一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置

1.本发明属于矢量喷管模拟加载技术领域，具体涉及一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置。


背景技术：

2.推力矢量尾喷管是指能够控制排出气流的方向使推力方向变化的尾喷管，推力矢量技术是一项综合性很强的技术，它包括推力转向喷管技术和飞机机体/推进/控制系统一体化技术。对于矢量喷管，收敛片是一个重要的受力部件，在工作中主要控制喷管的扩张。
3.目前对于矢量喷管的实验，如何模拟实际工作中存在的气动力是一个比较重要的问题。在实际状态下气动力与收敛片保持时刻垂直的状态，但目前的实验台多以绳索牵引、液压缸推动等方式实现模拟加载过程，并不具有保持载荷方向时刻与收敛片垂直的效果，因此难以保证一个良好的模拟过程，而垂直模拟实验台多为静态，难以反映在动态工作过程中的模拟情况。


技术实现要素：

4.本发明提供一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，能够模拟矢量喷管工作时所受气动力状态，且能保持气动力与收敛片在动态模拟过程中处于垂直状态。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，包括安装架和机匣，所述机匣固定安装所述安装架上，所述安装架背部设有套筒，所述套筒内设有主作动筒，所述安装架前部设有横向导轨，所述横向导轨上滑动配合安装有圆盘，所述主作动筒前端与所述圆盘固定连接；所述机匣外侧周向均匀设有多个外侧作动筒，所述外侧作动筒前端与支撑环固定连接；所述机匣前端周向均匀设有多个凸轮，所述凸轮背部与所述支撑环转动连接，所述凸轮前部固定设有收敛片，所述圆盘与每个收敛片之间设有加载作动筒。
7.进一步地，所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，所述主作动筒尾部设有缸体法兰，所述缸体法兰通过螺钉与所述套筒固定连接；所述主作动筒内部设有主活塞杆，所述主活塞杆前端与所述圆盘固定连接。
8.进一步地，所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，所述凸轮尾端设有安装管，所述机匣前端上设有销轴，所述安装管套装在所述销轴上；所述凸轮背部两侧分别设有凸缘，所述支撑环内侧周向均匀设有多个固定架，所述固定架前部设有凹槽，所述凹槽内部设有滚子，所述固定架前端内侧对称设有两个卡头，所述凸轮背部放置在所述凹槽内与所述滚子贴合，所述卡头与所述凸缘卡接。
9.进一步地，所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，所述收敛片表面设有连接耳环，所述连接耳环通过关节轴承连接于所述加载作动筒。
10.进一步地，所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，所述机匣后部设有后端法兰，所述外侧作动筒后端固定安装在所述后端法兰上。
11.进一步地，所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，所述安装架包括架体、支撑板和加强筋，所述架体垂直固定设置在所述支撑板上，所述架体与所述支撑板之间焊有所述加强筋。
12.进一步地，所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，所述安装架上方固定安装有协调控制器，所述协调控制器通过信号线连接于所述主作动筒和外侧作动筒。
13.本发明的有益效果为：
14.1、本发明通过在安装架后方安装套筒，并且在套筒内安装主作动筒的方案，通过主作动筒带动圆盘进行移动，进而带动安装于圆盘外周的加载作动筒进行角度调整，使其轴线方向时刻与收敛片保持垂直，以实现模拟气动力的方向与收敛片垂直的功能，在安装架前端还设置横向导轨结构，进而加强了圆盘移动过程的稳定与可靠，同时避免了圆盘发生转动导致加载力偏转的情况发生。
15.2、本发明通过在圆盘外侧安装加载作动筒的方案，利用加载作动筒从内向外作用在收敛片的内侧，尽可能保证了在模拟加载过程中接近实际工作的气动力情况，使加载力直接作用在收敛片内部，保证了加载结果的准确，通过支撑环下方安装的固定架与滚子连接到凸轮上，防止设备结构由于重力影响下沉，同时保证外侧作动筒工作时保持支撑环的同心度，进而保证加载力方向的准确性。
附图说明
16.图1为矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置后视立体图；
17.图2为矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置前视立体图；
18.图3为矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置侧视剖面图；
19.图4为图3中a处放大图。
具体实施方式
20.如图1-4所示，一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，包括安装架1和机匣2，所述机匣2固定安装所述安装架1上，所述安装架1背部设有套筒7，所述套筒7内设有主作动筒3，所述主作动筒3尾部设有缸体法兰301，所述缸体法兰301通过螺钉4与所述套筒7固定连接；所述安装架1前部设有两根横向导轨12，所述横向导轨12上滑动配合安装有圆盘8，所述主作动筒3内部设有主活塞杆302，所述主活塞杆302前端与所述圆盘8固定连接；所述机匣2外侧周向均匀设有6个外侧作动筒6，所述机匣2后部设有后端法兰201，所述外侧作动筒6后端固定安装在所述后端法兰201上；所述外侧作动筒6前端与支撑环9固定连接；所述机匣2前端周向均匀设有15个凸轮11，所述凸轮11尾端设有安装管1101，所述机匣2前端上设有销轴，所述安装管1101套装在所述销轴上；所述凸轮11背部与所述支撑环9形成转动连接，所述凸轮11背部两侧分别设有凸缘1102，所述支撑环9内侧周向均匀设有15个固定架17，所述固定架17前部设有凹槽，所述凹槽内部设有滚子18，所述固定架17前端内侧对称设有两个卡头，所述凸轮11背部放置在所述凹槽内与所述滚子18贴合，所述卡头与所述凸缘1102卡接；所述凸轮11前部固定设有收敛片13，所述圆盘8与每个收敛片13之间设有加载作动筒10，所述收敛片13表面设有连接耳环1301，所述连接耳环1301通过关节轴承14连接于所述加载作动筒10。所述安装架1包括架体、支撑板102和加强筋101，所述架体垂直固定设
置在所述支撑板102上，所述架体与所述支撑板102之间焊有所述加强筋101。所述安装架1上方固定安装有协调控制器5，所述协调控制器5通过信号线16连接于所述主作动筒3和外侧作动筒6。
21.工作过程如下：通过主作动筒3的进给控制圆盘8调整位置，圆盘8调整位置进而调整了加载作动筒10与收敛片13之间的夹角大小，保持加载作动筒10轴线方向垂直于收敛片13以保证加载力的垂直；在机匣2前端利用凸轮11支撑保证支撑环9的同心，保证了加载力方向可控性的最大理想化，利用外侧作动筒6调整支撑环9的位置，当支撑环9位置变化时，凸轮11的作用使收敛片13倾角相应改变，此时通过协调控制器5调整主作动筒3带动圆盘8移动，保持加载力垂直，即可完成模拟动态加载的过程，解决了动态加载不垂直和静态垂直加载的技术问题，确保了加载的效果。


