[发明专利]一种基于间歇式螺旋运动机构的气体冲击射流测压装置

说明书

本发明涉及一种基于间歇式螺旋运动机构的气体冲击射流测压装置。包括壳体以及设置在壳体顶部的承压板，所述的壳体与承压板之间形成一个中空的密闭腔体，所述的承压板自中心点开始向外侧设有螺旋式排布的气孔，所述的密闭腔体内设有电机、间歇调节装置、旋转调节装置、直线调节装置以及气体压强传感器，所述电机的输出轴上固定有驱动齿轮。由上述技术方案可知，本发明通过间歇调节装置、旋转调节装置、直线调节装置实现气体压强传感器沿螺纹杆上的螺旋线间歇移动，可以仅用一个电机在承压板固定不移动的情况下，通过气体压强传感器实现对不同的喷嘴与承压板距离、不同的测量点与射流中心距离的压强分布进行快速测量。

技术领域

本发明涉及气体冲击射流的流动参数测量领域，具体涉及一种基于间歇式螺旋运动机构的气体冲击射流测压装置。

背景技术

气体冲击射流在通风机、化工设备和喷气式飞机等许多技术领域得到广泛应用。通过软件并不能完全模拟实际情况，因此需要针对所设计的气动喷嘴进行实验以验证其性能。目前主要采用的测量方案如下：1、采用多个传感器进行射流冲击表面压强的测量。此方案要求传感器拥有更高的响应频率、更灵活的布置方式，同时对准确性的要求也十分苛刻，测量成本也较大，以国内上海天沐NS-1型号为例，单个传感器价格在3000元以上。2、采用压敏涂层测压技术。此技术虽然可直接测量表面压强的分布，但此项设备价格昂贵且测量过程复杂，需要CCD相机、压敏漆、荧光灯等，设备价格在数万到数十万不等，同时高压易导致温度变化，从而对测量结果产生影响。3、采用薄膜式传感器。薄膜式传感器可直接测量表面压强分布，但其价格昂贵、量程与精度有限。此外，在实际操作中，气体射流冲击工况众多，上述传统的测量方案均难以实现高效、通用的测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种基于间歇式螺旋运动机构的气体冲击射流测压装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括壳体以及设置在壳体顶部的承压板，所述的壳体与承压板之间形成一个中空的密闭腔体，所述的承压板自中心点开始向外侧设有螺旋式排布的气孔，所述的密闭腔体内设有电机、间歇调节装置、旋转调节装置、直线调节装置以及气体压强传感器，所述电机的输出轴上固定有驱动齿轮；

所述的间歇调节装置包括作为输入齿轮的第一轮辐式齿轮以及作为输出齿轮的第二轮辐式齿轮，所述的第一轮辐式齿轮与驱动齿轮相啮合，所述的第一轮辐式齿轮及第二轮辐式齿轮之间设有使第二轮辐式齿轮实现间歇运动的不完全齿轮机构；

所述的旋转调节装置包括作为输入齿轮的主轴齿轮以及作为输出齿轮的主锥齿轮，所述的主轴齿轮与第二轮辐式齿轮相啮合，所述的主轴齿轮与主锥齿轮之间设有改变主锥齿轮转速的变速机构；

所述的直线调节装置包括作为输入齿轮的侧锥齿轮以及作为输出齿轮的第二侧上齿轮，所述的侧锥齿轮与主锥齿轮相啮合，所述的第二侧上齿轮与螺纹杆相连，所述螺纹杆的螺旋槽内设有用以安装气体压强传感器的传感器套筒；所述的直线调节装置还包括与承压板的下板面贴合且密封的圆形挡板，所述圆形挡板的中轴线、承压板的中轴线以及主轴齿轮的中轴线相吻合，且圆形挡板的面积应能覆盖承压板上所有的气孔，所述的圆形挡板上开设有容纳横轨的槽口，所述横轨的上表面与圆形挡板的上板面相平齐，所述的横轨内设有供气体压强传感器穿过的传感器内套，所述的圆形挡板与旋转调节装置相连实现转动，所述的横轨沿槽口限定的方向直线运动。

所述的间歇调节装置包括呈铅垂方向布置的第一齿轮轴、第二齿轮轴及第三齿轮轴，所述的第一齿轮轴自上向下同轴设有第一轮辐式齿轮及第一不完全齿轮，所述的第二齿轮轴自下向上同轴设有第二不完全齿轮及阶梯轴齿轮，所述的第三齿轮轴上设有第二轮辐式齿轮，其中：第一轮辐式齿轮与驱动齿轮相啮合，第一不完全齿轮与第二不完全齿轮相配合形成不完全齿轮机构，阶梯轴齿轮与第二轮辐式齿轮相啮合，第二轮辐式齿轮与主轴齿轮相啮合，当第一不完全齿轮的轮齿与第二不完全齿轮上的轮齿相啮合时，第二齿轮轴进行旋转运动；当第一不完全齿轮上的锁止圆弧与第二不完全齿轮上的锁止圆弧相切时，第二齿轮轴停止转动。