风洞喷管的转盘装置技术领域
本发明涉及风洞试验中的试验装置领域，主要是通过轴承作为滚动体，通过中心
轴和底座限定自由度为转动，通过液压缸作为动力源，实现转盘顶部的喷管安全可靠转动
90°。
背景技术
风洞喷管是风洞建立不同速度流场的核心装置，其主要作用是通过改变喷管内壁
的几何形状将气流均匀稳定地加速到设计马赫数。目前超声速风洞中大多采用固壁喷管，
不同马赫数的喷管对应不同的内壁型面，一般一座超声速风洞配备的喷管数量为6～10个。
为了得到模型在不同马赫数下的试验数据，风洞试验通过更换喷管实现马赫数的
变换。在风洞厂房的布局中，喷管一般都放置在与风洞轴线平行的轨道上，更换时先将喷管
平行走到转盘上，通过转盘旋转90°之后与垂直轨道对接完成，再将喷管行走到试验位置
上。由于喷管数量多重量大，更换喷管的效率常常不高，甚至可以说更换喷管的速度决定了
超声速风洞的运行效率，这与风洞高效运行的实际需求有着明显的差距。
以前的风洞喷管转盘是依靠4个轮子(2个主动轮2个从动轮，主动轮由电机和减速
机驱动)在圆环形轨道上转动实现的。首先由于仅仅有4个轮子与轨道接触，支撑点过少，喷
管走上或走下转盘的时候，转盘的一个轮子会被压翘起。其次由于轮子的内外侧转动线速
度不一致，造成轨道与轮子发生滑动摩擦，长期工作造成主动轮和轨道磨损严重，主动轮悬
空失去动力，失去转盘转90°的功能，而从动轮磨损较弱，造成4个轮子的直径不一致，4个轮
子在圆环形轨道上为波浪式行走。最后由于主动轮与电机及减速机的连接为刚性连接，转
盘启停及波浪式行走过程中，电机及减速机的负载变化很大，极易损坏。
本发明所涉及风洞喷管的转盘装置比原有机构简单、合理，由于采用了深沟球轴
承和三排滚柱式回转支承轴承为回转元件，具有承载能力强、安装方便、滚动阻力小、定位
精度高、使用维护成本低、驱动装置可靠等特点，具有很强的通用性和可靠性，能够承受转
盘盖顶部100t重的载荷，能够满足风洞喷管转向90°的需要，是一套实用性很强的风洞喷管
的转盘装置。
发明内容
本发明提供了一种风洞喷管的转盘装置，解决了以前转盘支撑点过少、滚动体磨
损严重、驱动装置负载变化过大的不足，具有承载能力强、安装方便、滚动阻力小、定位精度
高、使用维护成本低、驱动装置可靠等特点，由于采用了中心轴定位的方案，并加装深沟球
轴承和三排滚柱式回转支承轴承为回转元件，并不影响原有转盘的地基，因此转盘盖定位
准确、安装拆卸方便，具有很强的实用性。
本发明的风洞喷管的转盘装置包括中心轴、中心轴承、转盘盖、液压缸、回转支承
轴承和底座；中心轴固定在地基上不动，中心轴承和回转支承轴承都以中心轴为回转中心
转动，其中，中心轴承采用深沟球轴承，其内环套在中心轴上，外环镶嵌在转盘盖上；回转支
承轴承采用三排滚柱式回转支承轴承，其内环与转盘盖连接，外环与固定在地基上的底座
连接，，液压缸的缸体连接在底座上，以拉杆连接在转盘盖上，通过2个液压缸的推拉实现转
盘盖的转动，从而带动转盘盖顶部载荷实现90°转向。
优选通过中心轴在地基上的定位来实现转盘盖的中心定位。
优选采用中心轴承和回转支承轴承作为滚动体，且都以中心轴为回转中心转动，
限定转盘盖只具有转动的自由度，没有其它方向的自由度。
优选中心轴承采用GB/T 276-1994的深沟球轴承，回转支承轴承采用JB/T 2300-
1999的三排滚柱式回转支承。
优选液压缸配套的阀组在失电工况下具有自锁功能，使得转盘盖的转动位置能够
固定。
本发明的优点是：
1、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用轴承作为滚动体，避免了由于支撑点过
少造成的转盘被重载荷压起翘头的现象，具有支撑点密集、支撑力分布均匀、承载能力强的
优点。
2、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用轴承作为滚动体，避免了由于轮子内外
侧线速度不一致造成的滑动摩擦，具有滚动阻力小、滚动体不易损坏的优点。
3、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用轴承作为滚动体，其中心轴承和外圈回
转轴承都是符合国家标准的外购件，具有结构简单、维护方便的优点。
4、本发明一种风洞喷管的转盘装置，使用液压缸作为驱动装置，可以承受驱动重
载荷加减速造成的负载较大变化，具有驱动装置简单可靠的优点。
5、本发明一种风洞喷管的转盘装置，不影响原有转盘的地基，使用中心轴作为定
位装置，因此转盘定位准确、安装拆卸方便，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的安装位置示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种风洞喷管的转盘装置，其特征包括中心轴1、中心轴
承2、转盘盖3、液压缸4、回转支承轴承5、底座6；
中心轴1固定在地基上不动，中心轴承2和回转支承轴承5都以中心轴1为回转中心
转动，其中中心轴承2采用深沟球轴承，其内环套在中心轴1上，外环镶嵌在转盘盖3上，主要
起到中心定位和承受部分倾覆力矩的作用；回转支承轴承5采用三排滚柱式回转支承轴承，
其内环与转盘盖3连接，外环与固定在地基上的底座6连接，主要承受转盘盖3上的垂直重量
载荷和绝大部分的倾覆力矩。液压缸4的缸体连接在底座6上，拉杆连接在转盘盖3上，2个液
压缸的推拉实现转盘盖3的转动，从而带动转盘盖3顶部载荷实现90°转向。
通过中心轴1在地基上的定位来实现转盘盖3的中心定位。
中心轴承2和回转支承轴承5作为滚动体，且都以中心轴1为回转中心转动，限定了
转盘盖3只具有转动的自由度，而没有其它方向的自由度。
中心轴承2和回转支承轴承5作为滚动体，且都是符合国家标准的外购件，加工精
度高、滚动阻力小，实现转盘盖3在承受重载荷100t的情况下依然可以顺利发生转动。
中心轴承2采用深沟球轴承(GB/T 276-1994)，回转支承轴承采用三排滚柱式回转
支承(JB/T 2300-1999)，都是符合标准的外购件，因此结构简单维护方便。
通过液压缸6的推拉实现盘盖190°的转动，液压缸4配套的阀组在失电工况下具有
自锁功能，使得转盘盖3的转动位置能够固定。