多功能直線機電作動器性能試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能直線機電作動器性能試驗臺，主要包括基礎平臺1、被測作動器安裝支架2、剛度模擬器組件3、光柵尺安裝組件4、關節(jié)軸承安裝座組件5、安裝法蘭6、滑動平臺組件7、質量塊8、力傳感器9、加載組件10、加載安裝支架11、加載端承力桿12、中間安裝架組件13、被測端承力桿14、延長安裝架組件15、對頂桿組件16、加載端延長安裝桿17、作動器支架18、壓塊組件19。該實驗臺采用通用化與模塊化設計，具有兩種工作模式，能夠完成不同中立長度機電作動器的多項性能試驗。實驗臺組成結構緊湊，可操作空間大，操作方便，可適用于不同中立長度的直線機電作動器多種性能的測試。
【專利說明】多功能直線機電作動器性能試驗臺
[0001]所屬領域
[0002]本發(fā)明涉及一種多功能直線機電作動器性能試驗臺的機械裝置。
現有技術
[0003]直線機電作動器以其體積小、效率高、重量輕、生存能力強和維護方便等優(yōu)點正逐步取代傳統(tǒng)的液壓作動器，特別是現代全電化飛行器和武器裝備的發(fā)展，使得直線機電作動器在飛行器舵面控制系統(tǒng)中的應用越來越廣。直線機電作動器作為飛控舵機，其作動性能會直接影響到飛行器的性能。同時，與液壓作動器以及電靜液作動器相比，針對機電作動器的性能研究還較少，所以有必要對其性能進行全面的測試。當直線機電作動器作為飛行器舵面控制作動器時，飛行器上的安裝結構剛度以及驅動舵面的轉動慣量和剛度都會對直線機電作動器的性能產生影響。所以除了單獨針對直線機電作動器的推力、輸出速度、頻響等參數進行測試，還需進一步測試作動器安裝剛度以及控制舵面的轉動慣量對直線機電作動器性能的影響。
[0004]現有技術中，針對直線機電作動器性能的試驗臺功能均比較單一，如專利“籠式直線機電作動器性能試驗臺”和文獻“直線舵機加載臺控制系統(tǒng)建模與設計”所介紹的試驗臺，能夠分別完成對直線機電作動器以及直線氣動舵機的性能測試，但這類試驗臺不能夠測試作動器安裝剛度以及控制舵面的轉動慣量對直線機電作動器性能的影口向。文獻“Modeling and simulat1n of mechanical transmiss1n in roller-screwelectromechanical actuators”,介紹了的一種具有被測作動器安裝剛度以及舵面慣量模擬的直線機電作動器試驗臺，但該試驗臺的剛度與慣量模擬裝置的不可調節(jié)，同時無法拆去剛度與慣量模擬裝置完成只針對被測作動器的測試項目。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是:為了克服現有直線機電作動器性能試驗臺功能單一，測試范圍較窄等不足，本發(fā)明設計了一種多功能直線機電作動器測試試驗臺，該試驗臺能夠完成不同中立長度機電作動器的多項性能試驗，例如:位置控制精度、速度、頻響、機械間隙等。同時針對被測作動器在作為舵面驅動舵機時的安裝環(huán)境，能夠測試在不同附加剛度以及慣量時機電作動器的性能。
[0006]本發(fā)明的技術方案是，一種多功能直線機電作動器測試試驗臺，主要包括基礎平臺1、被測作動器安裝支架2、剛度模擬器組件3、光柵尺安裝組件4、關節(jié)軸承安裝座組件5、安裝法蘭6、滑動平臺組件7、質量塊8、力傳感器9、加載組件10、加載安裝支架11、加載端承力桿12、中間安裝架組件13、被測端承力桿14、延長安裝架組件15、對頂桿組件16、加載端延長安裝桿17、作動器支架18、壓塊組件19?；A平臺1、被測作動器安裝支架2、加載端承力桿12、中間安裝架組件13、被測端承力桿14與加載安裝支架11組成試驗臺的基礎結構，用于支撐其余部件。中間安裝架組件13包含有兩個直線導軌以及用于安裝承力桿的安裝架，此組件固定在基礎平臺的中間，被測作動器安裝支架2與加載安裝支架11固定在中間安裝架組件13的兩邊。兩根被測端承力桿14及加載端承力桿12，通過安裝架兩側的定位孔安裝分別安裝在中間安裝架組件13的兩側，并分別連接被測作動器安裝支架2以及加載安裝支架11。
