一種氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

螺旋翼是螺旋翼飛機(jī)的核心部件，螺旋翼飛機(jī)在飛行時(shí)，螺旋翼對飛機(jī)的穩(wěn)定性有較大影響，螺旋翼在飛行過程中，氣流會(huì)對螺旋翼的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，從而對飛行的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，由于目前沒有專門用于該種試驗(yàn)的裝置，因此設(shè)計(jì)人員只能通過理論或者利用軟件進(jìn)行模擬，都無法得出最準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此對螺旋翼的設(shè)計(jì)和研究產(chǎn)生了很大的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠進(jìn)行氣流對螺旋翼產(chǎn)生影響的試驗(yàn)、并且實(shí)驗(yàn)過程中能夠改變螺旋翼與氣流方向夾角的氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該該氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元、擺動(dòng)動(dòng)力單元以及用于檢測的檢測模塊，擺動(dòng)動(dòng)力單元與翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元相連，并帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元繞豎向的擺動(dòng)軸擺動(dòng)，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，并帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)繞水平的翻轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端設(shè)有用于安裝螺旋翼的安裝部，安裝部豎向設(shè)置，檢測模塊用于檢測螺旋翼的平穩(wěn)性；還包括用于對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑的循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，還包括翻轉(zhuǎn)架以及底座，擺動(dòng)動(dòng)力單元與底座相連，并帶動(dòng)底座繞所述擺動(dòng)軸擺動(dòng)，翻轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在底座上，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元與翻轉(zhuǎn)架相連，并帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)架繞所述翻轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在翻轉(zhuǎn)架上。

優(yōu)選的，安裝部的軸線與擺動(dòng)軸重合，并與翻轉(zhuǎn)軸相交，且交點(diǎn)位于翻轉(zhuǎn)架的中部。

優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的驅(qū)動(dòng)單元，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接有用于安裝螺旋翼的安裝軸，從而形成安裝部，安裝軸有豎向設(shè)置的兩個(gè)，兩個(gè)安裝軸同軸且間隔設(shè)置。

優(yōu)選的，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸入減速機(jī)以及兩個(gè)輸出減速機(jī)，兩個(gè)輸出減速機(jī)在豎直方向上對稱且間隔設(shè)置，輸入減速機(jī)為雙輸出減速機(jī)，且輸出軸兩端分別與兩個(gè)輸出減速機(jī)的輸入軸相連，輸出減速機(jī)的輸出軸與安裝軸相連，每個(gè)輸出減速機(jī)和輸入減速機(jī)之間均設(shè)有換向單元，從而使輸入減速機(jī)位于兩輸出減速機(jī)連線的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述的循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)包括稀油站、進(jìn)油管路以及回油管路，進(jìn)油管路將稀油站與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連通，稀油站將潤滑油泵入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)，回油管路將稀油站與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連通，并將潤滑油泵回稀油站。

優(yōu)選的，所述的循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)還包括對潤滑油進(jìn)行冷卻的冷卻模塊。

優(yōu)選的，所述的冷卻模塊包括循環(huán)管路以及循環(huán)泵，循環(huán)泵與循環(huán)管路相連，從而使冷卻水在循環(huán)管路內(nèi)循環(huán)，并與稀油站內(nèi)的潤滑油換熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：

1、本氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋翼旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元與擺動(dòng)動(dòng)力單元能夠?qū)β菪淼慕嵌冗M(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)螺旋翼與氣流方向的夾角，調(diào)節(jié)方便，從而能夠真實(shí)的模擬出螺旋翼的不同工作氣流環(huán)境，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，能夠更好的對螺旋翼的設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)作用；循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)能夠起到潤滑作用，還能夠?qū)ο到y(tǒng)降溫，從而避免系統(tǒng)溫度過高影響試驗(yàn)結(jié)果。

2、擺動(dòng)動(dòng)力單元與底座相連并帶動(dòng)底座繞擺動(dòng)軸擺動(dòng)，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元與翻轉(zhuǎn)架相連，并帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)架繞翻轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)，從而使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)和翻轉(zhuǎn)相互獨(dú)立，角度調(diào)節(jié)靈活，避免相互干擾。

3、驅(qū)動(dòng)單元通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與安裝軸相連，且安裝軸有兩個(gè)，從而通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)螺旋翼同向轉(zhuǎn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

4、輸入減速機(jī)和輸出減速機(jī)之間設(shè)有換向單元，從而為螺旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)留出空間，避免了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對螺旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)造成妨礙。

5、稀油站將潤滑油泵入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤滑，還能夠?qū)︱?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行降溫；回油管路能夠?qū)⒈萌腧?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤滑油泵回稀油站，避免驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)存儲(chǔ)潤滑油，進(jìn)而避免了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)溫度升高，保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6、冷卻模塊能夠?qū)櫥瓦M(jìn)行冷卻，進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)維持較低的溫度，避免工作時(shí)間過長導(dǎo)致潤滑油溫度升高，影響對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的冷卻效果。

