畸变发生器的制作方法

1.本发明涉航空发动机试验领域，特别涉及一种畸变发生器。


背景技术：

2.在航空发动机试验中，为了在大气进气条件下模拟实际航空发动机工作时的进口不均匀来流工况，通常在发动机机匣的进口段位置处放置一套畸变发生器(下称畸变网)，用于模拟该发动机设计状态下的进口无量纲总压沿径向的分布形式。
3.传统上的畸变网的结构如图1所示，在畸变网1＇上布置有沿径向不同位置布置的不同直径金属丝11＇，其设计原理是利用气流流过不同直径的金属丝11＇产生不同大小的流动损失，按照一定的规律沿径向在发动机进口段布置金属丝11＇，可以使得金属丝11＇下游的气流总压沿径向呈有规律的分布。通过在设计畸变网1＇的结构时调整金属丝11＇的参数(包括直径和位置)，可以使得在目标位置的总压沿径向分布满足设计要求。
4.但是，传统方案的畸变网的构型是固定的，想要适应不同的气流条件要求，需要重新设计和制造不同构型畸变网，再重新安装，导致成本较高，拆装复杂，耗费时间大。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中畸变网兼容性不佳，设计、制造和安装成本高的缺陷，提供一种畸变发生器。
6.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种畸变发生器，其设置于发动机机匣，所述畸变发生器包括：
8.若干螺纹杆，若干所述螺纹杆沿所述发动机机匣的径向设置于所述发动机机匣的内机匣和外机匣之间；
9.螺母，所述螺母设置并啮合于所述螺纹杆上；
10.畸变件，所述畸变件沿长度方向的两端分别连接于不同的所述螺纹杆的所述螺母上，所述畸变件沿长度方向具有弹性；
11.驱动机构，所述驱动机构连接于所述螺纹杆，并用于驱动所述螺纹杆转动。
12.该畸变发生器，在驱动机构驱动螺纹杆转动时，能够改变设置在该螺纹杆上的螺母在该发动机机匣内的位置，使连接该螺母的畸变件拉伸或缩小，改变其在发动机机匣内的位置，以此实现畸变结构在机匣内位置的调节，进而根据发动机不同来流条件需求，通过控制驱动机构改变畸变件在发动机机匣内沿其径向方向的位置，模拟出不同的总压沿径向分布规律。
13.该畸变发生器不仅克服了现有技术中畸变网结构固定不变，畸变网兼容性不佳，设计、制造和安装成本高的缺陷，并且可以根据发动机不同来流条件需求，模拟出不同的总压沿径向分布规律，利于缩短进气实验的实验周期。
14.较佳地，各所述螺纹杆沿着所述发动机机匣的圆周方向均匀布置，所述螺纹杆的数量大于等于八根。
15.通过上述结构设置，使各螺纹杆在发动机机匣内的分布尽可能均匀，进而使间接定位在螺纹杆上的畸变件在发动机机匣内的分布也尽可能均匀。
16.较佳地，所述畸变件的两端分别连接于相邻的所述螺纹杆的所述螺母上。
17.通过上述结构设置，可降低畸变件在发动机机匣内移动的难度，以增强畸变调节效果。
18.较佳地，所述畸变发生器还包括联动机构，所述驱动机构通过所述联动机构同时连接于所有的所述螺纹杆，所述联动机构能够带动所有的所述螺纹杆同步转动。
19.通过上述结构设置，使得各螺纹杆上的螺母能够以相同的速度在螺纹杆上移动，使得该畸变发生器的调节一致性比较好，更便于进气实验的实施。
20.较佳地，连接相同的所述畸变件的两个所述螺母在所述螺纹杆上的位置相同。
21.通过上述结构设置，在螺纹杆的数量大于等于八根的情况下，由各畸变件在机匣内围成的图形接近于半径相同的同心圆，以模拟传统的畸变网呈同心圆状排布的构型，也使得应用于传统的畸变网上的模拟参数可以直接在该畸变发生器被使用，使得兼容性和一致性均较好。
22.较佳地，单个所述螺纹杆上设置有多个所述螺母，多个所述螺母分别连接于不同的所述畸变件。
23.通过上述结构设置，可提高单根螺纹杆能够调节的畸变件的数量，进而提高畸变件在发动机机匣内的部分数量，进一步满足进气实验的需求。
