一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，它由疲勞試驗(yàn)機(jī)、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥、作動(dòng)器試驗(yàn)器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下接頭和大型主槳舵機(jī)組成；上、下接頭安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，大型主槳舵機(jī)兩端安裝在上、下接頭上，液壓站通過(guò)油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥再與大型主槳舵機(jī)連接，作動(dòng)器試驗(yàn)器通過(guò)電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥連接，數(shù)字存儲(chǔ)示波器與作動(dòng)器試驗(yàn)器連接顯示大型主槳舵機(jī)的相關(guān)信息。本發(fā)明不僅能模擬外部氣動(dòng)載荷作用，還能模擬作動(dòng)器液壓壓力作用，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)于大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞定壽具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，屬于試驗(yàn)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]大型直升機(jī)主槳舵機(jī)在工作過(guò)程中，不斷承受交變載荷，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)必須考核其疲勞壽命。大型直升機(jī)主槳舵機(jī)通常作為直升機(jī)的一個(gè)子系統(tǒng)在液壓驅(qū)動(dòng)下工作，不僅承受自身作動(dòng)器的液壓壓力，而且還承受氣動(dòng)載荷作用，常規(guī)的疲勞試驗(yàn)機(jī)僅能模擬外部氣動(dòng)載荷作用，而不能模擬作動(dòng)器液壓壓力作用，目前，尚缺乏有效而實(shí)用的大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)的測(cè)試系統(tǒng)。為此，本發(fā)明將常規(guī)疲勞試驗(yàn)機(jī)、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥、作動(dòng)器試驗(yàn)器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下接頭和大型主槳舵機(jī)集成為大型主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，不僅能模擬外部氣動(dòng)載荷作用，還能模擬作動(dòng)器液壓壓力作用，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)于大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞定壽具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、目的:本發(fā)明目的是提供一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，可以模擬真實(shí)工作狀態(tài)載荷作用，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、高效的特點(diǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行成本也比較低。
[0004]2、技術(shù)方案:本發(fā)明一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，由疲勞試驗(yàn)機(jī)、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥、作動(dòng)器試驗(yàn)器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下接頭和大型主槳舵機(jī)組成。它們之間的位置連接關(guān)系如下:上、下接頭安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，大型主槳舵機(jī)兩端安裝在上、下接頭上，液壓站通過(guò)油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥再與大型主槳舵機(jī)連接，作動(dòng)器試驗(yàn)器通過(guò)電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥連接，數(shù)字存儲(chǔ)示波器與作動(dòng)器試驗(yàn)器連接顯示大型主槳舵機(jī)的相關(guān)信息。
[0005]其中，疲勞試驗(yàn)機(jī)、上、下接頭和大型主槳舵機(jī)的連接順序從上到下為:
[0006]疲勞試驗(yàn)機(jī)一上夾具一大型主槳舵機(jī)一下夾具一疲勞試驗(yàn)機(jī)
[0007]所述的疲勞試驗(yàn)機(jī)為常用低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，用以對(duì)大型主槳舵機(jī)活塞施加疲勞載荷,試驗(yàn)機(jī)的載荷范圍需大于大型主槳舵機(jī)的試驗(yàn)載荷。
[0008]所述的液壓站為常規(guī)液壓站，需有輸油口和回油口，輸油口用于向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥輸送液壓油，回油口用于將液壓油回流入液壓站，液壓站能提供的油壓需大于大型主槳舵機(jī)的試驗(yàn)油壓并能保持穩(wěn)定。
[0009]所述的轉(zhuǎn)換接頭是多臺(tái)階軸類(lèi)零件，為液壓站的兩個(gè)油口與油管之間的接頭，用以連接油管和液壓站的兩個(gè)油口。