附圖說明

圖1為氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)的主視示意圖。

圖2為氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)的左視示意圖。

圖3為進(jìn)油管路示意圖。

圖4為回油管路示意圖。

圖5為圖4中A處的局部放大圖。

圖中：1、承載板 2、立柱 3、輸入減速機(jī) 4、安裝板 5、驅(qū)動(dòng)電機(jī) 6、翻轉(zhuǎn)架 7、換向減速機(jī) 8、安裝軸 9、輸出減速機(jī) 10、翻轉(zhuǎn)電機(jī) 11、回油管 12、底座 13、傳動(dòng)軸 14、加強(qiáng)桿 15、進(jìn)油管。

具體實(shí)施方式

圖1~5是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~5對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元、擺動(dòng)動(dòng)力單元以及用于檢測的檢測模塊，擺動(dòng)動(dòng)力單元與翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元相連，并帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元繞豎向的擺動(dòng)軸擺動(dòng)，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，并帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)繞水平的翻轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端設(shè)有用于安裝螺旋翼的安裝部，安裝部豎向設(shè)置，檢測模塊用于檢測螺旋翼的平穩(wěn)性；還包括用于對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑的循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)。本氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋翼旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元與擺動(dòng)動(dòng)力單元能夠?qū)β菪淼慕嵌冗M(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)螺旋翼與氣流方向的夾角，調(diào)節(jié)方便，從而能夠真實(shí)的模擬出螺旋翼的不同工作氣流環(huán)境，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，能夠更好的對螺旋翼的設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)作用；循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)能夠起到潤滑作用，還能夠?qū)ο到y(tǒng)降溫，從而避免系統(tǒng)溫度過高影響試驗(yàn)結(jié)果。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)單元以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)單元為驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，翻轉(zhuǎn)動(dòng)力單元為翻轉(zhuǎn)電機(jī)10，擺動(dòng)動(dòng)力單元為擺動(dòng)電機(jī)。

具體的：如圖1~2所示：本氣流對螺旋翼影響的試驗(yàn)系統(tǒng)還包括翻轉(zhuǎn)架6以及底座12。底座12轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座上，擺動(dòng)電機(jī)也安裝在基座上，擺動(dòng)電機(jī)的輸出軸與底座12相連，并帶動(dòng)底座12繞擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)軸豎直設(shè)置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)螺旋翼在水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)。 底座12上固定有承載板1，承載板1為方形板，承載板1的兩端固定有立柱2，立柱2豎向設(shè)置，立柱2的下端與承載板1固定連接，立柱2的上端設(shè)有用于安裝翻轉(zhuǎn)架6的安裝板4。翻轉(zhuǎn)電機(jī)10安裝在右側(cè)的安裝板4上，翻轉(zhuǎn)電機(jī)10的輸出軸與翻轉(zhuǎn)架6的右側(cè)中部相連，翻轉(zhuǎn)電機(jī)10的輸出軸通過軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在安裝板4上。翻轉(zhuǎn)架6的左側(cè)中部通過軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在左側(cè)的安裝板4上。擺動(dòng)軸和翻轉(zhuǎn)軸相交，且交點(diǎn)位于翻轉(zhuǎn)架6中部。

翻轉(zhuǎn)架6為正方形框架，且翻轉(zhuǎn)架6設(shè)置在豎直平面內(nèi)，翻轉(zhuǎn)架6的拐角處設(shè)有加強(qiáng)桿14，加強(qiáng)桿14的兩端分別與翻轉(zhuǎn)框架6相鄰的兩側(cè)連接，從而增加了翻轉(zhuǎn)架6的強(qiáng)度。

翻轉(zhuǎn)架6上設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5安裝在翻轉(zhuǎn)架6左側(cè)中部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出軸通過軸承座安裝在左側(cè)的安裝板4上。驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接有安裝軸8，安裝軸8有兩個(gè)，兩個(gè)安裝軸8分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在翻轉(zhuǎn)架6的上下兩側(cè)并間隔設(shè)置，兩個(gè)安裝軸8同軸設(shè)置，且安裝軸8的軸線與擺動(dòng)軸重合。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸入減速機(jī)3以及兩個(gè)輸出減速機(jī)9。輸入減速機(jī)3安裝在翻轉(zhuǎn)架6左側(cè)的中部，輸入減速機(jī)3的輸入軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出軸同軸連接，輸入減速機(jī)3為雙輸出減速機(jī)，且輸出軸兩端分別設(shè)置在輸入減速機(jī)3的上下兩側(cè)。兩個(gè)輸出減速機(jī)9分別對稱安裝在翻轉(zhuǎn)架6的上下兩側(cè)的中部，輸出減速機(jī)9的輸出軸與安裝軸8同軸連接。翻轉(zhuǎn)架6左側(cè)上部和下部的拐角處分別安裝有一個(gè)換向單元，換向單元為換向減速機(jī)7，兩個(gè)換向減速機(jī)7的輸入軸通過傳動(dòng)軸13與輸入減速機(jī)3對應(yīng)的輸出軸同軸連接，兩個(gè)換向減速機(jī)7的輸出軸通過傳動(dòng)軸13分別與對應(yīng)的輸出減速機(jī)9的輸入軸連接，從而實(shí)現(xiàn)了通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5來帶動(dòng)兩個(gè)螺旋翼同向轉(zhuǎn)動(dòng)或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，下部的安裝軸8的下部設(shè)有花鍵套，下部的輸出減速機(jī)9的輸出軸上部為花鍵軸，安裝軸8通過花鍵軸與輸出減速機(jī)9的輸出軸滑動(dòng)連接，從而能夠在豎直方向上調(diào)節(jié)安裝軸8的高度，以調(diào)節(jié)兩個(gè)螺旋翼的距離。

