專利名稱：一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)及試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空機(jī)輪試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)及試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
為了對(duì)航空機(jī)輪進(jìn)行壽命評(píng)估，在廠內(nèi)試驗(yàn)時(shí)要求在疲勞試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)機(jī)輪進(jìn)行疲勞滾轉(zhuǎn)試驗(yàn)，疲勞試驗(yàn)臺(tái)通常是由一套控制系統(tǒng)控制電機(jī)拖動(dòng)一個(gè)大的鋼制鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，受試機(jī)輪安裝在臺(tái)架上，通過給臺(tái)架施加一定的載荷，將機(jī)輪靠在鼓輪上，由鼓輪拖動(dòng)機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)施加在機(jī)輪上的載荷譜和實(shí)際滾轉(zhuǎn)里程對(duì)機(jī)輪的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。阻力加載試驗(yàn)要求受試機(jī)輪在鼓輪的拖動(dòng)下滾轉(zhuǎn)的同時(shí)還要給機(jī)輪施加規(guī)定的剎車力矩，模擬剎車時(shí)機(jī)輪所受到的剎車力矩的作用，用來評(píng)定機(jī)輪的壽命；通常是把真實(shí)的剎車裝置裝在受試機(jī)輪上進(jìn)行試驗(yàn)。該方法需要使用剎車裝置，并且試驗(yàn)過程中剎車裝置有耗損，使得試驗(yàn)成本增加。同時(shí)，由于剎車裝置在試驗(yàn)中產(chǎn)生摩擦熱，而剎車裝置所能承受的剎車熱庫(kù)所限，因此試驗(yàn)不能長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行，增加了試驗(yàn)周期。在試驗(yàn)中，電源所提供的功率轉(zhuǎn)化產(chǎn)生很大的熱能，耗損功率增大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高、周期長(zhǎng)、耗損大的不足，本發(fā)明提出了一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)及試驗(yàn)方法。本發(fā)明包括第一逆變器、交流變頻電機(jī)、鼓輪、受試機(jī)輪、扭力筒、力矩傳感器、傳動(dòng)齒輪、加載托架、增速器、液壓泵、軟管、散熱器、液壓馬達(dá)、變頻發(fā)電機(jī)、發(fā)電逆變單元和整流單元；其中，在加載托架的一側(cè)表面固定有懸臂軸，從該懸臂軸的根部至端部依次套裝有傳動(dòng)齒輪、力矩傳感器、扭力筒和受試機(jī)輪，并且所述的傳動(dòng)齒輪、力矩傳感器、扭力筒與懸臂軸之間均為間隙配合，受試機(jī)輪與懸臂軸之間通過軸承配合；在機(jī)輪一側(cè)有鼓輪；該鼓輪中心的高度與套裝在懸臂軸上的機(jī)輪的中心位于同一水平面，并且所述鼓輪的圓周表面與所述機(jī)輪輪胎的圓周表面相貼合；鼓輪固定安裝在減速器的輸出軸上；減速器安裝在電機(jī)的輸出軸上；電機(jī)的電源線與第一逆變器的輸出端子連接；套裝在懸臂軸上的傳動(dòng)齒輪與增速器的輸入軸嚙合；所述增速器的輸出軸與液壓泵的輸入軸固連；液壓泵的液壓油出口與液壓馬達(dá)的油液入口連通；液壓馬達(dá)的油液出口與散熱器的油液入口連通；散熱器的油液出口與液壓泵的液壓油入口連通；液壓馬達(dá)的輸出軸與變頻發(fā)電機(jī)的輸入軸連接；變頻發(fā)電機(jī)的輸出電源通過導(dǎo)線與第二逆變器的輸出端子連接；
力矩傳感器的兩端端面分別與傳動(dòng)齒輪和扭力筒固連；扭力筒位于受試機(jī)輪的輪腔內(nèi)，并且該扭力筒外圓表面的機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽與機(jī)輪導(dǎo)軌相配合。扭力筒的外圓周表面均布有多個(gè)機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽；所述機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽與受試機(jī)輪內(nèi)導(dǎo)軌配合；所述機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽的寬度中心線與扭力筒的中心線平行；
