一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，它由疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下夾具和大噸位尾槳舵機組成；上、下夾具安裝在疲勞試驗機上，大噸位尾槳舵機兩端安裝在上、下夾具上，液壓站通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥再與大噸位尾槳舵機連接，作動器試驗器通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，數(shù)字存儲示波器與作動器試驗器連接顯示大噸位尾槳舵機的相關信息。本發(fā)明可以單獨對直升機尾槳助力器進行疲勞試驗測試，可為直升機尾槳助力器設計、開發(fā)和驗證提供有效技術支撐，此外，本發(fā)明具有簡單、實用、高效、成本低等優(yōu)點。
【專利說明】一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明提供一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，屬于試驗測試【技術領域】。
【背景技術】
[0002]大噸位直升機尾槳舵機在工作過程中，不斷承受交變載荷，在設計和應用時必須考核其疲勞壽命。大噸位直升機尾槳舵機通常作為直升機的一個子系統(tǒng)在液壓驅(qū)動下工作，不僅承受自身作動器的液壓壓力，而且還承受氣動載荷作用，常規(guī)的疲勞試驗機僅能模擬外部氣動載荷作用，而不能模擬作動器液壓壓力作用，目前，尚缺乏有效而實用的大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗的測試系統(tǒng)。為此，本發(fā)明將常規(guī)疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、夾具和大噸位尾槳舵機集成為大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，不僅能模擬外部氣動載荷作用，還能模擬作動器液壓壓力作用，試驗測試結果對于大噸位直升機尾槳舵機疲勞定壽具有重要的工程應用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、目的:本發(fā)明目的是提供一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，可以模擬真實工作狀態(tài)載荷作用，具有簡單、實用、高效的特點，系統(tǒng)運行成本也比較低。
[0004]2、技術方案:本發(fā)明一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，由疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下夾具和大噸位尾槳舵機組成。它們之間的位置連接關系如下:上、下夾具安裝在疲勞試驗機上，大噸位尾槳舵機兩端安裝在上、下夾具上，液壓站通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥再與大噸位尾槳舵機連接，作動器試驗器通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，數(shù)字存儲示波器與作動器試驗器連接顯示大噸位尾槳舵機的相關信息。其中，疲勞試驗機、上、下夾具和大噸位尾槳舵機的連接順序從上到下為:
[0005]疲勞試驗機一上夾具一大噸位尾槳舵機一下夾具一疲勞試驗機
[0006]所述的疲勞試驗機為常用低頻疲勞試驗機，用以對大噸位尾槳舵機活塞施加疲勞載荷,試驗機的載荷范圍需大于大噸位尾槳舵機的試驗載荷。
[0007]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噸位尾槳舵機的試驗油壓并能保持穩(wěn)定。
[0008]所述的轉(zhuǎn)換接頭是多臺階軸類零件，為液壓站的兩個油口與油管之間的接頭，用以連接油管和液壓站的兩個油口。
[0009]所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥為與大噸位尾槳舵機連接的輔助部件，其內(nèi)部具有電機控制閥門的開度。旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥將液壓油送往大噸位尾槳舵機，驅(qū)動活塞軸向移動，其控制閥的開度的電機受作動器試驗器驅(qū)動，以改變活塞運動方向及速度，形成閉環(huán)控制，可將大噸位尾槳舵機中活塞有效地維持在平衡位置。[0010]所述的作動器試驗器為驅(qū)動旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥電機的電子裝置，向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥的電機輸出控制信號，并接收大噸位尾槳舵機反饋的活塞位置信號。
[0011 ] 所述的數(shù)字存儲示波器為常用的示波器，用以觀測大噸位尾槳舵機的控制和反饋信號。