[0007]為了適用不同的測試項目，整個試驗臺采用模塊化設計。剛度模擬器組件3、光柵尺安裝組件4、滑動平臺組件7與對頂桿組件16是主要的功能組件。通過組合、或移動不同的功能部件便能夠獲得不同的工作結構，以完成不同項目的測試。
[0008]剛度模擬器組件3可以布置在不同的位置以分別模擬不同類型的剛度。剛度模擬器組件3零件的一端具有定位孔并加工有內螺紋，另一端由定位凸臺同樣加工有內螺紋。
[0009]光柵尺安裝組件4主要由光柵尺安裝架前卡箍a25、光柵尺安裝架前卡箍b26、輸出桿卡箍a27、輸出桿卡箍b28、拉桿29、光柵尺安裝架30、光柵尺31、光柵尺讀數頭32、讀數頭安裝架33、固定桿34、光柵尺安裝架后卡箍a35、光柵尺安裝架后卡箍b36組成。光柵尺安裝前卡箍a25與光柵尺安裝架前卡箍b26能夠卡在被測作動器前部的機殼上。光柵尺安裝架后卡箍a35與光柵尺安裝架后卡箍b36卡在被測作動器后部的機殼上。光柵尺31通過螺釘固定在光柵尺安裝架30上，光柵尺讀數頭32同樣通過螺釘緊固在讀數頭安裝架33上。讀數頭安裝架33上安裝有一個直線軸承，裝配時固定桿34穿過光柵尺安裝架30的固定桿安裝孔以及讀數頭安裝架33的直線軸承。拉桿29穿過光柵尺安裝架30拉桿安裝孔并固定在讀數頭安裝架33上。輸出桿卡箍a27與輸出桿卡箍b28卡住被測作動器的輸出桿并與拉桿29固定。當被測作動器的輸出桿運動時，便會拉動拉桿29運動，從而帶動光柵尺讀數頭32運動，測得被測作動器的輸出位移。
[0010]滑動平臺組件7，由直線軸承支座41、對頂桿直線軸承42、滑動平臺支架43、質量塊固定螺釘44、直線導軌滑塊45組成。底板以及具有多個凹槽的側板組成了滑動平臺支架43的凹形結構。底板的上表面固定有直線軸承支座41，而下表面固定有兩個直線導軌滑塊
4。直線導軌滑塊4與安裝在中間安裝架組件13的兩個直線導軌相配合使得滑動平臺組件7能夠沿著被測作動器的輸出方向移動。質量塊8的厚度略小于滑動平臺支架43側板上凹槽的開口。在使用過程中，質量塊8能夠插入側板的凹槽中，最后通過質量塊固定螺釘44固定。對頂桿直線軸承42安裝在直線軸承支座41中的通孔中。
[0011]對頂桿組件16主要由對頂桿螺紋銷軸57、對頂桿雙耳支座58、對頂連桿59和對頂桿鎖緊螺母60組成。對頂連桿59為兩端具有外螺紋的光軸，在使用過程中對頂連桿59需要首先穿過滑動平臺組件7中的對頂桿直線軸承42。對頂桿雙耳支座58的前端具有兩個開有錐孔的耳片，錐孔的大端朝外，后端加工有與對頂連桿59相配的內螺紋。
[0012]關節(jié)軸承安裝座組件5、安裝法蘭6、延長安裝架組件15與加載端延長安裝桿17為主要的連接部件，用于連接被測作動器、加載組件10以及各個功能組件。
[0013]關節(jié)軸承安裝座組件5主要由螺紋銷軸37、錐形壓緊套38、雙耳支座39和銷軸螺母40組成。與對頂桿雙耳支座58相同，雙耳支座39的前端也具有兩個開有錐孔的耳片且錐孔的大端朝外。錐形壓緊套38具有與雙耳支座39上錐孔中相同的錐度，并且加工有開口。在安裝過程中，首先將錐形壓緊套38分別裝入雙耳支座39上的錐孔中，然后插入螺紋銷軸37，連接關節(jié)軸承與雙耳支座39。最后旋上銷軸螺母40，當旋緊銷軸螺母40時由于錐度的作用錐形壓緊套38會受到沿徑向的擠壓力，使得開口縮小，抱死螺紋銷軸37。
