一种风洞风扇叶片的锁紧结构

技术领域

本发明涉及桨叶试验技术领域，具体涉及一种风洞风扇叶片的锁紧结构。

背景技术

BHAW风洞风扇系统项目是国家重点科研项目，该风扇系统的主要用途是为风洞气流循环提供必要的动力，在风洞风扇系统中，叶轮是风扇段转子系统的重要组成部分，是风洞运行的动力部件，也是风洞的关键部件。

为使每个桨叶在规定的安装角范围内能够实现角度的微小调整，保证桨叶角度的公差要求，设计了桨叶安装角微调结构。同时，为了防止共振的发生，对桨叶的固有频率进行了严格要求，二阶频率必须大于100Hz。桨叶的二阶频率反应的是其摆振刚度，为解决桨叶摆振刚度问题，设计了提高叶片摆振刚度的锁紧结构。

发明内容

发明目的：本发明的目的是桨叶能够实现角度微小调整的同时提高桨叶的摆振刚度。

为了实现桨叶在规定角度下能够微小调整的同时提高桨叶的摆振刚度，在桨叶底端和桨毂外环通过两个偏心套锁紧结构锁紧。这种偏心套锁紧结构可以实现两个目的：⑴.使桨叶在规定的安装角范围内实现角度微调，保证叶片角度安装的公差要求。⑵.这种锁紧结构限制了桨叶三轴向的自由度，在提高桨叶的摆振刚度的同时分担了桨叶的部分离心力。

技术方案：一种风洞风扇叶片的锁紧结构，包括桨叶(1)、叶柄、偏心套Ⅰ(3)、垫块Ⅰ(4)、螺栓Ⅰ(5)、桨毂外环(7)、螺栓Ⅱ(8)、垫块Ⅱ(10)和偏心套Ⅱ(11)；

所述叶柄嵌入在桨叶的叶片根部，且所述叶柄形成锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ(12)，所述锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ均从所述叶片根部内凸出到叶片外部，且所述锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ(12)分别位于所述叶柄两侧；

所述锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ(12)均具有中心螺纹孔；

所述桨毂外环开有第一安装孔和第二安装孔，所述偏心套Ⅰ(3)可滑动地安装在第一安装孔中，所述偏心套Ⅱ(11)可滑动地安装在第二安装孔中；

所述锁紧凸台Ⅰ(2)同轴插设在所述偏心套Ⅰ的偏心孔中，所述锁紧凸台Ⅱ(12)同轴插设在所述偏心套Ⅱ的偏心孔中；

所述桨毂外环固定有垫块Ⅰ(4)和垫块Ⅱ(10)，所述垫块Ⅰ(4)开有通孔，所述垫块Ⅰ的通孔孔径小于偏心套Ⅰ的偏心孔孔径，大于锁紧凸台Ⅰ的中心螺纹孔孔径，所述垫块Ⅱ的通孔孔径小于偏心套Ⅱ的偏心孔孔径，大于锁紧凸台Ⅱ的中心螺纹孔孔径；所述偏心套Ⅰ支撑在所述垫块Ⅰ上，所述偏心套Ⅱ支撑在所述垫块Ⅱ上；

所述螺栓Ⅰ穿过所述垫块Ⅰ与所述锁紧凸台Ⅰ的中心螺纹孔配合，所述螺栓Ⅱ穿过所述垫块Ⅱ与所述锁紧凸台Ⅱ的中心螺纹孔配合；旋转螺栓Ⅰ和螺栓Ⅱ能够使得叶片根部与桨毂压紧固定偏心套实现锁紧，旋转偏心套Ⅰ和偏心套Ⅱ能够调整叶片相对于桨毂的角度。