技术特征：
1.一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，包括安装架和机匣，所述机匣固定安装所述安装架上，所述安装架背部设有套筒，所述套筒内设有主作动筒，所述安装架前部设有横向导轨，所述横向导轨上滑动配合安装有圆盘，所述主作动筒前端与所述圆盘固定连接；所述机匣外侧周向均匀设有多个外侧作动筒，所述外侧作动筒前端与支撑环固定连接；所述机匣前端周向均匀设有多个凸轮，所述凸轮背部与所述支撑环转动连接，所述凸轮前部固定设有收敛片，所述圆盘与每个收敛片之间设有加载作动筒。2.根据权利要求1所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，所述主作动筒尾部设有缸体法兰，所述缸体法兰通过螺钉与所述套筒固定连接；所述主作动筒内部设有主活塞杆，所述主活塞杆前端与所述圆盘固定连接。3.根据权利要求1所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，所述凸轮尾端设有安装管，所述机匣前端上设有销轴，所述安装管套装在所述销轴上；所述凸轮背部两侧分别设有凸缘，所述支撑环内侧周向均匀设有多个固定架，所述固定架前部设有凹槽，所述凹槽内部设有滚子，所述固定架前端内侧对称设有两个卡头，所述凸轮背部放置在所述凹槽内与所述滚子贴合，所述卡头与所述凸缘卡接。4.根据权利要求1所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，所述收敛片表面设有连接耳环，所述连接耳环通过关节轴承连接于所述加载作动筒。5.根据权利要求1所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，所述机匣后部设有后端法兰，所述外侧作动筒后端固定安装在所述后端法兰上。6.根据权利要求1所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，所述安装架包括架体、支撑板和加强筋，所述架体垂直固定设置在所述支撑板上，所述架体与所述支撑板之间焊有所述加强筋。7.根据权利要求1所述的矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置，其特征在于，所述安装架上方固定安装有协调控制器，所述协调控制器通过信号线连接于所述主作动筒和外侧作动筒。

技术总结
本发明属于矢量喷管模拟加载技术领域，具体涉及一种矢量喷管收敛片气动力模拟动态加载装置。技术方案如下：包括安装架和机匣，所述机匣固定安装所述安装架上，所述安装架背部设有套筒，所述套筒内设有主作动筒，所述安装架前部设有横向导轨，所述横向导轨上滑动配合安装有圆盘，所述主作动筒前端与所述圆盘固定连接；所述机匣外侧周向均匀设有多个外侧作动筒，所述外侧作动筒前端与支撑环固定连接；所述机匣前端周向均匀设有多个凸轮，所述凸轮背部与所述支撑环转动连接，所述凸轮前部固定设有收敛片，所述圆盘与每个收敛片之间设有加载作动筒。本发明能够模拟矢量喷管工作时所受气动力状态，保持气动力与收敛片在动态模拟过程中处于垂直状态。中处于垂直状态。中处于垂直状态。


技术研发人员：周生浩 林君哲 王晓宇 罗忠 韩清凯
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/9/2