風(fēng)洞殼體的修型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適用但不僅限于風(fēng)洞殼體的修型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)洞是進行空氣動力學(xué)研究、飛行器研制和風(fēng)工程探索的常用試驗裝置。隨著風(fēng)洞應(yīng)用范圍的擴展，風(fēng)洞模擬試驗的要求越來越高，對風(fēng)洞殼體精度的要求也越來越高。例如，在風(fēng)洞結(jié)構(gòu)中較關(guān)鍵的收縮段，其作用是通對氣流進行收縮后增壓、增速。收縮段殼體包括外殼和內(nèi)殼，其中外殼承壓、內(nèi)殼成形。內(nèi)殼體由縱向筋板和環(huán)向筋板焊接而成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝精度要求高，施工工藝和技術(shù)難度大。根據(jù)氣動原理，收縮段的內(nèi)殼體型面需設(shè)計為三元收縮的曲面，其型面的精度對流場穩(wěn)定性的影響較大，故盡可能提高收縮段內(nèi)殼體型面精度對風(fēng)洞建設(shè)具有重大的意義。
[0003]目前，大型風(fēng)洞的收縮段，由于外形尺寸大、重量重，公路運輸受限，只能在施工現(xiàn)場完成制造安裝工作?，F(xiàn)有的制作安裝方式是:先將收縮段的縱向筋板預(yù)制成整體，各圈環(huán)向筋板先按照設(shè)計的理論尺寸預(yù)制成環(huán)段，在裝配時控制各層環(huán)向筋板的高度和內(nèi)截面尺寸，以及各層環(huán)向筋板的同心度，通過焊接的方式將縱向筋板和環(huán)向筋板連成整體，最后安裝殼體的內(nèi)表面板材。由于安裝縱向筋板和環(huán)向筋板存在不可避免的下料誤差，以及焊接收縮變形，故通過現(xiàn)有的方法和裝置制成的收縮段內(nèi)殼體的型面誤差較大，且較難消除，極大的影響風(fēng)洞的建設(shè)質(zhì)量。此外，在施工過程中由于需要測量控制的要素較多，施工人員勞動強度較大，所需的工期時間也較長。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、使用方便，能夠有效提高風(fēng)洞內(nèi)殼體型面精度的修型裝置。
[0005]本實用新型的風(fēng)洞殼體的修型裝置，包括設(shè)于基體上的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)上設(shè)有可沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動、長度可調(diào)且與風(fēng)洞殼體距離相適應(yīng)的可旋轉(zhuǎn)的樣桿，以及控制樣桿沿所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述樣桿的旋轉(zhuǎn)外伸端設(shè)有修型工具。所述基體為本實用新型的修型裝置的基座部分，用于對其它部件的連接和/或支承。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)于風(fēng)洞內(nèi)殼體軸線上或其它位置，對樣桿起導(dǎo)向作用。所述樣桿的非外伸端可以與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(同時兼做旋轉(zhuǎn)軸)相連，也可以為只與單一的旋轉(zhuǎn)軸連接，使樣桿不僅可沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動，還可以繞軸旋轉(zhuǎn)。所述樣桿為可伸縮結(jié)構(gòu)，其長度可調(diào)整以便與風(fēng)洞收縮段內(nèi)殼體徑向變化的距離相適應(yīng)。當(dāng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)于風(fēng)洞內(nèi)殼體軸線上時，樣桿的長度可以略大于樣桿當(dāng)前所處的風(fēng)洞內(nèi)殼體橫截面的半徑，使加工后的風(fēng)洞內(nèi)殼體有一定加工余量。在實際應(yīng)用時，通過驅(qū)動結(jié)構(gòu)來控制升降機構(gòu)上的樣桿，使樣桿沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動到所需位置；再調(diào)整樣桿的長度，使設(shè)于樣桿旋轉(zhuǎn)外伸端的修型工具可以對構(gòu)成風(fēng)洞內(nèi)殼體型面不同位置的環(huán)向筋板進行標(biāo)記和/或修整。通過控制升降機構(gòu)使樣桿沿風(fēng)洞內(nèi)殼體軸線的升降，完成整個內(nèi)殼體型面的修型，調(diào)整內(nèi)殼體的型面尺寸，提高內(nèi)殼體的型面精度；然后再采用打磨或其它精修的方式使縱向筋板與環(huán)向筋板平滑過度連接，進一步提高內(nèi)殼體的型面精度，最終得到精度較高的風(fēng)洞內(nèi)殼體。