本發(fā)明還提出了一種所述航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)方法，其具體過程是步驟1，在機(jī)輪與鼓輪分離狀態(tài)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)液壓泵的斜盤至3. 5度，并使變頻發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流恒為O. 2A ；步驟2，啟動(dòng)鼓輪，通過第一逆變器改變電源的輸出頻率，將鼓輪的滾轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)至10Km/H，并保持該滾轉(zhuǎn)速度；步驟3，通過液壓加載系統(tǒng)移動(dòng)托架，使受試機(jī)輪的輪胎外圓表面與鼓輪的外圓表面貼合；進(jìn)一步移動(dòng)托架使受試機(jī)輪的輪胎外圓表面壓緊在鼓輪的外圓表面，以此給受試機(jī)輪加載，直至液壓加載系統(tǒng)檢測(cè)到的載荷為250KN ；步驟4，通過增大液壓泵的斜盤角度，使變頻發(fā)電機(jī)工作頻率增大至60HZ ;增大變 頻發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流；通過變頻發(fā)電機(jī)所增加的勵(lì)磁電流增大該變頻發(fā)電機(jī)的阻力矩，使作用在機(jī)輪上的阻力矩達(dá)到16. 25KNm ；步驟5，記錄阻力矩為16. 25KNm狀態(tài)下的鼓輪滾轉(zhuǎn)里程，直到滿足對(duì)受試機(jī)輪的滾轉(zhuǎn)里程要求。本發(fā)明通過第一逆變器輸出交流變頻電源控制交流變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)帶動(dòng)鋼制鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，受試機(jī)輪、增速器和液壓泵固定在加載托架上，試驗(yàn)時(shí)加載托架移動(dòng)把受試機(jī)輪壓在鼓輪上，并控制受試機(jī)輪所受到的徑向載荷。轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪與受試機(jī)輪的輪胎產(chǎn)生摩擦從而拖動(dòng)受試機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，簡(jiǎn)化的機(jī)輪疲勞壽命試驗(yàn)就是利用這種設(shè)備對(duì)機(jī)輪進(jìn)行滾轉(zhuǎn)試驗(yàn)，根據(jù)施加在機(jī)輪上的載荷譜和實(shí)際滾轉(zhuǎn)里程對(duì)機(jī)輪的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明所說的航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)是要在機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中模擬剎車裝置的剎車阻力，更全面地反映機(jī)輪的工況，以對(duì)其壽命進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估。為此在機(jī)輪的型腔內(nèi)設(shè)置一個(gè)扭力筒，機(jī)輪凸起的導(dǎo)軌與扭力筒的凹槽相配合，當(dāng)機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌帶動(dòng)扭力筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)輪受到一個(gè)類似于剎車力矩的阻力矩，力矩傳感器的一端與扭力筒通過法蘭連接，力矩傳感器的另一端與傳動(dòng)齒輪通過法蘭連接，機(jī)輪速度通過傳動(dòng)齒輪和增速器的兩級(jí)加速，再驅(qū)動(dòng)液壓泵；而液壓泵、軟管、液壓馬達(dá)和散熱器構(gòu)成一個(gè)液壓的閉環(huán)系統(tǒng)，液壓泵輸出的液壓功率通過軟管傳送給地面的液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)的出口油液經(jīng)散熱器冷卻后再由軟管把油液送回到液壓泵的進(jìn)油口，這個(gè)閉環(huán)的液壓系統(tǒng)由液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，再由液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，軟管的連接使加載托架在移動(dòng)加載過程中能不受結(jié)構(gòu)剛性的約束，并減輕加載托架的自重和負(fù)載；液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，在變頻發(fā)電機(jī)受到的拖動(dòng)力矩確定的情況下，它輸出的電功率與其轉(zhuǎn)速呈正比。輸出的電能經(jīng)過發(fā)電逆變單元轉(zhuǎn)化為直流電送到整流單元的輸出端，整流單元把電網(wǎng)送來的交流電變成直流電與發(fā)電逆變單元送來的直流電一起給第一逆變器供電，用以驅(qū)動(dòng)鼓輪。