技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于航空氣動力風洞試驗技術(shù)領(lǐng)域，涉及風洞天平校準系統(tǒng)復位裝置的主軸系統(tǒng)，具體涉及一套用于噴流天平校準的高精度主軸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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風洞天平校準系統(tǒng)是提供給風洞試驗高精準度天平的不可或缺的設(shè)備，風洞天平校準系統(tǒng)作為高精度設(shè)備，組成環(huán)節(jié)多，技術(shù)要求高，隨著科學的發(fā)展，天平校準裝系統(tǒng)朝著更高自動化程度、更精確、更高效的方向發(fā)展。

天平校準系統(tǒng)根據(jù)加載參考坐標系不同可分為地軸系天平校準裝置和體軸天平校準裝置兩大類，所采用的校準方法簡稱地軸校準和體軸校準。由于體軸系天平校準裝置以天平的體軸坐標系為參考坐標系，天平校準過程中加載點所加載荷構(gòu)成的加載力系始終與天平體軸系重合，因而更加真實的模擬風洞試驗狀態(tài)，所加載荷更加準確、校準結(jié)果更加真實。當前國內(nèi)外主要風洞單位普遍采用體軸系校準系統(tǒng)。

本文所涉及的噴流天平的校準也是采用體軸校準，噴流天平安裝在矢量噴管測量系統(tǒng)內(nèi)，用于測量噴流氣動力。矢量噴管測量系統(tǒng)由高壓噴流供氣管路、用于內(nèi)外流密封的波紋管段、六分量矢量噴管測力天平、總壓、靜壓、總溫測量探頭等組成，是一個比較復雜的多參數(shù)測量體。由于密封和供氣需要，在天平與供氣管路間安裝了全彈性對稱波紋管。該波紋管的存在為天平帶來了附加力和力矩，并且附加力和力矩隨著波紋管承受的壓力和流量而變化。這種附加力和力矩的存在使天平的測量值與試驗的真實值之間存在很大的差異。因此，為獲得試驗的真實值，需要解決高壓供氣條件下，噴流天平進行校準中主軸精確復位的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明為克服上述缺陷，提供了一套在高壓供氣條件下可對噴流天平校準的高精度主軸實現(xiàn)精確復位的系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于：一套用于噴流天平校準的高精度主軸系統(tǒng)，包括：電動缸和主軸座，所述主軸座的一端面上固定安裝有法蘭板，安裝于主軸座內(nèi)的主軸伸出法蘭板，主軸的伸出端外壁上固定安裝在接口適配器內(nèi)；所述電動缸通過電動缸鉸支座安裝在法蘭板上，電動缸的輸出端通過連桿與接口適配器端面固定連接，所述連桿的軸線與主軸的軸線垂直，所述主軸為空心腔體，主軸一端通過噴流天平與波紋管系統(tǒng)連通，主軸的伸出端與供氣管道連通，在法蘭板上還設(shè)有鎖緊機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)包括固定在接口適配器下面的支座、開設(shè)在法蘭板上沿主軸的滾轉(zhuǎn)方向開設(shè)的弧線槽和鎖緊螺栓螺母組件，所述鎖緊螺栓螺母組件包括鎖緊螺栓和兩個鎖緊螺母，所述鎖緊螺栓穿過支座和弧線槽將支座與法蘭板通過旋緊鎖緊螺母進行固連。

優(yōu)選地，所述弧線槽與主軸為同心設(shè)置，且弧線槽的圓心角為30°，鎖緊螺栓螺母組件在此角度范圍內(nèi)任意位置鎖緊。

優(yōu)選地，所述兩個鎖緊螺母分別位于法蘭板的左右兩側(cè)。

本發(fā)明的有益效果是：改進了以往天平校準系統(tǒng)主軸系統(tǒng)傳動的不足，配置了可供鎖緊的連桿傳動式主軸系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在高壓供氣條件下，噴流天平進行校準中主軸的精確復位，使系統(tǒng)機構(gòu)間隙微小，主軸運動精度高。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為法蘭板與電動缸鉸支座的連接關(guān)系圖；

其中：1電動缸、2支座、3鎖緊螺栓、4軸承、5主軸、6主軸座、7法蘭板、8電動缸鉸支座、9供氣管道、10噴流天平、11波紋管系統(tǒng)、12鎖緊螺母、13弧線槽、14接口適配器。

