[发明专利]一种用于带高压密封横向喷流效应试验的天平测力装置

权利要求书

1.一种用于带高压密封横向喷流效应试验的天平测力装置，其特征在于，所述的天平测力装置采用杆式天平，杆式天平的中心轴线上设置有芯轴(2)，芯轴(2)的中心轴线上设置有气流通道，气流通道的前端连通高压空气，气流通道的后端连通后段模型的横向喷流喷嘴；

芯轴(2)从前至后依次套装有前天平(1)、支撑横梁(3)和后天平(4)；前天平(1)与芯轴(2)之间从前至后依次安装有前天平角接触轴承对Ⅱ(8)和前天平角接触轴承对Ⅰ(7)；后天平(4)与芯轴(2)之间从后至前依次安装有后天平角接触轴承对Ⅱ(6)和后天平角接触轴承对Ⅰ(5)；

前天平(1)和后天平(4)均为五分量测力天平，前天平(1)测量前段模型的法向力、俯仰力矩、侧向力、偏航力矩和滚转力矩，后天平(4)测量后段模型的法向力、俯仰力矩、侧向力、偏航力矩和滚转力矩；

所述的前天平(1)为中空杆式结构，从后至前依次包括前天平固定端(27)、前天平过渡段(28)、前天平中段(29)和前天平轴承安装段(30)；

前天平固定端(27)与支撑横梁(3)之间为圆柱间隙配合，前天平固定端(27)与支撑横梁(3)之间通过前天平定位键Ⅰ(26)和前天平定位键Ⅱ(31)进行滚转定位；

前天平过渡段(28)的圆周表面设置有均匀分布的凹槽，每个凹槽内开有通孔，通孔内插入与支撑横梁(3)配装的螺栓，通过拧紧螺栓实现前天平(1)与支撑横梁(3)的固定连接；前天平过渡段(28)的端面还设置有密封槽，密封槽内安装有前天平密封圈Ⅱ(24)，通过前天平密封圈Ⅱ(24)实现前天平过渡段(28)与支撑横梁(3)之间的密封；

前天平中段(29)的两端分别连接前天平(1)的前部分测量元件和前天平(1)的后部分测量元件；前天平(1)的前部分测量元件由前天平法向力测量梁Ⅰ(36)、前天平侧向力和滚转力矩测量梁Ⅰ(37)、前天平法向力测量梁Ⅱ(38)和前天平侧向力和滚转力矩测量梁Ⅱ(39)组成；前天平(1)的后部分测量元件由前天平俯仰力矩测量梁Ⅰ(32)、前天平偏航力矩和滚转力矩测量梁Ⅰ(33)、前天平俯仰力矩测量梁Ⅱ(34)和前天平偏航力矩和滚转力矩测量梁Ⅱ(35)组成；

前天平轴承安装段(30)与芯轴(2)之间的前天平角接触轴承对Ⅱ(8)和前天平角接触轴承对Ⅰ(7)之间还安装有轴套(13)；前天平轴承安装段(30)的前端从后至前依次套装有前天平轴承端盖(12)、前天平密封端盖Ⅰ(11)和前天平密封端盖Ⅱ(9)；前天平轴承端盖(12)与前天平轴承安装段(30)之间通过沿周向均布的螺钉Ⅰ顶紧固定；前天平密封端盖Ⅰ(11)与前天平轴承安装段(30)之间通过周向均布的螺钉Ⅱ顶紧固定，还通过前天平密封圈Ⅰ(14)密封；前天平密封端盖Ⅰ(11)与芯轴(2)之间从后至前依次安装有密封圈Ⅰ(15)、密封挡环Ⅰ(16)和密封圈Ⅱ(10)；前天平密封端盖Ⅱ(9)与前天平密封端盖Ⅰ(11)之间通过周向均布的螺钉Ⅲ顶紧固定。

2.根据权利要求1所述的用于带高压密封横向喷流效应试验的天平测力装置，其特征在于，所述的前天平密封端盖Ⅰ(11)为台阶端盖，大端为前天平密封端盖Ⅰ连接端(58)，小端为前天平密封端盖Ⅰ密封端(59)。

3.根据权利要求1所述的用于带高压密封横向喷流效应试验的天平测力装置，其特征在于，所述的前天平密封端盖Ⅱ(9)为台阶端盖，小端为前天平密封端盖Ⅱ密封端(60)。

4.根据权利要求1所述的用于带高压密封横向喷流效应试验的天平测力装置，其特征在于，所述的前天平轴承端盖(12)为台阶端盖，大端沿周向设置有通孔。

5.根据权利要求1所述的用于带高压密封横向喷流效应试验的天平测力装置，其特征在于，所述的芯轴(2)为中空杆式结构，芯轴(2)前端的前段模型连接端(54)为圆锥段Ⅰ，前段模型连接端(54)内开有螺纹孔Ⅰ，通过锥配合连接平键定位螺钉Ⅰ拧紧的方式固定前段模型；芯轴(2)后端的后段模型连接端(57)为圆锥段Ⅱ，后段模型连接端(57)内开有螺纹孔Ⅱ，通过锥配合连接平键定位螺钉Ⅱ拧紧的方式固定后段模型；芯轴(2)的中段整体为等直段，在等直段的中部设置有凸起的等直的台阶段，台阶段的前端面为芯轴轴肩Ⅰ(55)，台阶段的后端面为芯轴轴肩Ⅱ(56)；芯轴(2)的等直段上还开有对称的两组高压空气进气孔。