[0014]安裝法蘭6的一面加工有圓形小凸臺，用于和剛度模擬器組件3、雙耳支座39相配合。另一面加工有圓形大凸臺，用于和直線軸承支座41的直線軸承安裝孔配合。
[0015]延長安裝架組件15主要由延長安裝架支桿55、延長安裝支架56組成。延長安裝架支桿55能夠被固定在基礎平臺I中兩根被測端承力桿14之間的中心位置上，兩根延長安裝架支桿55通過延長安裝支架56上的定位圓固定，并通過螺母連接在被測作動器安裝支架2的通孔上。當被測作動器的中立長度改變時，就需要相應地更換不同長度的延長安裝架支桿55。
[0016]該試驗臺有兩種典型的工作結構:對頂工作結構，結構示意如圖2所示；剛度慣量工作結構，結構示意如圖1所示。
[0017]試驗臺的對頂工作結構為:延長安裝架組件15固定在被測作動器安裝支架2與中間安裝架組件13之間并通過延長安裝架支桿55與被測作動器安裝支架2相連。關節(jié)軸承安裝座組件5中雙耳支座39的定位孔與被測作動器安裝支架2上的定位凸臺相配合，兩零件采用螺栓緊固。安裝有光柵尺安裝組件4的被測作動器后尾鉸與關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸37相配合。對頂桿組件16中的對頂連桿59穿過滑動平臺組件7中的對頂桿直線軸承42，并在兩端依次安裝，對頂桿鎖緊螺母60與對頂桿雙耳支座58，當調整好對頂桿雙耳支座58的角度后使用對頂桿鎖緊螺母60鎖緊。先在安裝被測作動器端的對頂桿雙耳支座58中裝入錐形壓緊套38，然后裝入對頂桿螺紋銷軸57連接被測作動器前端的關節(jié)軸承與對頂桿雙耳支座58。然后使用相同的結構連接加載組件10的前端關節(jié)軸承與加載端的對頂桿雙耳支座58。在加載安裝支架上采用與延長安裝架支桿55相同的方式連接有關節(jié)軸承安裝座組件5，再將加載組件10的后關節(jié)軸承安裝在此關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸57中。滑動平臺支架43的側面加工有螺紋孔，同時在中間安裝架組件13的一側加工有通孔，當完成上述安裝后。需要使用一個螺釘穿過滑動平臺支架43的通孔并旋入滑動平臺支架43側面的螺紋孔中，采用這種方式固定滑動平臺組件7。
[0018]剛度慣量工作結構中，需要拆去對頂桿組件16以及固定滑動平臺組件7與中間安裝架組件13的螺釘。試驗臺的剛度慣量工作結構為:剛度模擬器組件3—端的定位孔與被測作動器安裝支架2的定位凸臺相配合。采用螺釘穿過加工在被測作動器安裝支架2定位凸臺周圍的通孔并旋入剛度模擬器組件3對應端的螺紋孔中。關節(jié)軸承安裝座組件5中雙耳支座39的定位孔與剛度模擬器組件3另一端的定位凸臺相配合，并使用螺釘緊固。安裝有光柵尺安裝組件4的被測作動器后尾鉸與關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸37相配合。被測作動器前尾鉸與另一個關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸37相配合，該關節(jié)軸承安裝座組件5的雙耳支座39同樣安裝有一個剛度模擬器組件3，此剛度模擬器組件3另一端的定位孔與安裝法蘭6的小定位凸臺相配合，并使用螺釘固定。此安裝法蘭6的大凸臺與直線軸承支座41的安裝直線軸承的通孔相配合，同樣使用螺釘固定。加載組件10采用與被測作動器相同的結構固定在加載安裝支架11，同時在前端關節(jié)軸承通過關節(jié)軸承安裝座組件5連接一剛度模擬器組件3，該剛度模擬器組件通過安裝法蘭6與滑動平臺組件7中的直線軸承支座41相固定。質量塊8能夠插入滑動平臺組件7中滑動平臺支架43側板的凹槽中，并使用螺釘穿過滑動平臺支架43側板的通孔，并旋入質量塊8中的螺紋孔中。