24.较佳地，所述驱动机构和所述联动机构均位于所述内机匣的内侧，所述螺纹杆贯穿所述内机匣的表面并连接于所述联动机构。
25.通过上述结构设置，避免驱动机构和联动机构占据发动机机匣的外部空间。
26.较佳地，所述畸变件为材质为金属。
27.通过上述结构设置，提高畸变件的自身强度和使用耐久。
28.较佳地，所述畸变件为螺旋弹簧。
29.通过上述结构设置，提供一种结构简单、成本较低的实施方案，使得材质为金属的畸变件具备沿长度方向能够伸缩的特性，以在两个螺母之间一直保持张紧状态。
30.较佳地，所述畸变件的表面覆盖有弹性橡胶管。
31.通过上述结构设置，为金属弹簧的畸变件因直径较细，产生的畸变效果不明显的现象，通过在金属弹簧的外层套有弹性橡胶管，以增强畸变效果，且弹性橡胶管也会随着弹簧的拉伸而拉伸。
32.较佳地，所述螺纹杆的两端分别连接所述内机匣和所述外机匣。
33.通过上述结构设置，提供一种较为优选的结构实施方案，使螺纹杆实现可靠的固定。
34.较佳地，所述驱动机构设置于所述内机匣的内侧或者所述外机匣的外侧。
35.通过上述结构设置，避免驱动机构的设置影响发动机机匣的正常进气。
36.本发明的积极进步效果在于：
37.该畸变发生器，在驱动机构驱动螺纹杆转动时，能够改变设置在该螺纹杆上的螺母在该发动机机匣内的位置，使连接该螺母的畸变件拉伸或缩小，改变其在发动机机匣内的位置，以此实现畸变结构在机匣内位置的调节，进而根据发动机不同来流条件需求，通过
控制驱动机构改变畸变件在发动机机匣内沿其径向方向的位置，模拟出不同的总压沿径向分布规律。
38.该畸变发生器不仅克服了现有技术中畸变网结构固定不变，畸变网兼容性不佳，设计、制造和安装成本高的缺陷，并且可以根据发动机不同来流条件需求，模拟出不同的总压沿径向分布规律，利于缩短进气实验的实验周期。
附图说明
39.图1为现有技术的畸变网的结构示意图。
40.图2为本发明一实施例的畸变发生器的结构示意图。
41.图3为本发明一实施例的螺母的结构示意图。
42.图4为本发明一实施例的联动机构的结构示意图。
43.图5为本发明一实施例的螺纹杆和外机匣的定位关系示意图。
44.附图标记说明：
45.螺纹杆1，驱动端11，定位端12
46.螺母2，内螺纹本体21，耳状连接座22
47.畸变件3
48.驱动机构4
49.联动机构5
50.内机匣701
51.外机匣702
具体实施方式
52.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
53.如图2所示，本发明提供一种畸变发生器，其设置在发动机机匣处。该畸变发生器包括若干的螺纹杆1、设置在各螺纹杆1上的螺母2，若干的畸变件3以及驱动机构4。
54.其中，这些螺纹杆1沿着发动机机匣的径向方向设置在发动机机匣的内机匣701和外机匣702之间，本实施例中，螺纹杆1共12根，且沿着发动机机匣的周向方向等角度的均匀排布，螺纹杆1的一端延伸至内机匣701，另一端延伸并定位在外机匣702上。每一根螺纹杆1上均分布有四个螺母2，这些螺母2啮合在螺纹杆1表面的螺纹上，畸变件3沿着自身的长度方向的两端分别连接在不同的螺母2上，这两个螺母2分别位于不同的螺纹杆1上。并且，畸变件3沿着自身的长度方向是具有弹性、能够收缩的，使畸变件3连接于两个螺母2时保持处于绷紧的直线状态。而驱动机构4连接至螺纹杆1，该驱动机构4用于驱动螺纹杆1进行转动，实现带动螺母2在螺纹杆1上移动的目的。
55.具体的，该畸变发生器，通过驱动机构4驱动螺纹杆1转动，以改变设置在该螺纹杆1上的螺母2在该发动机机匣内的位置，使连接该螺母2的畸变件3拉伸或缩小，改变其在发动机机匣内的位置，以此实现畸变结构在机匣内位置的调节，进而根据发动机不同来流条件需求，通过控制驱动机构4改变畸变件3在发动机机匣内沿其径向方向的位置，模拟出不同的总压沿径向分布规律。