[0010]所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥為與大型主槳舵機(jī)連接的輔助部件，其內(nèi)部具有電機(jī)控制閥門(mén)的開(kāi)度。旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥將液壓油送往大型主槳舵機(jī)，驅(qū)動(dòng)活塞軸向移動(dòng)，其控制閥的開(kāi)度的電機(jī)受作動(dòng)器試驗(yàn)器驅(qū)動(dòng)，以改變活塞運(yùn)動(dòng)方向及速度，形成閉環(huán)控制，可將大型主槳舵機(jī)中活塞有效地維持在平衡位置。[0011 ] 所述的作動(dòng)器試驗(yàn)器為驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥電機(jī)的電子裝置，向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥的電機(jī)輸出控制信號(hào)，并接收大型主槳舵機(jī)反饋的活塞位置信號(hào)。
[0012]所述的數(shù)字存儲(chǔ)示波器為常用的示波器，用以觀測(cè)大型主槳舵機(jī)的控制和反饋信號(hào)。
[0013]所述大型主槳舵機(jī)是一種雙腔雙活塞桿液壓伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，它由尾座、雙尾座活塞、端環(huán)、雙端環(huán)活塞、雙筒體、作動(dòng)器試驗(yàn)器和連接螺栓組成，整個(gè)系統(tǒng)由連接螺栓連接和固定。主槳舵機(jī)能夠提供主槳葉氣動(dòng)力的隨動(dòng)平衡力，使主槳在隨時(shí)間變化的氣動(dòng)力作用下保持平衡和穩(wěn)定狀態(tài)，其工作液壓壓力為21MPa，活塞桿的最大工作載荷為70kN。
[0014]所述上接頭是一個(gè)六面體與一個(gè)吊耳的結(jié)合件，單吊耳端通過(guò)螺栓與大型主槳舵機(jī)連接；
[0015]所述下接頭是一個(gè)六面體與兩個(gè)吊耳的結(jié)合件，雙吊耳端通過(guò)螺栓與大型主槳舵機(jī)連接。
[0016]3、優(yōu)點(diǎn)及功效:本發(fā)明的有益效果是可以單獨(dú)對(duì)大型直升機(jī)主槳舵機(jī)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)測(cè)試，可為大型直升機(jī)主槳舵機(jī)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證提供有效技術(shù)支撐，此外，本發(fā)明具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、高效、成本低的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地完成大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是轉(zhuǎn)換接頭示意圖。
[0018]圖2是上接頭示意圖。
[0019]圖3是下接頭示意圖。
[0020]圖4是大型主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)原理圖。
[0021]圖4中:1.疲勞試驗(yàn)機(jī)，2.上接頭，3.大型主槳舵機(jī)，4.轉(zhuǎn)換接頭，5.液壓站，6.旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥，7.數(shù)字存儲(chǔ)示波器，8.作動(dòng)器試驗(yàn)器，9.下接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖4說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。在圖4中，本發(fā)明一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，由疲勞試驗(yàn)機(jī)1、液壓站5、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥
6、作動(dòng)器試驗(yàn)器8、數(shù)字存儲(chǔ)示波器7、轉(zhuǎn)換接頭4、上、下接頭2、9和大型主槳舵機(jī)3組成。它們之間的位置連接關(guān)系如下:上、下接頭2、9安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)I上，大型主槳舵機(jī)3兩端安裝在上、下接頭2、9上，液壓站5通過(guò)油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6再與大型主槳舵機(jī)3連接，作動(dòng)器試驗(yàn)器8通過(guò)電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6連接，數(shù)字存儲(chǔ)示波器7與作動(dòng)器試驗(yàn)器8連接顯示大型主槳舵機(jī)3的相關(guān)信息。
[0024]在本實(shí)施實(shí)例中的疲勞試驗(yàn)機(jī)I選擇用MTS，對(duì)大型主槳舵機(jī)3的活塞施加疲勞載荷，液壓站5將設(shè)定壓力的液壓油送往大型主槳舵機(jī)3的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6再將液壓油送往大型主槳舵機(jī)3筒體中，驅(qū)動(dòng)活塞軸向移動(dòng)；大型主槳舵機(jī)3的活塞位置信號(hào)反饋給與數(shù)字存儲(chǔ)示波器7相連的作動(dòng)器試驗(yàn)器8，作動(dòng)器試驗(yàn)器8驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6的電機(jī)，改變閥中液壓油的方向及閥的開(kāi)度，以改變活塞運(yùn)動(dòng)方向及速度，從而形成閉環(huán)控制，可將大型主槳舵機(jī)3中活塞維持在平衡位置，以上過(guò)程可通過(guò)數(shù)字存儲(chǔ)示波器7觀測(cè)。由于作動(dòng)器試驗(yàn)器8沒(méi)有屏幕，因此，將它連接到數(shù)字存儲(chǔ)示波器7，作動(dòng)器試驗(yàn)器8的電流信號(hào)及閥通斷H通道提供信號(hào)給數(shù)字存儲(chǔ)示波器7的I通道，以顯示旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6的開(kāi)度及液壓油流動(dòng)方向信號(hào)，作動(dòng)器試驗(yàn)器8的解調(diào)及開(kāi)閉環(huán)H通道提供信號(hào)給數(shù)字存儲(chǔ)示波器7的2通道，以顯示大型主槳舵機(jī)3的活塞位移，這樣，通過(guò)數(shù)字存儲(chǔ)示波器6可以觀測(cè)旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥的開(kāi)度與液壓油流向及主槳舵機(jī)3的活塞位移。數(shù)字存儲(chǔ)示波器7還能計(jì)算并顯示I通道峰峰值和2通道峰峰值，黃色高頻的信號(hào)為I通道信號(hào)，綠色低頻的信號(hào)為2通道信號(hào)，I通道峰峰值顯示于示波器屏幕左下角。作動(dòng)器試驗(yàn)器8與數(shù)字存儲(chǔ)示波器7的組合，作動(dòng)器試驗(yàn)器8從大型主槳舵機(jī)3采集活塞位移信號(hào)，通過(guò)計(jì)算，發(fā)指令給旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥6的電機(jī)，而數(shù)字存儲(chǔ)示波器7負(fù)責(zé)顯示信號(hào)。由作動(dòng)器試驗(yàn)器8引出的電線接大型主槳舵機(jī)3。