在此工作結構中，滑動平臺組件7能夠沿著中間安裝架組件13的直線導軌運動。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:該實驗臺采用通用化與模塊化設計，具有如圖1與圖2的兩種工作模式，能夠完成不同中立長度機電作動器的多項性能試驗。并且可以通過改變剛度模擬器組件3所模擬的剛度值以及加裝質量塊8的數目，來模擬被測作動器19在飛行器上的不同安裝環(huán)境。上述多功能直線機電作動器性能試驗臺能夠通過加載液壓缸46對被測作動器19施加不同大小，不同速度的外載荷。由于加載液壓缸46的頻響高于所測試機電作動器的頻響，所以試驗臺能夠測試被測作動器19在空載與加載狀態(tài)下的頻響。由于采用比被測作動器內置LVDT精度更高的光柵尺完成位移測量，使得該試驗臺能夠更精確的完成位置控制精度與機械間隙等的測試。
[0020]相比現有技術，本發(fā)明主要可更換的零部件設計有相同的安裝接口，能夠方便地進行拆裝。通過安裝不同的零部件，使得試驗臺工作在不同工作模式下，完成相關的直線機電作動器測試項目。所設計的剛度模擬器組件3的剛度模擬值能夠手動調節(jié)，并使用安裝在滑動平臺組件7上的質量塊8來模擬被測作動器驅動舵面的慣量，可以通過改變剛度模擬器組件3所模擬的剛度值以及加裝質量塊8的數目，來模擬被測作動器19在飛行器上的不同安裝環(huán)境。加載液壓缸46自身帶有精確的伺服控制系統(tǒng)，可以提供不同大小，不同速度的軸向推力和壓力以及高頻率變化的外載，能夠對被測直線機電作動器的性能進行全面的測試；實驗臺組成結構緊湊，可操作空間大，操作方便，可適用于不同中立長度的直線機電作動器多種性能的測試。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明提出的多功能直線機電作動器性能試驗臺結構圖一
[0022]圖2是本發(fā)明提出的多功能直線機電作動器性能試驗臺結構圖二
[0023]圖3是剛度模擬器組件3結構圖
[0024]圖4是光柵尺安裝組件4結構圖
[0025]圖5是關節(jié)軸承安裝座組件5結構圖
[0026]圖6是滑動平臺組件7結構圖
[0027]圖7是加載組件8結構圖
[0028]圖8是中間安裝架組件13結構圖
[0029]圖9是延長安裝架組件15結構圖
[0030]圖10是對頂桿組件16結構圖[0031 ] 圖11是作動器支架組件18結構圖
[0032]其中:1_基礎平臺；2_被測作動器安裝支架；3_剛度模擬器組件；4_光柵尺安裝組件；5_關節(jié)軸承安裝座組件；6_安裝法蘭；7_滑動平臺組件；8_質量塊；9_力傳感器；10-加載組件；11-加載安裝支架；12-加載端承力桿；13_中間安裝架組件；14-被測端承力桿；15-延長安裝架組件；16-對頂桿組件；17-加載端延長安裝桿；18-作動器支架組件；19-被測作動器；20_剛度模擬器安裝法蘭a ；21-剛度模擬板；22_剛度模擬器安裝法蘭b ；23-剛度模擬器方形墊片；24_雙螺柱桿；25_光柵尺安裝架前卡箍a ;26_光柵尺安裝架前卡箍b ；27-輸出桿卡箍a ；28-輸出桿卡箍b ；29~拉桿；30_光柵尺安裝架；31_光柵尺；32-光柵尺讀數頭；33_讀數頭安裝架；34_固定桿；35_光柵尺安裝架后卡箍a;36-光柵尺安裝架后卡箍b ；37-螺紋銷軸；38_錐形壓緊套；39_雙耳支座；40_銷軸螺母；41_直線軸承支座；42_對頂桿直線軸承；43_滑動平臺支架；44_質量塊固定螺釘；45_直線導軌滑塊；46-加載液壓缸；47-LVDT ;48_止轉固定架；49_止轉滑動架；50_力傳感器接頭a ;51_力傳感器接頭b ;52-中間安裝支架；53_接近開關；54_直線導軌；55_延長安裝架支桿；56_延長安裝支架；57_對頂桿螺紋銷軸；58_對頂桿雙耳支座；59_對頂連桿；60_對頂桿鎖緊螺母；61_作動器可調支架；62_可調支架鎖緊螺母；63_轉動支架座；64_固定支架座；65_固定銷軸；66_轉動銷軸。