[0012]所述大噸位尾槳舵機是一種分體式的雙腔單活塞桿的液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)，它由耳環(huán)組件、活塞桿、前端筒體、后端筒體、襯套、作動器試驗器和連接螺栓組成，其中雙腔單活塞桿液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)由耳環(huán)組件、活塞桿、前端筒體、后端筒體、襯套組成，由連接螺栓連接和固定，作動器試驗器單獨放置，并由液壓油管與雙腔單活塞桿液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)連接，由此構成分體式的雙腔單活塞桿液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)。尾槳舵機能夠提供尾槳葉氣動力的隨動平衡力，使尾槳在隨時間變化的氣動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16kN。
[0013]所述上夾具的形狀是:中間有六根螺桿、下端連接一圓環(huán)件、上端是圓盤與六面體的結合件，三者固連而成。其六面體端與疲勞試驗機連接。
[0014]所述下夾具是一個六面體與兩個吊耳的結合件，雙吊耳端通過螺栓與大噸位尾槳舵機連接。
[0015]3、優(yōu)點及功效:本發(fā)明的有益效果是可以單獨對直升機尾槳助力器進行疲勞試驗測試，可為直升機尾槳助力器設計、開發(fā)和驗證提供有效技術支撐，此外，本發(fā)明具有簡單、實用、聞效、成本低等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]圖1是轉(zhuǎn)換接頭示意圖。
[0018]圖2是上夾具示意圖。
[0019]圖3是下夾具示意圖。
[0020]圖4是下夾具螺桿示意圖。
[0021 ] 圖5是大噸位尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)原理圖。
[0022]圖5中:1.疲勞試驗機，2.上夾具，3.大噸位尾槳舵機，4.旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥，5.轉(zhuǎn)換接頭，6.液壓站，7.作動器試驗器，8.下夾具，9.數(shù)字存儲示波器。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0024]【具體實施方式】一:結合圖1至圖5說明本發(fā)明的【具體實施方式】。在圖6中，本發(fā)明一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，由疲勞試驗機1、液壓站6、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4、作動器試驗器7、數(shù)字存儲示波器9、轉(zhuǎn)換接頭5、上、下夾具2、8和大噸位尾槳舵機3組成。它們之間的位置連接關系如下:上、下夾具2、8安裝在疲勞試驗機I上，大噸位尾槳舵機3兩端安裝在上、下夾具2、8上，液壓站6通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4再與大噸位尾槳舵機3連接，作動器試驗器7通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4連接，數(shù)字存儲示波器9與作動器試驗器7連接顯示大噸位尾槳舵機3的相關信息。在本實施實例中的疲勞試驗機I選擇用MTS，對大噸位尾槳舵機3的活塞施加疲勞載荷，液壓站6將設定壓力的液壓油送往旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4再將液壓油送往大噸位尾槳舵機3筒體中，驅(qū)動活塞軸向移動；另外，大噸位尾槳舵機3筒體的回油口都與液壓站6的回油接頭相連；大噸位尾槳舵機3的活塞位置信號反饋給作動器試驗器7，作動器試驗器7驅(qū)動旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的電機，改變閥中液壓油的方向及閥的開度，以改變活塞運動方向及速度，形成閉環(huán)控制，可將大噸位尾槳舵機3中活塞有效地維持在平衡位置，以上過程可通過數(shù)字存儲示波器9觀測。由于作動器試驗器7沒有屏幕，因此，將它連接到數(shù)字存儲示波器9，作動器試驗器7的電流信號及閥通斷H通道提供信號給數(shù)字存儲示波器9的I通道，以顯示旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的開度及液壓油流動方向信號，作動器試驗器7的解調(diào)及開閉環(huán)H通道提供信號給數(shù)字存儲示波器9的2通道，以顯示大噸位尾槳舵機3的活塞位移，這樣，通過數(shù)字存儲示波器9可以觀測旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的開度與液壓油流向及大噸位尾槳舵機3的活塞位移。數(shù)字存儲示波器9還能計算并顯示I通道峰峰值和2通道峰峰值，黃色高頻的信號為I通道信號，綠色低頻的信號為2通道信號，I通道峰峰值顯示于示波器屏幕左下角。作動器試驗器7從大噸位尾槳舵機3采集活塞位移信號，通過計算，發(fā)指令給旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的電機，而數(shù)字存儲示波器9負責顯示信號。由作動器試驗器7引出的電線接大噸位尾槳舵機3。
