[实用新型]一种基于连杆结构的叶栅风洞转窗支承机构

说明书

本实用新型公开了一种基于连杆结构的叶栅风洞转窗支承机构，由转窗、基座、支撑梁、轴和衬垫组成；支撑梁与转窗链接，通过轴穿过左右转窗的圆心孔，在转窗的两侧设有两对支撑梁，其中一对支撑梁为水平向，另一对支撑梁为竖直向；支撑梁一端通过螺栓固定于基座上，另一端为圆环。转窗的重力由支撑梁承担，可提高转窗支撑机构的强度、刚度和转动精度；在不增加制造成本的前提下减小转窗与基座之间摩擦力；两侧支撑梁与基座之间形成稳定的三角形支承结构，消除转窗除绕轴心旋转外的所有自由度，使该机构既适用于卧式实验台也适用于立式实验台；支承机构生产成本低，制造工艺简单，特别适用于教学用平面叶栅风洞实验台。

技术领域

本实用新型涉及燃气涡轮发动机实验设备技术领域，具体地说，涉及一种基于连杆结构的叶栅风洞转窗支承机构。

背景技术

风洞是用来产生、模拟气流的，用于空气动力学的实验设备。其中，平面叶栅风洞是用于设计燃气涡轮发动机的重要实验设备，为压气机和涡轮的设计提供重要的实验依据。

叶栅风洞的转窗为一边缘带有圆弧的近似扇形结构，需要做旋转运动。传统的叶栅风洞转窗支承机构一般分为两种:一种是在基座与转窗接触面上设置凹槽，将转窗与基座上的凹槽配合以实现轴向与径向的固定；另一种是在基座上布置一段或多段圆弧导轨，然后将转窗固定于圆弧导轨上。

但是，这两种转窗支承结构都有明显的不足:在第一种结构中，转窗对基座会产生较大的压力，从而产生较大的摩擦力，使转窗的旋转变得非常困难；而在第二种结构虽然可以很好地控制导轨和转窗之间的摩擦力，但是，由于圆弧导轨价格昂贵，制造成本会大大增加，这对教学用平面叶栅风洞实验设备来说是较难接受的。此外，对于卧式平面叶栅风洞实验设备，该两种方案都只能消除转窗向下的自由度，如果将卧式改为立式，两种结构都无法起到支承固定作用。

实用新型内容

为了避免现有技术存在的不足，本实用新型提出一种基于连杆结构的叶栅风洞转窗支承机构；该支承机构工艺简单，重力由支撑梁承担，以减小各另部件间的摩擦力；机构实验段结构既适用于卧式实验台也适用于立式实验台，生产成本低，特别适用于教学用平面叶栅风洞实验台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括转窗、基座、第一支撑梁、第二支撑梁、第三支撑梁、第四支撑梁、轴、第一衬垫、第二衬垫、第三衬垫、第四衬垫，其特征在于所述转窗为扇形平板，两转窗的圆心处设有圆心孔与轴相连接，在两转窗的两侧分别设有两对支撑梁，其中，第一支撑梁与第三支撑梁为水平向，第二支撑梁、第四支撑梁为竖直向；

所述支撑梁为一端有圆孔的长方体，支撑梁通过轴承安装在轴上并通过周向均布的螺孔、螺栓固定，支撑梁另一端与基座通过螺栓固连，两侧支撑梁与基座形成三角形支承结构，用于消除转窗除绕轴心旋转外的所有自由度；第一支撑梁位于基座的外侧，第二支撑梁位于第一支撑梁的外侧，每根支撑梁与基座的连接处设有衬垫；

所述第一衬垫、第二衬垫、第三衬垫和第四衬垫为结构相同的长方体，多个衬垫分别通过螺栓固连于基座和支撑梁之间；

所述基座为置于转窗外侧的两块平板，且与转窗处于相同的轴向位置，基座与转窗接触处开有凹槽以控制转窗的轴向位置。

所述轴为以中间部位两边对称的台阶轴结构，中间部位的长度等于两转窗的轴向距离，靠近轴中间部位两侧的轴向长度等于两转窗的厚度，连接依次为螺纹段、轴承放置部位、螺纹段，在两处螺纹段上有螺母配合用于固定转窗和轴承的轴向位置。

有益效果