流場氣流采集裝置以及流場氣流測量設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種流場氣流采集裝置以及設(shè)置該流場氣流采集裝置的流場氣流測量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，其內(nèi)部流動(dòng)的三維非定?，F(xiàn)象越來越嚴(yán)重，該內(nèi)部流動(dòng)狀況直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)性能。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，了解發(fā)動(dòng)機(jī)的流動(dòng)機(jī)理，就需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部流場進(jìn)行精細(xì)測量。
[0004]在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或者壓氣機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行測量時(shí)，常采用五孔探針的測量方法，該方法可獲取三維流場的氣流速度大小、速度方向、總壓以及靜壓等氣動(dòng)參數(shù)。
[0005 ]本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問題:
[0006]現(xiàn)有技術(shù)為了獲得靜子通道內(nèi)的流場，需要對(duì)靜子通道內(nèi)不同的檢測位置的流場進(jìn)行測量，以對(duì)靜子通道內(nèi)不同軸向截面進(jìn)行測量為例，測量時(shí)需要制作軸向尺寸不同的五孔探針，測量的軸向截面越多，所需的五孔探針越多，這樣，不僅增加了五孔探針的制作費(fèi)用，探針標(biāo)定時(shí)間，而且在試驗(yàn)過程中，由于多次更換探針，耗時(shí)長，降低了試驗(yàn)效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的至少一個(gè)目的是提出一種流場氣流采集裝置以及設(shè)置該流場氣流采集裝置的流場氣流測量設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在需要使用多個(gè)探針，導(dǎo)致檢測成本高、耗時(shí)長、效率低的技術(shù)問題。
[0008]本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見下文闡述。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0010]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的流場氣流采集裝置，包括探針以及探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中:
[0011]所述探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述探針驅(qū)動(dòng)連接，所述探針能在所述探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在待測量的氣流通道內(nèi)移動(dòng)至不同的檢測位置以采集不同檢測位置的氣流或氣流信號(hào)。
[0012]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0013]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述探針包括探頭、橫向管、縱向管以及與所述探頭連通的柔性管，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸桿以及設(shè)置有渦輪的套筒，其中:
[0014]所述探頭、所述蝸桿均與所述橫向管固定連接，所述探頭采集到的氣流能通過所述柔性管引出，所述柔性管依次穿過所述橫向管以及縱向管的內(nèi)腔；
[0015]所述套筒套設(shè)在所述縱向管之外，所述渦輪與所述蝸桿相嚙合，且所述套筒相對(duì)于所述縱向管轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能通過所述渦輪、所述蝸桿帶動(dòng)所述橫向管以及所述探頭移動(dòng)至不同的檢測位置。
[0016]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述蝸桿長度方向上的兩端分別與所述橫向管長度方向上的兩端固定連接。
[0017]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述橫向管上設(shè)置有安裝槽，所述安裝槽的長度方向與所述橫向管的軸向方向相重合，所述縱向管的內(nèi)腔通過所述安裝槽的部分區(qū)段與所述橫向管的內(nèi)腔相連通以形成柔性管引出通道。
[0018]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述縱向管與所述安裝槽的前內(nèi)壁、后內(nèi)壁之間均設(shè)置有可伸縮遮擋結(jié)構(gòu)，所述可伸縮遮擋結(jié)構(gòu)能遮擋所述縱向管與所述安裝槽的前內(nèi)壁、后內(nèi)壁之間的間隙。
[0019]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述可伸縮遮擋結(jié)構(gòu)為至少兩節(jié)配節(jié)插接或套接而成。
[0020]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述安裝槽的橫截面呈扇形，所述可伸縮遮擋結(jié)構(gòu)位于所述安裝槽內(nèi)且與所述安裝槽的側(cè)壁相咬合。
[0021]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述縱向管上設(shè)置有導(dǎo)向通孔，所述橫向管貫穿所述導(dǎo)向通孔且能相對(duì)于所述導(dǎo)向通孔的內(nèi)壁滑動(dòng)。
[0022]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為手動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0023]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述探針的移動(dòng)方向與所述氣流通道的軸向方向相重合。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的流場氣流測量設(shè)備，包括分析裝置以及本實(shí)用新型任一技術(shù)方案提供的流場氣流采集裝置，其中:
[0025]所述分析裝置與所述流場氣流采集裝置相連，且所述分析裝置能接收所述流場氣流采集裝置采集的氣流并根據(jù)所述氣流分析出氣動(dòng)參數(shù)。
[0026]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述流場氣流測量設(shè)備為壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。
[0027]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0028]由于本實(shí)用新型中，探針能在探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在待測量的氣流通道內(nèi)移動(dòng)至不同的檢測位置以采集不同檢測位置的氣流或氣流信號(hào)，由此僅一個(gè)探針即可替代現(xiàn)有技術(shù)中的多個(gè)探針以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流的采集、測量，節(jié)省了多個(gè)探針帶來的成本，而且試驗(yàn)過程中無需多次更換探針，耗時(shí)短，試驗(yàn)效率更高，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在需要使用多個(gè)探針，導(dǎo)致檢測成本高、耗時(shí)長、效率低的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0029]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0030]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的流場氣流采集裝置的主視示意圖；