[0006]本實用新型的風(fēng)洞殼體的修型裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠非常有效的實現(xiàn)對風(fēng)洞內(nèi)殼體的修型，極大的提高風(fēng)洞內(nèi)殼體的型面精度；并且使用方便，能夠提高風(fēng)洞內(nèi)殼體的修型效率，大幅度降低了施工人員勞動強度的同時，非常顯著的縮短了施工周期。
[0007]在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述升降機構(gòu)可以采用目前常用的不同方式，例如，可以采用由上方進行提拉的方式驅(qū)動，或采用由下方進行頂推的方式驅(qū)動；此外，對于驅(qū)動動力源，可以為電機、液壓等機械動力裝置，也可以直接采用人力驅(qū)動等。以提拉式驅(qū)動為例，其可包括設(shè)有用于設(shè)置提拉式驅(qū)動結(jié)構(gòu)的頂板和可由所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)帶動并設(shè)有所述樣桿的樣桿板。所述頂板用于固定和安裝驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)可以是手拉葫蘆、電機或液壓驅(qū)動結(jié)構(gòu)等。例如，當(dāng)所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)為手拉葫蘆時，將手拉葫蘆的一端固定于頂板上，手拉葫蘆的另一端與樣桿板相連，通過人工拉動手拉葫蘆來控制樣桿板沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動。所述樣桿板位于風(fēng)洞內(nèi)殼體的橫截面上，對樣桿起支撐和定位作用，當(dāng)樣桿沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動時，不會偏離樣桿所在平面，確保修型工具對位于同一橫截面上的環(huán)向筋板進行修型的準(zhǔn)確性，在一定程度上提高了風(fēng)洞內(nèi)殼體修型后的型面精度。采用頂推式驅(qū)動時，則可將步進電機或液壓機構(gòu)等設(shè)于樣桿板的底部，根據(jù)作業(yè)需要操作其推動樣桿板沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上下移動。
[0008]進一步的，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可以直接由樣桿的旋轉(zhuǎn)軸兼做，也可以為單獨設(shè)置的如導(dǎo)向立柱/導(dǎo)軌等結(jié)構(gòu)。對于后者，例如可包括設(shè)于所述頂板和樣桿板之間的導(dǎo)向立柱，樣桿板上設(shè)有連接樣桿的旋轉(zhuǎn)軸。所述導(dǎo)向立柱對頂板和樣桿板進行導(dǎo)向的同時，還對樣桿板進行支撐、穩(wěn)定和定位。當(dāng)風(fēng)洞內(nèi)殼體的各個橫截面呈圓形時，所述旋轉(zhuǎn)軸可設(shè)于風(fēng)洞內(nèi)殼體軸線上，以便于樣桿在風(fēng)洞內(nèi)殼體的同一橫截面沿旋轉(zhuǎn)軸做周向運動時，不用多次調(diào)整樣桿長度，減小施工誤差。
[0009]進一步的，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)長度大于風(fēng)洞內(nèi)殼體的軸向長度，以確保升降機構(gòu)能夠在風(fēng)洞內(nèi)殼體的整個軸向長度范圍內(nèi)移動，使樣桿上的修型工具能夠?qū)φ麄€內(nèi)殼體的所有部分都能夠進行修型，避免因?qū)蚪Y(jié)構(gòu)長度不足而導(dǎo)致修型工具無法對部分內(nèi)殼體進行修型。
[0010]一般而言，所述修型工具可包括用于標(biāo)記需修型部位的劃針。所述劃針在樣桿的帶動下，可按照理論設(shè)計數(shù)據(jù)在環(huán)向筋板刻畫切割線，再沿切割線對環(huán)向筋板進行切割，除去多余的材料，就可得到與設(shè)計尺寸符合的風(fēng)洞內(nèi)殼體型面。
[0011]此外，所述修型工具還可以包括可與劃針同時設(shè)置或可與劃針更換的火焰切割頭。當(dāng)劃針在環(huán)向筋板上刻畫好切割線后，使火焰切割頭在樣桿的帶動下，對環(huán)向筋板進行切割，除去多余的材料；切割完成后再進行邊緣的打磨精修，使環(huán)向筋板和縱向筋板平滑連接，從而得到精度較高的風(fēng)洞內(nèi)殼體型面。所述修型工具還可以是其它現(xiàn)有的型材切割工具。
[0012]本實用新型的風(fēng)洞殼體的修型裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠高效、高精度的對風(fēng)洞內(nèi)殼體進行修型，極大的提高風(fēng)洞內(nèi)殼體的型面精度，并且大幅度降低施工人員勞動強度的同時，還非常顯著的縮短了施工周期。
[0013]以下結(jié)合實施例的【具體實施方式】