进一步的，在所述螺栓Ⅰ与所述垫块Ⅰ之间设置有弹簧垫圈Ⅰ(6)，在所述螺栓Ⅱ与所述垫块Ⅱ之间设置有弹簧垫圈Ⅱ(9)。

进一步的，偏心套Ⅰ和偏心套Ⅱ相对于所述叶柄轴线对称设置。

进一步的，锁紧凸台Ⅰ和锁紧凸台Ⅱ相对于所述叶柄轴线对称设置。

进一步的，偏心套Ⅰ和偏心套Ⅱ的材质为不锈钢或铝合金。

进一步的，所述桨叶采用泡沫芯复合材料叶片。

进一步的，桨毂外环材质为高强度钢材。

进一步的，螺栓Ⅰ和螺栓Ⅱ为内六角圆柱头螺栓。

安装方法：安装桨叶(1)前，先分别将偏心套Ⅰ(3)和偏心套Ⅱ(11)安装到桨毂外环(7)上的垫块Ⅰ(4)和垫块Ⅱ(10)内，安装桨叶(1)时，分别将桨叶锁紧凸台Ⅰ(2)和桨叶锁紧凸台Ⅱ(12)穿入偏心套Ⅰ(3)和偏心套Ⅱ(11)中。检查桨叶(1)安装角，如不满足要求，调整偏心套Ⅰ(3)和偏心套Ⅱ(11)的同时，调整桨叶(1)的角度，使偏心套偏心孔中心和桨叶凸台螺纹孔中心同心，实现对安装角进行微调的目的。达到要求后，将弹簧垫圈Ⅰ(6)装入内六角圆柱头螺钉Ⅰ(5)中后，通过垫块Ⅰ(4)穿入桨叶锁紧凸台Ⅰ(2)的螺纹中并锁紧。将弹簧垫圈Ⅱ(9)装入内六角圆柱头螺钉Ⅱ(8)中后，通过垫块Ⅱ(10)穿入桨叶锁紧凸台Ⅱ(12)的螺纹并锁紧。

技术效果：本发明实现了桨叶角度的的微小调整，能够满足全部叶片安装角度的公差要求，保证了整体风洞风扇的整体平衡要求。同时，这种锁紧结构限制了桨叶三坐标轴方向的自由度，在提高桨叶的摆振刚度的同时分担了桨叶的部分离心力，使风扇的运行更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为一侧局部放大示意图；

图3为另一侧局部放大示意图；

图4为的偏心套剖视图；

图5为偏心套偏心位置示意图；

其中：1—桨叶、2—锁紧凸台Ⅰ、3—偏心套Ⅰ、4—垫块Ⅰ、5—螺栓Ⅰ、6—弹簧垫圈Ⅰ、7—桨毂外环、8—螺栓Ⅱ、9—弹簧垫圈Ⅱ、10—垫块Ⅱ、11—偏心套Ⅱ、12—锁紧凸台Ⅱ。

具体实施方式

结合附图具体提供一种风洞风扇叶片的锁紧结构，包括桨叶(1)、叶柄、偏心套Ⅰ(3)、垫块Ⅰ(4)、螺栓Ⅰ(5)、桨毂外环(7)、螺栓Ⅱ(8)、垫块Ⅱ(10)和偏心套Ⅱ(11)；

所述叶柄嵌入在桨叶的叶片根部，且所述叶柄形成锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ(12)，所述锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ均从所述叶片根部内凸出到叶片外部，且所述锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ(12)分别位于所述叶柄两侧；

所述锁紧凸台Ⅰ(2)和锁紧凸台Ⅱ(12)均具有中心螺纹孔；

所述桨毂外环开有第一安装孔和第二安装孔，所述偏心套Ⅰ(3)可滑动地安装在第一安装孔中，所述偏心套Ⅱ(11)可滑动地安装在第二安装孔中；

所述锁紧凸台Ⅰ(2)同轴插设在所述偏心套Ⅰ的偏心孔中，所述锁紧凸台Ⅱ(12)同轴插设在所述偏心套Ⅱ的偏心孔中；

所述桨毂外环固定有垫块Ⅰ(4)和垫块Ⅱ(10)，所述垫块Ⅰ(4)开有通孔，所述垫块Ⅰ的通孔孔径小于偏心套Ⅰ的偏心孔孔径，大于锁紧凸台Ⅰ的中心螺纹孔孔径，所述垫块Ⅱ的通孔孔径小于偏心套Ⅱ的偏心孔孔径，大于锁紧凸台Ⅱ的中心螺纹孔孔径；所述偏心套Ⅰ支撑在所述垫块Ⅰ上，所述偏心套Ⅱ支撑在所述垫块Ⅱ上；

所述螺栓Ⅰ穿过所述垫块Ⅰ与所述锁紧凸台Ⅰ的中心螺纹孔配合，所述螺栓Ⅱ穿过所述垫块Ⅱ与所述锁紧凸台Ⅱ的中心螺纹孔配合；旋转螺栓Ⅰ和螺栓Ⅱ能够使得叶片根部与桨毂压紧固定偏心套实现锁紧，旋转偏心套Ⅰ和偏心套Ⅱ能够调整叶片相对于桨毂的角度。

在所述螺栓Ⅰ与所述垫块Ⅰ之间设置有弹簧垫圈Ⅰ(6)，在所述螺栓Ⅱ与所述垫块Ⅱ之间设置有弹簧垫圈Ⅱ(9)。

偏心套Ⅰ和偏心套Ⅱ相对于所述叶柄轴线对称设置。

锁紧凸台Ⅰ和锁紧凸台Ⅱ相对于所述叶柄轴线对称设置。

螺栓Ⅰ和螺栓Ⅱ为内六角圆柱头螺栓。