【具體實施方式】
[0033]本實施例中的一種多功能直線機電作動器測試試驗臺，主要包括基礎平臺1、被測作動器安裝支架2、剛度模擬器組件3、光柵尺安裝組件4、關節(jié)軸承安裝座組件5、安裝法蘭
6、滑動平臺組件7、質量塊8、力傳感器9、加載組件10、加載安裝支架11、加載端承力桿12、中間安裝架組件13、被測端承力桿14、延長安裝架組件15、對頂桿組件16、加載端延長安裝桿17、作動器支架18、壓塊組件19。為了適用不同的測試項目，整個試驗臺采用模塊化設計，通過組合不同的零部件可以得到如圖1與圖2所示的兩種試驗臺工作模式。在圖1所示的試驗模式中，被測作動器19通過剛度模擬器組件3、安裝法蘭6和滑動平臺組件7與加載液壓缸相連，用于完成在附加剛度與慣量下被測作動器的性能測試。在圖2所示的試驗模式中，被測作動器19直接通過對頂桿組件16與加載組件10相連，可以完成推力，頻響，帶載下的位置控制精度等項目的測試。作動器支架18能夠在裝配試驗臺時，起到支撐被測作動器19以及加載組件10的作用。同時使用作動器支架18，可以完成被測作動器在空載狀態(tài)下的測試。
[0034]基礎平臺I加工有T型槽與油槽，用于支撐整個試驗臺的零部件，并收集液壓加載缸漏出的液壓油。被測作動器安裝支架2、中間安裝架組件13和加載安裝支架11通過T型槽螺栓固定在基礎平臺I上。兩根被測端承力桿14的兩端通過雙螺母分別固定在被測作動器安裝支架2與中間安裝架組件13上，兩根加載端承力桿12的兩端同樣通過雙螺母分別固定在加載安裝支架11與中間安裝架組件13上，構成一個封閉的內力系統(tǒng)。
[0035]在圖1所示的試驗臺工作模式中，剛度模擬器安裝法蘭a20采用螺釘與被測作動器安裝支架2相固連，將一個剛度模擬器組件3固定在被測作動器安裝支架2上，該剛度模擬器用于模擬飛行器上安裝作動器的結構剛度。關節(jié)軸承安裝座組件5中的雙耳支座39中間的圓孔與剛度模擬器安裝法蘭b22的凸臺相配合完成定位，并采用螺釘固定在一起。關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸37與被測作動器19的后關節(jié)軸承的內孔相配合，被測作動器19的前關節(jié)軸承同樣與一個螺紋銷軸37相配合。當擰緊銷軸螺母40時，錐形壓緊套38便會消除螺紋銷軸37與雙耳支座39之間的間隙。與被測作動器19前關節(jié)軸承連接的關節(jié)軸承安裝座組件5通過螺釘固定在另一個剛度模擬器安裝法蘭b22上，該剛度模擬器組件3用于模擬飛行器上連接作動器輸出桿與舵面?zhèn)鲃訖C構的剛度。剛度模擬器安裝法蘭a20通過螺釘固定在安裝法蘭6上，安裝法蘭6同樣通過螺釘固定在滑動平臺組件7的零件直線軸承支座41上，在直線軸承支座41的另一端使用相同的方法也安裝有一個安裝法蘭6。滑動平臺組件7中的直線導軌滑塊45與中間安裝架組件13中的直線導軌54相配合，使得滑動平臺組件7能夠自由的沿著直線導軌54滑動。質量塊8能夠插入滑動平臺組件7中滑動平臺支架43的凹槽中，并由質量塊固定螺釘44固定。在試驗過程中，通過改變質量塊8的數量，來改變模擬舵面的慣量值。如圖1所示，直線軸承支座41右端的安裝法蘭6使用螺釘連接有一個剛度模擬器組件3，用于模擬飛行器舵面的剛度。該剛度模擬器組件3右端的剛度模擬器安裝法蘭b22通過螺釘與關節(jié)軸承安裝座組件5采用螺釘相固連，該關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸37與加載組件10中的前關節(jié)軸承相配合。在加載組件10的前關節(jié)軸承后通過力傳感器接頭a50和力傳感器接頭b51采用螺紋連接，固定有力傳感器9。在加載安裝支架11上采用螺釘連接固定有一個關節(jié)軸承安裝座組件5，該組件中的螺紋銷軸37與加載組件10的后前關節(jié)軸承相配合。