檢測模塊包括安裝在翻轉(zhuǎn)架6上的振動(dòng)位移傳感器以及安裝在輸出減速機(jī)9上的編碼器，振動(dòng)位移傳感器和編碼器均連接PLC控制器，從而能夠檢測裝置運(yùn)行的平穩(wěn)性。

如圖3~5所示：螺旋翼檢測裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)，循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)包括稀油站、進(jìn)油管路以及出油管路。稀油站上安裝有供油泵和回油泵，輸入減速機(jī)3、兩個(gè)換向減速機(jī)7以及兩個(gè)輸出減速機(jī)9分別連接有獨(dú)立的供油泵和回油泵，輸入減速機(jī)3、兩個(gè)換向減速機(jī)7以及兩個(gè)輸出減速機(jī)9與供油泵之間連接有進(jìn)油管15，從而形成供油管路；輸入減速機(jī)3、兩個(gè)換向減速機(jī)7以及兩個(gè)輸出減速機(jī)9的下側(cè)與回油泵之間連接有回油管11，從而形成回油管路。回油泵能夠進(jìn)行強(qiáng)制回油，從而避免輸入減速機(jī)3、兩個(gè)換向減速機(jī)7以及兩個(gè)輸出減速機(jī)9內(nèi)儲(chǔ)存潤滑油，進(jìn)而避免了各個(gè)減速機(jī)的溫度的升高。由于輸入減速機(jī)3中輸入軸的會(huì)采用較高的轉(zhuǎn)速，不適宜采用普通骨架油封的密封方式，因此密封方式采用迷宮式密封，同時(shí)輸入減速機(jī)3箱體內(nèi)部的采用較大的回油孔，保證回油通暢。

每個(gè)進(jìn)油管15的出油端均連接有多個(gè)噴油口，從而為每個(gè)待潤滑的部件噴涂潤滑油。兩個(gè)輸出減速機(jī)9的回油管11靠近輸出減速機(jī)9的一段為由右至左逐漸下降的傾斜段，從而能夠使?jié)櫥途哂幸欢ㄗ匀换赜偷哪芰?，從而達(dá)到更好的回油效果。每根回油管11的進(jìn)油端均設(shè)有用于檢測潤滑油溫度的溫度計(jì)，從而檢測傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溫度，防止傳動(dòng)機(jī)構(gòu)溫升度過高，導(dǎo)致螺旋翼監(jiān)測裝置的檢測不準(zhǔn)確。

循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)還包括用于對稀油站的潤滑油進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)，冷卻機(jī)構(gòu)包括冷卻水循環(huán)管路以及循環(huán)泵，循環(huán)泵與循環(huán)管路相連，循環(huán)管路內(nèi)的冷卻水與稀油站內(nèi)的潤滑油換熱，從而降低潤滑油的溫度，進(jìn)而降低了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溫度。還可以通過提高潤滑油流速的方式來降低傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溫度，稀油站內(nèi)通過PLC控制器檢測并控制進(jìn)入減速機(jī)的潤滑油的油量、油壓、油溫、回稀油站的油量、油溫等檢測裝置來達(dá)到控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溫度的目的。

在本實(shí)施例中，翻轉(zhuǎn)架6繞翻轉(zhuǎn)軸的翻轉(zhuǎn)角度小于90°，翻轉(zhuǎn)架6繞擺動(dòng)軸的擺動(dòng)角度范圍也小于90°，從而能夠完全滿足螺旋翼的試驗(yàn)效果。在試驗(yàn)時(shí)，需要先啟動(dòng)供油泵和回油泵，以保證循環(huán)潤滑機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行，然后通過風(fēng)洞設(shè)備形成氣流，氣流為水平的圓柱狀氣流，然后通過翻轉(zhuǎn)電機(jī)10和擺動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)架6與氣流方向的夾角，并通過振動(dòng)位移傳感器和編碼器來檢測裝置運(yùn)行的平穩(wěn)性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。