變頻發(fā)電機(jī)工作在恒力矩模式，力矩的大小通過控制器改變施加在變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組上的勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，調(diào)節(jié)力矩的大小使由力矩傳感器檢測(cè)到的作用在機(jī)輪導(dǎo)軌上的阻力矩與規(guī)定的試驗(yàn)技術(shù)要求值相同，實(shí)現(xiàn)對(duì)剎車阻力矩的閉環(huán)控制；同時(shí)通過控制器改變液壓泵的斜盤角度來改變液壓泵的輸出流量，對(duì)應(yīng)調(diào)整變頻發(fā)電機(jī)的工作頻率，使變頻發(fā)電機(jī)始終處于有效工作頻率范圍內(nèi)。本發(fā)明利用一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把所需阻力矩施加在機(jī)輪導(dǎo)軌上，代替剎車裝置中的剎車盤相互摩擦產(chǎn)生的作用在機(jī)輪導(dǎo)軌上的剎車力矩。
本發(fā)明能夠在機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中模擬剎車裝置的剎車阻力，更全面地反映機(jī)輪的工況，以對(duì)其壽命進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估。利用本發(fā)明進(jìn)行機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)時(shí)無需安裝剎車裝置，節(jié)省了剎車裝置，在機(jī)輪壽命評(píng)估中不必進(jìn)行剎車裝置的磨損試驗(yàn)。其次由于不受剎車裝置所能承受的剎車熱庫(kù)所限，因此試驗(yàn)可以持續(xù)進(jìn)行。其三在于充分利用了要求施加的阻力功率，并轉(zhuǎn)換為電能再輸送給供電系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)鼓輪，可以大幅度降低功率損耗，并緩解了散熱問題。


圖I是航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖Ia是主視圖，圖Ib是圖Ia中的A向視圖；圖2是受試機(jī)輪安裝結(jié)構(gòu)圖；圖3是受試機(jī)輪的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖3a是主視圖，圖3b是側(cè)視圖；圖4是扭力筒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4a是主視圖，圖4b是側(cè)視圖；圖5是力矩傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖5a是主視圖，圖5b是側(cè)視圖；圖6是傳動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖6a是主視圖，圖6b是側(cè)視圖。圖中I.第一逆變器2.交流變頻電機(jī)3.鼓輪 4.受試機(jī)輪 5.扭力筒6.力矩傳感器7.傳動(dòng)齒輪 8.增速器 9.加載托架 10.液壓泵11.軟管12.散熱器 13.液壓馬達(dá)14.變頻發(fā)電機(jī)15.發(fā)電逆變單元16.整流單元 17.懸臂軸
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例是一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)。本實(shí)施例中，受試的機(jī)輪試驗(yàn)參數(shù)為機(jī)輪加載的徑向載荷為250KN ;阻力載荷為32.5KN。機(jī)輪的直徑為1030mm。機(jī)輪受徑向載荷后的滾動(dòng)半徑為O. 5M，則計(jì)算可得機(jī)輪要求的阻力矩為32. 5X0. 5 = 16. 25KNm。 本實(shí)施例包括第一逆變器I、交流變頻電機(jī)2、鼓輪3、受試機(jī)輪4、扭力筒5、力矩傳感器6、傳動(dòng)齒輪7、加載托架8、增速器9、液壓泵10、軟管11、散熱器12、液壓馬達(dá)13、變頻發(fā)電機(jī)14、發(fā)電逆變單元15和整流單元16。在加載托架8的一側(cè)表面固定有懸臂軸17，從該懸臂軸的根部至端部依次套裝有傳動(dòng)齒輪7、力矩傳感器6、扭力筒5和機(jī)輪。在機(jī)輪一側(cè)有鼓輪3。該鼓輪中心的高度與套裝在懸臂軸上的機(jī)輪的中心位于同一水平面，并且所述鼓輪的圓周表面與所述機(jī)輪輪胎的圓周表面相貼合。鼓輪通過鍵固定安裝在減速器的輸出軸上，并通過支架固定在地面。減速器安裝在電機(jī)的輸出軸上。電機(jī)的電源線與第一逆變器的輸出端子連接。加載托架8 一端 的連桿與液壓加載系統(tǒng)的活塞桿剛性連接。