[发明专利]一种用于高超声速风洞的小滚转力矩测量装置

权利要求书

1.一种用于高超声速风洞的小滚转力矩测量装置，其特征在于包括：弹头模型头部(1)、弹头模型尾部(2)、外套筒(3)、外套筒挡圈(5)、推力轴承挡圈(6)、叶轮轮毂(7)、涡轮叶片(8)、叶片锁紧螺钉(9)、激光头支架(11)、模型端盖(12)、支杆(13)、传动轴(14)、电机座(18)、电机座端盖(19)、步进电机(20)、联轴器(21)、光栅码盘(25)、中套筒挡圈(26)、中套筒(27)、内套筒(28)、锁紧螺母(30)、连接环(31)、第一深沟球轴承(B-1)、第二深沟球轴承(B-2)和推力轴承(B-3)；

叶轮轮毂(7)、涡轮叶片(8)、光栅码盘(25)及叶片锁紧螺钉(9)组成涡轮，在支杆(13)的前端依次安装上模型端盖(12)、激光头支架(11)、涡轮、推力轴承挡圈(6)和推力轴承(B-3)，激光头安装在激光头支架(11)上，用于与光栅码盘(25)配合测量涡轮的转速；

再依次将第一个第二深沟球轴承(B-2)、内套筒(28)和第二个第二深沟球轴承(B-2)套装在支杆(13)前端上，第二个第二深沟球轴承(B-2)位于第一个第二深沟球轴承(B-2)的前端，内套筒(28)将第一个第二深沟球轴承(B-2)顶住，第二个第二深沟球轴承(B-2)将内套筒顶住，最后用锁紧螺母(30)把所述第二个第二深沟球轴承(B-2)固定在支杆(13)上；

将中套筒(27)套在内套筒(28)外部，中套筒(28)两段分别顶住所述第一个第二深沟球轴承(B-2)和第二个第二深沟球轴承(B-2)，外套筒(3)套在中套筒(27)的外部，外套筒(3)的两端分别安装两个第一深沟球轴承(B-1)，第二个第一深沟球轴承(B-1)位于第一个第一深沟球轴承(B-1)的前端，通过螺钉将外套筒挡圈(5)固定在外套筒(3)的后端，且外套筒挡圈(5)与推力轴承(B-3)接触，连接环(31)套在支杆 (13)最前端，并通过螺钉将连接环(31)和第二个第一深沟球轴承(B-1)和第二个第二深沟球轴承(B-2)固定在一起，

两个第一深沟球轴承(B-1)、两个第二深沟球轴承(B-2)、中套筒(27)、内套筒(28)、外套筒(3)、外套筒挡圈(5)、中套筒挡圈(26)和连接环(31)形成的整体固定在支杆(13)上，并且该整体装在弹头模型尾部(2)的空腔之内，叶轮轮毂(7)、涡轮叶片(8)、光栅码盘(25)及叶片锁紧螺钉(9)组成涡轮也与弹头模型尾部(2)的空腔内壁接触，并通过销钉固定，通过螺钉将模型端盖(12)与弹头模型尾部(2)固定，使弹头模型尾部(2)的内腔形成封闭空间，弹头模型头部(1)与弹头模型尾部(2)的前端固定连接，构成整体弹头模型；

步进电机(20)通过联轴器(21)与传动轴(14)连接从而输出动力，支杆(13)为管状，传动轴(14)穿过支杆(13)内部，顶到连接环(31)上；步进电机(20)装在电机座(18)内部，电机座端盖(19)将步进电机(20)封闭在电机座(18)之中。

2.根据权利要求1所述的一种用于高超声速风洞的小滚转力矩测量装置，其特征在于：还包括内挡圈(22)、外挡圈(23)、支架(24)、外壳(16)和第三深沟球轴承(B-4)，第三深沟球轴承(B-4)套在传动轴(14)靠近联轴器(21)的一端，第三深沟球轴承(B-4)的内圈通过内挡圈(22)固定，第三深沟球轴承(B-4)的外圈通过外挡圈(23)固定，第三深沟球轴承(B-4)、内挡圈(22)和外挡圈(23)形成的整体通过支架(24)固定在外壳(16)上，用以稳定传动轴(14)。

3.根据权利要求1所述的一种用于高超声速风洞的小滚转力矩测量装置，其特征在于：支杆(13)的外壁上挖有凹槽，用于将高压气体管路输送到涡轮，令涡轮转动从而带动整体弹头模型转动。

4.根据权利要求1所述的一种用于高超声速风洞的小滚转力矩测量装置，其特征在于：激光头与光栅码盘(25)之间的距离为1～2mm。