56.该畸变发生器不仅克服了现有技术中畸变网结构固定不变，畸变网兼容性不佳，设计、制造和安装成本高的缺陷，并且可以根据发动机不同来流条件需求，模拟出不同的总压沿径向分布规律。同时，该畸变发生器不需人工拆除和重新安装，节省了人力成本且提高了试验效率，利于缩短进气实验的实验周期。
57.其中，在本实施例中，这12根螺纹杆1是沿着发动机机匣的周向方向等角度的均匀排布，且畸变件3的两端是分别连接在相邻的螺纹杆1的螺母2上的，以给出了一种如何形成畸变网形状的布局方案，以用于模拟传统畸变网的圆环。当然，在其他实施例中，螺纹杆1的数量为8根以上，在畸变件3连续布置的情况下，基本能够模拟处传统畸变网的圆环状形状。同时，为更好地模拟出圆环状的形状，连接至相同的畸变件3两端的两个螺母2在其各自的螺纹杆1上的位置也应当相同，使得畸变件3保持平直，以通过连续设置的多个畸变件3，使各畸变件3围成的图形接近于半径相同的同心圆，也使得应用于传统的畸变网上的模拟参数可以直接在该畸变发生器被使用，兼容性和一致性均较好。
58.另外，传统的畸变网的材质为金属，因此，本实施例中的畸变件3的材质也优选地采用金属材质，为了较简单、可靠地解决畸变件3的材质为金属时，畸变件3如何具备弹性、能够收缩的目的，本实施例中，畸变件3具体为金属材质的螺旋弹簧，以在两侧的螺母2相对螺纹杆1移动时保持处于拉紧状态。
59.另外，螺旋弹簧的外层包裹有弹性橡胶管(图中未示出)，以用于增加螺旋弹簧的直径，以增强畸变效果，且弹性橡胶管也会随着弹簧的拉伸而拉伸。
60.螺母2在本实施例中的具体结构的剖视图如图3所示，螺母2包括内螺纹21和两侧的耳状连接座22，内螺纹21用于螺纹连接至螺纹杆1，以在螺纹杆1旋转时产生相对螺纹杆1的位移，两侧的耳状连接座22用于连接至畸变件3的端部，由于本实施例中的畸变件3为金属材质的螺旋弹簧，因此可以在畸变件3的末端设置金属挂钩，以挂在耳状连接座22中间的通孔内，实现快速拆装的目的，也便于维护和更换。
61.在本实施例中，这12根螺纹杆1是同步转动的，因此，畸变发生器还包括如图2所示的联动机构5，驱动机构4是通过该联动机构5同时连接至各螺纹杆1位于内机匣701侧的驱动端11上，以使得联动机构5在驱动机构4的驱动下，实现带动所有的螺纹杆1同步转动的目的，使各螺纹杆1上的螺母2同时、等速的产生位移，便于该畸变发生器的调节。
62.本实施例中的联动机构5布置在内机匣701的内侧，具体结构如图4所示，为以圆环状的齿条，齿条上的传动齿如图4所示的进行布置。各螺纹杆1的驱动端11设置圆形齿轮，分别啮合在该圆环状的齿条上，驱动机构4为电机，其驱动轴的圆形齿轮也啮合在该圆环状的齿条上。通过驱动轴的转动，以通过齿轮-齿条-齿轮的传动方式，带动联动机构5以图4中箭头所指的方向，进而带动各螺纹杆1同步转动。通过使螺纹杆1上的螺母2能够以相同的速度在螺纹杆1上移动，使得该畸变发生器的调节一致性比较好，更便于进气实验的实施。
63.其中，驱动机构4和联动机构5均位于内机匣701的内侧，螺纹杆1的驱动端11是贯穿内机匣701的表面后再连接在联动机构5上的。通过上述结构设置，避免驱动机构4和联动机构5占据发动机机匣的外部空间。
64.当然，在其他实施方式中，联动机构5也可采用现有技术中存在的其他传动结构形式，以同样实现带动各螺纹杆1同步、等速转动的目的。
65.本实施例中，如图5所示，各螺纹杆1的定位端12是定位在外机匣702的内侧的，通
过在定位端12处的凸出块与外机匣702进行面接触，实现旋转定位的目的，可有效保证各螺纹杆1定位调节的稳定性。
66.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。