本實(shí)施例所述的液壓加載系統(tǒng)采用現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)的液壓加載系統(tǒng)。套裝在懸臂軸17上的傳動(dòng)齒輪7與增速器9的輸入軸嚙合；所述增速器9的輸出軸與液壓泵10的輸入軸通過花鍵固定連接。液壓泵10的液壓油出口通過軟管11與位于地面的液壓馬達(dá)13的油液入口連通。液壓馬達(dá)的油液出口通過導(dǎo)管與散熱器12的油液入口連通；散熱器12的油液出口通過導(dǎo)管與液壓泵10的液壓油入口連通，形成了封閉的液壓系統(tǒng)。散熱器12冷卻水入口與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的出口連通，散熱器冷卻水出口與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)入口連通。液壓馬達(dá)13的輸出軸通過花鍵與變頻發(fā)電機(jī)14的輸入軸連接。變頻發(fā)電機(jī)的輸出電源通過導(dǎo)線與第二逆變器15的輸出端子連接。
第二逆變器15和第一逆變器I均通過直流母線與電源中的整流單元連接。所述的傳動(dòng)齒輪7通過軸承套裝在加載托架的懸臂軸17上；力矩傳感器6位于該傳動(dòng)齒輪一側(cè)，并且通過法蘭與該傳動(dòng)齒輪固連，力矩傳感器6的另一側(cè)表面亦通過法蘭與扭力筒5固連。扭力筒5位于受試機(jī)輪4的輪腔內(nèi)，并且該扭力筒外圓表面的機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽與機(jī)輪導(dǎo)軌相配合。所述的傳動(dòng)齒輪7、力矩傳感器6、扭力筒5與懸臂軸17之間均為間隙配合；受試機(jī)輪4與懸臂軸17之間通過軸承配合。所述的扭力筒5為圓形殼體，其內(nèi)孔的孔徑大于懸臂軸的外徑。所述扭力筒5 —端有端蓋，另一端為敞口。在所述端蓋中心有懸臂軸的過孔，并且在所述端蓋上均布有多個(gè)與力矩傳感器法蘭連接的連接孔；所述連接孔環(huán)繞該端蓋中心的懸臂軸的過孔分布。扭力筒的外圓周表面均布有多個(gè)機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽。所述機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽與受試機(jī)輪4內(nèi)導(dǎo)軌配合。所述機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽的寬度中心線與扭力筒的中心線平行。鼓輪采用現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中，鼓輪周長(zhǎng)為7m，滾轉(zhuǎn)速度為10Km/H ；本實(shí)施例中，所述的第一逆變器、第二逆變器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、散熱器、增速器、力矩傳感器和液壓泵均采用現(xiàn)有技術(shù)。整流單元輸出電壓為400VDC。第一逆變器和第二逆變器的輸出電壓為400VDC，變頻范圍為O 50HZ。驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為200KW。增速器的傳動(dòng)比為15 I ;傳動(dòng)效率為90% ;傳動(dòng)功率為100KW。液壓泵轉(zhuǎn)速為200 2000r/min ;排量為355ml/r ;斜盤最大角度20°。液壓馬達(dá)功率為90KW ;流量為700L/min。變頻發(fā)電機(jī)功率為100KW ;阻力矩為O 300KNm。本實(shí)施例中，第一逆變器輸出交流變頻電源控制交流變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過交流變頻電機(jī)帶動(dòng)鋼制鼓輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。受試的機(jī)輪4、增速器9和液壓泵10固定在加載托架8上。試驗(yàn)時(shí)加載托架8移動(dòng)把機(jī)輪4壓在鼓輪3上,并控制機(jī)輪所受到的徑向載荷。轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪3與機(jī)輪4的輪胎產(chǎn)生摩擦從而拖動(dòng)機(jī)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)輪疲勞壽命試驗(yàn)就是利用該方法對(duì)機(jī)輪進(jìn)行滾轉(zhuǎn)試驗(yàn)，根據(jù)施加在機(jī)輪上的載荷譜和實(shí)際滾轉(zhuǎn)里程對(duì)機(jī)輪的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明在機(jī)輪的型腔內(nèi)設(shè)置一個(gè)扭力筒5，機(jī)輪凸起的導(dǎo)軌與扭力筒5的機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽相配合，當(dāng)機(jī)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌帶動(dòng)扭力筒5轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)輪受到一個(gè)類似于剎車力矩的阻力矩。