[发明专利]一种用于四自由度机构的迎角支撑机构

说明书

本发明公开了一种用于四自由度机构的迎角支撑机构，包括：迎角框架，其内部通过两组迎角圆弧导轨滑动连接有弯刀支架，所述弯刀支架的上端安装有模型；迎角伺服油缸，其转动安装在所述迎角框架内，所述迎角伺服油缸的活塞杆与弯刀支架转动连接。本发明通过在迎角框架内设置迎角圆弧导轨和迎角伺服油缸，通过迎角伺服油缸驱动弯刀支架沿迎角圆弧导轨运动，实现了准确支撑模型迎角姿态的能力，并且迎角支撑机构与下方的侧滑基座串联合成侧滑机构，能够准确支撑模型侧滑角姿态，本发明具有迎角范围大、定位准确、承载能力强、对流场堵塞较小、结构紧凑、安装调试难度小、模型支撑方式可拓展性强的特点。

技术领域

本发明属于高速空气动力试验设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于四自由度机构的迎角支撑机构。

背景技术

模型支撑机构是高速风洞必备的核心设备，用以准确改变模型位置和姿态，承受模型的气动载荷。某大型高速射流风洞，需要配备带迎角支撑机构的四自由度机构为核心支撑机构，除迎角外还有侧滑角、Y和X方向运动能力，该机构各自由度之间组合方式为串联，从外向内依次为X机构、Y机构、侧滑角机构和迎角支撑机构。

高速风洞一般都配有单一自由度的迎角支撑机构为核心支撑机构，个别风洞配备了带迎角、Y和X方向的三自由度核心支撑机构，某些高速风洞配备了六自由度的外挂模型支撑机构。

作为核心支撑机构，与同尺度风洞中的六自由度外挂模型支撑机构相比，四自由度机构的整体质量、承载能力要大得多，Y、X自由度上的行程也要大很多，支撑的模型远大于外挂支撑机构。六自由度模型支撑机构通常采用电动缸驱动，而四自由度机构通常采用液压驱动。功能上的不同和整体结构上的差异，使四自由度机构各子机构均无法借鉴外挂模型支撑机构的结构形式。

同为核心支撑机构，与单自由度、三自由度机构相比，四自由度机构中的迎角支撑机构由于连接侧滑基座，并满足其他自由度运动范围，承受模型的各向载荷，对迎角支撑机构的结构更紧凑，对高度方向尺寸限制大，对总长和总宽也有限制。同时，根据风洞对模型支撑的多样化要求，迎角支撑机构除常规的弯刀支架锥连接方式外，还需要具备其他支撑连接方式，这就需要有一种全新的迎角支撑机构满足四自由度机构的整体要求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于四自由度机构的迎角支撑机构，包括：

迎角框架，其内部通过两组迎角圆弧导轨滑动连接有弯刀支架，所述弯刀支架的上端安装有模型；

迎角伺服油缸，其转动安装在所述迎角框架内，所述迎角伺服油缸的活塞杆与弯刀支架转动连接。

优选的是，其中，所述迎角框架的结构包括：

底板，其设置在所述迎角框架的底部；所述底板的上端分别固定设置有两个带筋板的立式框架，所述立式框架分居迎角框架的左右两侧，两个立式框架之间通过多个连接板连接固定；

两组迎角圆弧导轨分别固定安装在两个所述立式框架的内侧，且每组迎角圆弧导轨包括两个同心设置的单轨。

优选的是，其中，所述弯刀支架的结构包括：

下部支架，其上可拆卸连接有中部支架；

所述下部支架的两侧分别固定安装有迎角滑块，所述迎角滑块与迎角圆弧导轨为滑动连接；

所述下部支架的下端设置有避让槽，所述避让槽两侧设置有销轴孔，所述迎角伺服油缸的活塞杆端部与销轴孔通过销轴转动连接；

所述中部支架的上端设置有连接锥孔，所述模型的后端固定在连接锥孔中。

优选的是，其中，所述迎角伺服油缸为二级伺服油缸；