[发明专利]一种汽车环境风洞风口更换装置及方法

说明书

本发明涉及一种汽车环境风洞风口更换装置及方法，装置包括支撑框架、侧移平台、竖向运动机构、公用喷口、大喷口、小喷口和快速风门组件；支撑框架上设有导轨，侧移平台安装在导轨上，并沿导轨做平移运动；竖向运动机构安装在侧移平台上，大喷口和小喷口设置在支撑框架下方，大喷口和小喷口的顶部与竖向运动机构相配合；大喷口的侧壁设有第一锁紧件，小喷口的侧壁设有第二锁紧件，公用喷口的侧壁设有第一锁紧机构和第二锁紧机构；公用喷口的后端为快速风门，快速风门组件设置在快速风门顶部门框。与现有技术相比，本发明利用侧移平台和竖向运动机构实现了大小喷口的更换，能够实现风口快速自动更换。

技术领域

本发明涉及空气动力实验设备领域，尤其是涉及一种汽车环境风洞风口更换装置及方法。

背景技术

汽车环境风洞是进行整车试验的重要设备，通过回流风道系统、制冷系统、加热系统、加/除湿系统、日照模拟系统、雨雪模拟系统、风机系统、底盘测功机系统、尾气抽排系统、新风系统、控制系统以及数据采集处理系统等的配合，实现汽车环境风洞内温度、湿度、日照、风速、道路等条件的模拟，为整车空调系统、整车发动机系统、整车热管理、整车极限环境适应性等提供所需要的工况条件。其中，汽车环境风洞的风口是该系统中一个重要的部件，其性能的优劣直接关系着流场的品质和试验可靠性。为了适应不同车型的试验，并考虑试验的经济性，同一座汽车环境风洞一般设计两种尺寸的风口，即标准风口和高速风口，标准风口适应于外形较大，车速较低的车型，高速风口适应于外形较小，车速较高的车型。目前，汽车环境风洞风口的切换主要有如下几种方式：

1.如图1所示，此种方案靠柔性钢板的上下调节来改变风口的尺寸。当电动推杆缩回并使柔性钢板的前端面达到最高位置时为标准风口，当电动推杆伸出并使柔性钢板的前端面达到最低位置时为高速风口。此方案存在如下不足之处：当柔性钢板调节到高速风口位置时，其在气流方向上的投影长度会缩短，需要另外设置长度补偿机构保证风口前端与外框架平齐，增加了结构的复杂性；气流品质取决于收缩曲线的尺寸精度，柔性钢板调节过程中仅能靠中间增设几个定位杆来保证收缩曲线的精度并承受试验过程中的气动力，尺寸精度低，结构稳定性差；柔性钢板需要采用柔韧性和耐疲劳性能好的钢材，其制造成本很高。

2.如图2所示，此种方案依靠上下移动型面块来改变风口的尺寸。当型面块移动到顶端时为标准风口，当型面块移动到低端时为高速风口。此方案存在如下不足之处：型面块加工、安装、定位要求高，不适用于尺寸规模较大的风口。

3.采用手动方式更换。通过在标准风口内手动安装型面块的方式来调节喷口高度尺寸，型面块采用轻质材料，型面块接触气流的表面提前按计算好的收缩曲线加工出型面。此方案能保证高速风口收缩曲线尺寸精度，但是由于风口面积较大，通常达到5-11m²，手动安装方式效率很低。

综上，有必要提供一种稳定可靠的风口更换方案。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车环境风洞风口更换装置及方法，利用侧移平台和竖向运动机构实现了大小喷口的更换，能够实现风口快速自动更换。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽车环境风洞风口更换装置，包括支撑框架、侧移平台、竖向运动机构、公用喷口、大喷口、小喷口和快速风门组件；

所述支撑框架上设有导轨，所述侧移平台安装在导轨上，并沿所述导轨做平移运动；

所述竖向运动机构安装在侧移平台上，所述大喷口和小喷口设置在支撑框架下方，所述大喷口和小喷口的顶部与所述竖向运动机构相配合，所述竖向运动机构用于带动所述大喷口和小喷口做竖向移动；

所述大喷口的侧壁设有第一锁紧件，所述小喷口的侧壁设有第二锁紧件，所述公用喷口的侧壁设有与所述第一锁紧件和第二锁紧件相配合的第一锁紧机构和第二锁紧机构；