扭力筒5與力矩傳感器6通過法蘭連接，把機(jī)輪速度通過傳動(dòng)齒輪7和增速器9加速，再驅(qū)動(dòng)液壓泵10。而液壓泵10、軟管11、液壓馬達(dá)13和散熱器12構(gòu)成一個(gè)液壓的閉環(huán)系統(tǒng)，液壓泵輸出的液壓功率通過軟管11傳送給地面的液壓馬達(dá)13，液壓馬達(dá)13的出口油液經(jīng)散熱器12冷卻后再由軟管11把油液送回到液壓泵10的進(jìn)油口，這個(gè)閉環(huán)的液壓系統(tǒng)由液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，再由液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，軟管11的連接使加載托架8在移動(dòng)加載過程中能不受結(jié)構(gòu)剛性的約束，并減輕加載托架8的自重和負(fù)載；液壓馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)14發(fā)電，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，在變頻發(fā)電機(jī)14受到的拖動(dòng)力矩確定的情況下，它輸出的電功率與其轉(zhuǎn)速呈正比。輸出的電能經(jīng)過發(fā)電逆變單元15轉(zhuǎn)化為直流電送到整流單元16的輸出端，整流單元16把電網(wǎng)送來的交流電變成直流電與發(fā)電逆變單元15送來的直流電一起給第一逆變器供電，用以驅(qū)動(dòng)鼓輪。變頻發(fā)電機(jī)14工作在恒力矩模式，力矩的大小通過控制器改變施加在變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組上的勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，調(diào)節(jié)力矩的大小使由力矩傳感器5檢測(cè)到的作用在機(jī)輪導(dǎo)軌上的阻力矩與試驗(yàn)大綱規(guī)定的技術(shù)要求值相同，實(shí)現(xiàn)對(duì)剎車阻力矩的閉環(huán)控制；同時(shí)通過控制器改變液壓泵10的斜盤角度來改變液壓泵的輸出流量，對(duì)應(yīng)調(diào)整變頻 發(fā)電機(jī)的工作頻率，使變頻發(fā)電機(jī)14始終處于有效工作頻率范圍內(nèi)。本實(shí)施例還提出了一種機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)的方法，具體過程是步驟1，在機(jī)輪與鼓輪分離狀態(tài)，采用常規(guī)方法，調(diào)整驅(qū)動(dòng)液壓泵10的斜盤至3. 5度，并使變頻發(fā)電機(jī)13勵(lì)磁電流恒為O. 2A。步驟2，啟動(dòng)鼓輪3，通過第一逆變器改變電源的輸出頻率，將鼓輪的滾轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)至10Km/H，并保持該滾轉(zhuǎn)速度。步驟3，通過液壓加載系統(tǒng)移動(dòng)托架8，使受試機(jī)輪4的輪胎外圓表面與鼓輪3的外圓表面貼合。進(jìn)一步移動(dòng)托架8使受試機(jī)輪4的輪胎外圓表面壓緊在鼓輪3的外圓表面，以此給受試機(jī)輪4加載，直至液壓加載系統(tǒng)檢測(cè)到的載荷為250KN。步驟4，通過增大液壓泵10的斜盤角度，使變頻發(fā)電機(jī)14工作頻率增大至60HZ。增大變頻發(fā)電機(jī)13的勵(lì)磁電流。通過變頻發(fā)電機(jī)13所增加的勵(lì)磁電流增大該變頻發(fā)電機(jī)的阻力矩，使作用在機(jī)輪上的阻力矩達(dá)到16.25KNm。所述作用在機(jī)輪上的阻力矩通過力矩傳感器5檢測(cè)得到。步驟5，記錄阻力矩為16. 25KNm狀態(tài)下的鼓輪滾轉(zhuǎn)里程，直到滿足對(duì)受試機(jī)輪的滾轉(zhuǎn)里程要求。
權(quán)利要求