[0025]大型主槳舵機(jī)3缸體上下各有一個(gè)端環(huán)，分別通過(guò)一個(gè)螺栓與上、下接頭(2和9，如圖2和圖3所示)連接，上、下接頭(2和9)通過(guò)M27X 2的螺紋與MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)I連接。大型主槳舵機(jī)3的液壓管路接頭為M12X I的母接頭，液壓站5為M14X 1.5X 12的螺紋孔，為此，設(shè)計(jì)并加工了用于連接液壓管路與液壓站5的轉(zhuǎn)換接頭4 (如圖1所示)。
[0026]這樣，通過(guò)上面設(shè)計(jì)的這套系統(tǒng)就可以完成大型主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試。
[0027]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)在于疲勞試驗(yàn)機(jī)I的選擇，可以是常規(guī)的MTS、INSTR0N等疲勞試驗(yàn)機(jī)或者自制疲勞試驗(yàn)機(jī)，大型主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)其它的設(shè)計(jì)思想和連接方式與【具體實(shí)施方式】一相同。
【權(quán)利要求】
1.一種大型直升機(jī)主槳舵機(jī)疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:它由疲勞試驗(yàn)機(jī)、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥、作動(dòng)器試驗(yàn)器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下接頭和大型主槳舵機(jī)組成；上、下接頭安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，大型主槳舵機(jī)兩端安裝在上、下接頭上，液壓站通過(guò)油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥再與大型主槳舵機(jī)連接，作動(dòng)器試驗(yàn)器通過(guò)電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥連接，數(shù)字存儲(chǔ)示波器與作動(dòng)器試驗(yàn)器連接顯示大型主槳舵機(jī)的相關(guān)信息； 其中，疲勞試驗(yàn)機(jī)、上、下接頭和大型主槳舵機(jī)的連接順序從上到下為: 疲勞試驗(yàn)機(jī)一上夾具一大型主槳舵機(jī)一下夾具一疲勞試驗(yàn)機(jī)所述的疲勞試驗(yàn)機(jī)為常用低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，用以對(duì)大型主槳舵機(jī)活塞施加疲勞載荷，試驗(yàn)機(jī)的載荷范圍需大于大型主槳舵機(jī)的試驗(yàn)載荷； 所述的液壓站為常規(guī)液壓站，需有輸油口和回油口，輸油口用于向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥輸送液壓油，回油口用于將液壓油回流入液壓站，液壓站能提供的油壓需大于大型主槳舵機(jī)的試驗(yàn)油壓并能保持穩(wěn)定； 所述的轉(zhuǎn)換接頭是多臺(tái)階軸類(lèi)零件，為液壓站的兩個(gè)油口與油管之間的接頭，用以連接油管和液壓站的兩個(gè)油口； 所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥為與大型主槳舵機(jī)連接的輔助部件，其內(nèi)部具有電機(jī)控制閥門(mén)的開(kāi)度，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥將液壓油送往大型主槳舵機(jī)，驅(qū)動(dòng)活塞軸向移動(dòng)，其控制閥的開(kāi)度的電機(jī)受作動(dòng)器試驗(yàn)器驅(qū)動(dòng)，以改變活塞運(yùn)動(dòng)方向及速度，形成閉環(huán)控制，將大型主槳舵機(jī)中活塞有效地維持在平衡位置； 所述的作動(dòng)器試驗(yàn)器為驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥電機(jī)的電子裝置，向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥的電機(jī)輸出控制信號(hào)，并接收大型主槳舵機(jī)反饋的活塞位置信號(hào)；所述的數(shù)字存儲(chǔ)示波器為常用的示波器，用以觀測(cè)大型主槳舵機(jī)的控制和反饋信號(hào)；所述大型主槳舵機(jī)是一種雙腔雙活塞桿液壓伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，它由尾座、雙尾座活塞、端環(huán)、雙端環(huán)活塞、雙筒體、作動(dòng)器試驗(yàn)器和連接螺栓組成，整個(gè)系統(tǒng)由連接螺栓連接和固定；主槳舵機(jī)能夠提供主槳葉氣動(dòng)力的隨動(dòng)平衡力，使主槳在隨時(shí)間變化的氣動(dòng)力作用下保持平衡和穩(wěn)定狀態(tài)，其工作液壓壓力為21MPa，活塞桿的最大工作載荷為70kN ； 所述上接頭是一個(gè)六面體與一個(gè)吊耳的結(jié)合件，單吊耳端通過(guò)螺栓與大型主槳舵機(jī)連接; 所述下接頭是一個(gè)六面體與兩個(gè)吊耳的結(jié)合件，雙吊耳端通過(guò)螺栓與大型主槳舵機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK103454104SQ201310363513
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】熊峻江, 田本鑒, 劉猛 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)