动；

垂直升降机构，其包括固定设置在所述水平移动本体框架结构上的垂直升降导轨、位于所述框架结构内的升降本体以及与该升降本体连接的垂直升降液压缸，所述升降本体设置于垂直升降导轨上并可在所述垂直升降液压缸的驱动下相对该垂直升降导轨垂直移动；

弧形攻角变换机构，其包括设置在所述升降本体上的液压伺服马达、蜗杆、扇形涡轮和攻角圆弧导轨，其中，所述扇形涡轮设置于所述攻角圆弧导轨上，并与蜗杆啮合配合，所述液压伺服马达用于驱动所述蜗杆转动，进而驱动所述扇形涡轮相对所述攻角圆弧导轨移动，从而带动设置在所述扇形涡轮上的测试模型转动，实现测试模型的定位。

作为本发明的改进，所述水平移动机构的水平移动位移检测通过安装在水平移动装置上的读头采集安装于垂直升降导轨上的磁栅尺实现。

作为本发明的改进，所述垂直升降机构的位移检测通过安装在垂直升降装置上的读头采集安装于垂直升降导轨上的磁栅尺实现。

作为本发明的改进，所述弧形攻角变换装置的角位移通过旋转编码器进行检测。

作为本发明的改进，所述垂直伺服液压缸固定在水平移动本体的底部。

作为本发明的改进，所述水平液压缸、垂直升降液压缸以及液压伺服马达通过液压伺服装置进行伺服控制。

作为本发明的改进，所述弧形攻角变换装置还包括锥齿轮，其设置在液压伺服马达和蜗杆之间，分别与液压伺服马达的输出轴和蜗杆连接，用于将该液压伺服马达的动力传输到蜗杆上。

本发明中，伺服液压装置可安装于风洞试验段外部。

本发明中，试验测试模型安装于弧形攻角变换装置上，弧形攻角变换装置通过液压伺服马达驱动锥齿轮、蜗杆、扇形涡轮，沿着俩根攻角圆弧导轨在垂直升降装置上作圆弧运动，位置通过旋转编码器进行检测；垂直升降装置通过通过四根垂直升降导轨在水平移动装置上作垂直升降运动，位置检测通过安装升降装置上的读头采集安装于垂直升降导轨上的磁栅尺实现；水平移动装置通过四根水平移动导轨在试验段内进行水平方向运动，位置检测通过安装水平移动装置上的读头采集安装于垂直升降导轨上的磁栅尺实现。

本发明中，三个轴通过液压装置提供动力，通过运动控制装置实现对液压伺服阀进行调速定位，通过磁栅尺和旋转编码器位置反馈进行精确定位。

本发明的工作过程为：该装置处于工作初始位置时，水平移动液压缸全部缩回至最左端，垂直升降液压缩回至最低位置，弧形攻角变换装置处于水平状态，以此位置建立坐标系。当需要做实验时，可以根据用户要求进行自动设置先后顺序进行动作，也可以多轴联动。

水平移动时，装置通过液压缸驱动沿水平方向的四根导轨作水平运动；垂直升降时，垂直升降装置通过液压缸驱动沿垂直方向的四根导轨作垂直升降运动；圆弧攻角运动时，攻角装置通过液压马达驱动锥齿轮、蜗杆、扇形涡轮沿圆弧导轨作圆弧运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：