1.一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括第一逆變器、交流變頻電機(jī)、鼓輪、受試機(jī)輪、扭力筒、力矩傳感器、傳動(dòng)齒輪、加載托架、增速器、液壓泵、軟管、散熱器、液壓馬達(dá)、變頻發(fā)電機(jī)、發(fā)電逆變單元和整流單元；其中 a.在加載托架的一側(cè)表面固定有懸臂軸，從該懸臂軸的根部至端部依次套裝有傳動(dòng)齒輪、力矩傳感器、扭力筒和受試機(jī)輪，并且所述的傳動(dòng)齒輪、力矩傳感器、扭力筒與懸臂軸之間均為間隙配合，受試機(jī)輪與懸臂軸之間通過軸承配合；在機(jī)輪一側(cè)有鼓輪；該鼓輪中心的高度與套裝在懸臂軸上的機(jī)輪的中心位于同一水平面，并且所述鼓輪的圓周表面與所述機(jī)輪輪胎的圓周表面相貼合；鼓輪固定安裝在減速器的輸出軸上；減速器安裝在電機(jī)的輸出軸上；電機(jī)的電源線與第一逆變器的輸出端子連接； b.套裝在懸臂軸上的傳動(dòng)齒輪與增速器的輸入軸嚙合；所述增速器的輸出軸與液壓泵的輸入軸固連；液壓泵的液壓油出口與液壓馬達(dá)的油液入口連通；液壓馬達(dá)的油液出口與散熱器的油液入口連通；散熱器的油液出口與液壓泵的液壓油入口連通；液壓馬達(dá)的輸出軸與變頻發(fā)電機(jī)的輸入軸連接；變頻發(fā)電機(jī)的輸出電源通過導(dǎo)線與第二逆變器的輸出端子連接； c.力矩傳感器的兩端端面分別與傳動(dòng)齒輪和扭力筒固連；扭力筒位于受試機(jī)輪的輪腔內(nèi)，并且該扭力筒外圓表面的機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽與機(jī)輪導(dǎo)軌相配合。
2.如權(quán)利要求I所述一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，扭力筒的外圓周表面均布有多個(gè)機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽；所述機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽與受試機(jī)輪內(nèi)導(dǎo)軌配合；所述機(jī)輪驅(qū)動(dòng)槽的寬度中心線與扭力筒的中心線平行。
3.一種利用權(quán)利要求I所述航空機(jī)輪疲勞，阻力加載試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)方法，其特征在于，具
體過程是 步驟1，在機(jī)輪與鼓輪分離狀態(tài)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)液壓泵的斜盤至3. 5度，并使變頻發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流恒為0. 2A ； 步驟2，啟動(dòng)鼓輪，通過第一逆變器改變電源的輸出頻率，將鼓輪的滾轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)至10Km/H,并保持該滾轉(zhuǎn)速度； 步驟3，通過液壓加載系統(tǒng)移動(dòng)托架，使受試機(jī)輪的輪胎外圓表面與鼓輪的外圓表面貼合；進(jìn)一步移動(dòng)托架使受試機(jī)輪的輪胎外圓表面壓緊在鼓輪的外圓表面，以此給受試機(jī)輪加載，直至液壓加載系統(tǒng)檢測(cè)到的載荷為250KN ； 步驟4，通過增大液壓泵的斜盤角度，使變頻發(fā)電機(jī)工作頻率增大至60HZ ;增大變頻發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流；通過變頻發(fā)電機(jī)所增加的勵(lì)磁電流增大該變頻發(fā)電機(jī)的阻力矩，使作用在機(jī)輪上的阻力矩達(dá)到16. 25KNm ； 步驟5，記錄阻力矩為16. 25KNm狀態(tài)下的鼓輪滾轉(zhuǎn)里程，直到滿足對(duì)受試機(jī)輪的滾轉(zhuǎn)里程要求。
全文摘要
一種航空機(jī)輪疲勞阻力加載試驗(yàn)臺(tái)及試驗(yàn)方法。在加載托架一側(cè)表面固定有懸臂軸，從該懸臂軸的根部至端部依次套裝有傳動(dòng)齒輪、力矩傳感器、扭力筒和受試機(jī)輪。鼓輪鼓輪的圓周表面與機(jī)輪輪胎的圓周表面相貼合。電機(jī)的電源線與第一逆變器的輸出端子連接。增速器、液壓泵、液壓馬達(dá)、散熱器之間形成了封閉的液壓系統(tǒng)。力矩傳感器的兩端端面分別與傳動(dòng)齒輪和扭力筒固連。扭力筒位于受試機(jī)輪的輪腔內(nèi)，并與機(jī)輪導(dǎo)軌相配合。本發(fā)明利用一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把所需阻力矩施加在機(jī)輪導(dǎo)軌上，代替剎車裝置中的剎車盤相互摩擦產(chǎn)生的作用在機(jī)輪導(dǎo)軌上的剎車力矩，能夠在機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中模擬剎車裝置的剎車阻力，更全面地反映機(jī)輪的工況，以對(duì)其壽命進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估。
文檔編號(hào)G01M13/00GK102636343SQ201210123879
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者張謙, 楊薇, 殷立行 申請(qǐng)人:西安航空制動(dòng)科技有限公司