[0025]大噸位尾槳舵機3缸體上有一個端環(huán)和一個襯套，耳環(huán)通過螺栓與下夾具8 (如圖3和圖4所示)連接，襯套安裝在上夾具2 (如圖2所示)上，上、下夾具(2和8)通過M27X2的螺紋與MTS疲勞試驗機I連接。大噸位尾槳舵機3液壓管路接頭為M12X I的母接頭，液壓站為M14X1.5X12的螺紋孔，為此，設計并加工了用于連接液壓管路與液壓站6的轉(zhuǎn)接接頭5 (如圖1所示)。
[0026]這樣，通過上面設計的這套系統(tǒng)就可以完成大噸位尾槳舵機疲勞試驗測試。
[0027]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于疲勞試驗機I的選擇，可以是常規(guī)的MTS、INSTR0N等疲勞試驗機或者自制疲勞試驗機，大噸位尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)其它的設計思想和連接方式與【具體實施方式】一相同。
【權利要求】
1.一種大噸位直升機尾槳舵機疲勞試驗測試系統(tǒng)，其特征在于:它由疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下夾具和大噸位尾槳舵機組成；上、下夾具安裝在疲勞試驗機上，大噸位尾槳舵機兩端安裝在上、下夾具上，液壓站通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥再與大噸位尾槳舵機連接，作動器試驗器通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，數(shù)字存儲示波器與作動器試驗器連接顯示大噸位尾槳舵機的相關信息；其中，疲勞試驗機、上、下夾具和大噸位尾槳舵機的連接順序從上到下為:疲勞試驗機一上夾具一大噸位尾槳舵機一下夾具一疲勞試驗機所述的疲勞試驗機為常用低頻疲勞試驗機，用以對大噸位尾槳舵機活塞施加疲勞載荷,試驗機的載荷范圍需大于大噸位尾槳舵機的試驗載荷；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噸位尾槳舵機的試驗油壓并能保持穩(wěn)定；所述的轉(zhuǎn)換接頭是多臺階軸類零件，為液壓站的兩個油口與油管之間的接頭，用以連接油管和液壓站的兩個油口；所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥為與大噸位尾槳舵機連接的輔助部件，其內(nèi)部具有電機控制閥門的開度，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥將液壓油送往大噸位尾槳舵機，驅(qū)動活塞軸向移動，其控制閥的開度的電機受作動器試驗器驅(qū)動，以改變活塞運動方向及速度，形成閉環(huán)控制，將大噸位尾槳舵機中活塞有效地維持在平衡位置；所述的作動器試驗器為驅(qū)動旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥電機的電子裝置，向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥的電機輸出控制信號，并接收大噸位尾槳舵機反饋的活塞位置信號；所述的數(shù)字存儲示波器為常用的示波器，用以觀測大噸位尾槳舵機的控制和反饋信號;所述大噸位尾槳舵機是一種分體式的雙腔單活塞桿的液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)，它由耳環(huán)組件、活塞桿、前端筒體、后端筒體、襯套、作動器試驗器和連接螺栓組成，其中雙腔單活塞桿液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)由耳環(huán)組件、活塞桿、前端筒體、后端筒體、襯套組成，由連接螺栓連接和固定，作動器試驗器單獨放置，并由液壓油管與雙腔單活塞桿液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)連接，由此構成分體式的雙腔單活塞桿液壓伺服驅(qū)動機構系統(tǒng)；尾槳舵機能夠提供尾槳葉氣動力的隨動平衡力，使尾槳在隨時間變化的氣動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16kN ；所述上夾具的形狀是:中間有六根螺桿、下端連接一圓環(huán)件、上端是圓盤與六面體的結合件，三者固連而成，其六面體端與疲勞試驗機連接；所述下夾具是一個六面體與兩個吊耳的結合件，雙吊耳端通過螺栓與大噸位尾槳舵機連接。
【文檔編號】G01M99/00GK103439131SQ201310360467
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權日:2013年8月19日
【發(fā)明者】熊峻江, 呂志陽, 楊偉超 申請人:北京航空航天大學