具體實施方式：

參照圖1和圖2，本發(fā)明的一套用于噴流天平校準的高精度主軸系統(tǒng)，包括：電動缸1和主軸座6，所述主軸座6的一端面上固定安裝有法蘭板7，通過軸承4轉(zhuǎn)動安裝于主軸座6上的主軸5一端從法蘭板7伸出，主軸5的伸出端外壁固定安裝在接口適配器14內(nèi)；所述電動缸1由高精度行星絲桿電動缸進行驅(qū)動，該種電動缸1背隙小、剛度高，電動缸1通過電動缸鉸支座8安裝法蘭板7的另一側(cè)上，電動缸1的輸出端通過連桿與接口適配器14端面固定連接，所述連桿的軸線與主軸5的軸線垂直，所述主軸5為空心腔體，所述主軸5一端通過噴流天平10與波紋管系統(tǒng)11連通，所述波紋管系統(tǒng)11內(nèi)安裝有波紋管路。主軸5的伸出端與供氣管道9連通，在法蘭板7上還設(shè)有鎖緊機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)包括固定在接口適配器14下面的支座2、開設(shè)在法蘭板7上沿主軸5的滾轉(zhuǎn)方向開設(shè)的弧線槽13和鎖緊螺栓螺母組件，所述弧線槽13與主軸5為同心設(shè)置，弧形槽13的圓心角為30°，所述鎖緊螺栓螺母組件中的鎖緊螺栓3固定在支座2上，所述鎖緊螺母12為兩個，分別位于法蘭板7的兩側(cè)，鎖緊螺栓3穿過弧線槽13將支座2與法蘭板7通過旋緊兩個鎖緊螺母12在此角度范圍內(nèi)實現(xiàn)任意位置的鎖緊，即將主軸5與主軸座6固定連接，使從而實現(xiàn)主軸系統(tǒng)的鎖緊。

工作過程：

為了實現(xiàn)將電動缸1的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鬏S5的回轉(zhuǎn)運動，設(shè)計了連桿傳動機構(gòu)，所述連桿傳動機構(gòu)就是法蘭板7將電動缸鉸支座8與主軸座6固定連接，通過鉸接就形成連桿傳動機構(gòu)。當電動缸1的連桿伸長或縮短時，由于電動缸1缸體與電動缸鉸支座8連接，將產(chǎn)生擺動，同時帶動接口適配器14旋轉(zhuǎn)，進而使得主軸5相對于主軸座6產(chǎn)生轉(zhuǎn)角。在噴流天平校準時，由于通氣影響或加載載荷產(chǎn)生的主軸5轉(zhuǎn)動通過上述動作恢復至主軸5的“0”位狀態(tài)，保證噴流天平10在體軸系“0”位下的校準。

為了滿足彈性角修正要求，將主軸5與主軸座6固定在一起，實現(xiàn)無相對運動的滾轉(zhuǎn)自由度的鎖緊裝置，鎖緊裝置在法蘭板7上設(shè)置有30°的弧線槽13，在此角度范圍可以實現(xiàn)任意位置的鎖緊。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一套用于噴流天平校準的高精度主軸系統(tǒng)，包括：電動缸和主軸座，主軸座一端面上固定安裝有法蘭板，安裝于主軸座內(nèi)的主軸伸出法蘭板，主軸伸出端外壁固定安裝在接口適配器內(nèi)；電動缸通過電動缸鉸支座安裝在法蘭板上，電動缸輸出端通過連桿與接口適配器端面固定連接，連桿軸線與主軸軸線垂直，主軸為空心腔體，主軸一端通過噴流天平與波紋管系統(tǒng)連通，主軸伸出端與供氣管道連通，法蘭板上設(shè)有鎖緊機構(gòu)，鎖緊機構(gòu)將支座與法蘭板固連。本發(fā)明改進了以往天平校準系統(tǒng)主軸系統(tǒng)傳動的不足，配置了可供鎖緊的連桿傳動式主軸系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在高壓供氣條件下，噴流天平進行校準中主軸的精確復位，使系統(tǒng)機構(gòu)間隙微小，主軸運動精度高。

技術(shù)研發(fā)人員：劉博宇;張平;周洋;郭舉光;趙長輝
受保護的技術(shù)使用者：中國航空工業(yè)集團公司沈陽空氣動力研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.05
技術(shù)公布日：2017.08.04