[0031]圖2為圖1沿A-A線的剖視示意圖；
[0032]圖3為圖1沿B-B線的剖視示意圖；
[0033]圖4為圖1所示流場氣流采集裝置的左視示意圖；
[0034]圖5為圖1所示流場氣流采集裝置的探針的剖視示意圖；
[0035]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的流場氣流采集裝置中橫向管與配節(jié)之間連接關(guān)系的尚]面不意圖；
[0036]圖7為圖6所示橫向管與配節(jié)沿C-C線的剖視示意圖；
[0037]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的流場氣流測量設(shè)備的主視示意圖；
[0038]圖9為沿D-D線的剖視示意圖；
[0039]附圖標(biāo)記:1、縱向管；100、導(dǎo)向通孔;2、套筒;3、探頭;4、蝸桿;5、渦輪;6、蝸桿中段部分(渦輪蝸桿嚙合處)；7、橫向管;70、安裝槽;8、配節(jié);9、可伸縮遮擋結(jié)構(gòu)；10、可伸縮遮擋結(jié)構(gòu)；11、接口(探針孔的接頭)；12、靜子葉片；13、探針;14、壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面可以參照附圖圖1?圖9以及文字內(nèi)容理解本實(shí)用新型的內(nèi)容以及本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)之間的區(qū)別點(diǎn)。下文通過附圖以及列舉本實(shí)用新型的一些可選實(shí)施例的方式，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案(包括優(yōu)選技術(shù)方案)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是:本實(shí)施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本實(shí)用新型的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于每個(gè)技術(shù)特征的實(shí)施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實(shí)施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉:可以將本實(shí)用新型提供的任一技術(shù)手段進(jìn)行替換或?qū)⒈緦?shí)用新型提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到新的技術(shù)方案。本實(shí)施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所能想到的任何替代技術(shù)方案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將本實(shí)用新型提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到的新的技術(shù)方案。
[0041]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種只需使用一個(gè)探針，檢測成本低、耗時(shí)短、效率高的流場氣流采集裝置以及設(shè)置該流場氣流采集裝置的流場氣流測量設(shè)備。
[0042]下面結(jié)合圖1?圖9對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。
[0043]如圖1?圖9所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的流場氣流采集裝置包括如圖1所示探針13(優(yōu)選為五孔探針)以及探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中:探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與探針13驅(qū)動(dòng)連接，探針13能在探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在待測量的氣流通道內(nèi)移動(dòng)至不同的檢測位置以采集不同檢測位置的氣流或氣流信號(hào)。
[0044]由于本實(shí)用新型中，探針13能在探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在待測量的氣流通道內(nèi)移動(dòng)至不同的檢測位置以采集不同檢測位置的氣流或氣流信號(hào)，由此僅一個(gè)探針13即可替代現(xiàn)有技術(shù)中的多個(gè)探針以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流的采集、測量，節(jié)省了多個(gè)探針13帶來的成本，而且試驗(yàn)過程中無需多次更換探針13，耗時(shí)短，試驗(yàn)效率更高。
[0045]作為可選地實(shí)施方式，探針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，采用皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以取代齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0046]如圖2所示，作為可選地實(shí)施方式，探針13包括探頭3、橫向管7、縱向管I以及與探頭3連通的柔性管，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸桿4以及(固定)設(shè)置有渦輪5的套筒2，其中:探頭3、蝸桿4均與橫向管7固定連接，探頭3采集到的氣流能通過柔性管引出，柔性管依次穿過橫向管7以及縱向管I的內(nèi)腔；
[0047]套筒2套設(shè)在縱向管I之外，渦輪5與蝸桿4相嚙合，且套筒2相對(duì)于縱向管I轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能通過渦輪5、蝸桿4帶動(dòng)橫向管7以及探頭3移動(dòng)至不同的檢測位置。
[0048]柔性管優(yōu)選為橡膠管，其數(shù)目與探頭3上探針孔的接口(或稱:接頭)11相同。探針13為五孔探針時(shí)，探頭3如圖4所示的探針孔上存在5個(gè)如圖5所示接口 11。
[0049]本實(shí)用新型在探針13上增加一套齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，將蝸桿4固定在探針13的橫向管7上，探針13的縱向管I套上一個(gè)同軸心的帶蝸輪5的套筒2。當(dāng)對(duì)壓氣機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行測量時(shí)，可以通過蝸輪5的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)蝸桿4的軸向前移或者后移，以利用探針13測量葉片通道內(nèi)不相同軸向截面的氣動(dòng)參數(shù)。
[0050]當(dāng)蝸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖2所示蝸桿4帶動(dòng)五孔探針的探頭3向后移動(dòng)，當(dāng)蝸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蝸桿4帶動(dòng)五孔探針的探頭3向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)五孔探針測量流道中不同軸向位置的流場。5個(gè)橡膠管分別連接探針孔的5個(gè)接口 11，先后