[0036]為了在改變試驗臺的工作模式時減少零部件的調整工作量，使用延長安裝架組件15與加載端延長安裝桿17來補償因為去掉剛度模擬器組件3與安裝法蘭6而減少的軸向長度。如圖2所示的試驗臺工作模式下，拆去了圖1中的三個剛度模擬器組件3與兩個安裝法蘭6以及所有的質量塊8。首先使用雙螺母將延長安裝架組件15固定在被測作動器安裝支架2上，再使用螺釘將關節(jié)軸承安裝座組件5固定在延長安裝架組件15上。被測作動器19的后關節(jié)軸承與關節(jié)軸承安裝座組件5中的螺紋銷軸37相配合。在裝入對頂桿組件16時，需要首先裝配對頂連桿59 —邊的對頂桿雙耳支座58，兩零件采用螺紋連接并由對頂桿鎖緊螺母60固定，再將對頂連桿59穿過滑動平臺組件7中的對頂桿直線軸承42，最后裝入另一邊的對頂桿雙耳支座58。被測作動器19的前關節(jié)軸承與對頂桿螺紋銷軸57相配合，加載組件10的前關節(jié)軸承與另一邊的對頂桿螺紋銷軸57相配合。加載安裝支架11上通過螺釘固定有加載端延長安裝桿17，同樣通過螺釘將關節(jié)軸承安裝座組件5固定在加載端延長安裝桿17上，然后將加載組件10的后關節(jié)軸承安裝在關節(jié)軸承安裝座組件5上。在圖2所示工作模式下，還需要在中間安裝支架52的側面旋入螺釘，將滑動平臺組件7與中間安裝支架52固定。其中:
[0037]基礎平臺I上開有T型槽和油槽，用于安裝和定位被測作動器安裝支架2、加載安裝支架11和中間安裝支架46，并收集液壓缸泄露的液壓油。
[0038]參閱圖3，所述剛度模擬器組件3由剛度模擬器安裝法蘭a20、剛度模擬板21、剛度模擬器安裝法蘭b22、剛度模擬器方形墊片23和雙螺柱桿24組成。兩個剛度模擬板21分別與剛度模擬器安裝法蘭a20以及剛度模擬器安裝法蘭b22采用凸緣定位裝配并焊接在一起。剛度模擬板21的兩邊對稱的開有通槽并加工有刻度。剛度模擬器方形墊片23與雙螺柱桿24用于連接兩塊剛度模擬板21，使用螺母與錐形鎖緊墊圈固定。在使用過程中，通過調節(jié)剛度模擬器方形墊片23與雙螺柱桿24的位置來改變剛度模擬器的模擬剛度，它們位于不同的刻度值時，剛度模擬器組件3便可以模擬不同的剛度值。
[0039]參閱圖4，所述所述光柵尺安裝組件4由光柵尺安裝架前卡箍a25、光柵尺安裝架前卡箍b26、輸出桿卡箍a27、輸出桿卡箍b28、拉桿29、光柵尺安裝架30、光柵尺31、光柵尺讀數頭32、讀數頭安裝架33、固定桿34、光柵尺安裝架后卡箍a35、光柵尺安裝架后卡箍b36組成。光柵尺安裝前卡箍a25與光柵尺安裝架前卡箍b26通過螺釘連接，卡在被測作動器前部的機殼上。光柵尺安裝架后卡箍a35與光柵尺安裝架后卡箍b36同樣通過螺釘連接，并卡在被測作動器后部的機殼上。光柵尺31通過螺釘固定在光柵尺安裝架30上，光柵尺讀數頭32也通過螺釘緊固在讀數頭安裝架33上。讀數頭安裝架33上安裝有一個直線軸承，裝配時固定桿34穿過光柵尺安裝架30的固定桿安裝孔以及讀數頭安裝架33的直線軸承。拉桿29穿過光柵尺安裝架30拉桿安裝孔并固定在讀數頭安裝架33上。輸出桿卡箍a27與輸出桿卡箍b28通過螺釘固定,并卡住被測作動器的輸出桿以及拉桿29。當被測作動器的輸出桿運動時，便會拉動拉桿29運動，從而帶動光柵尺讀數頭32運動，測得被測作動器的輸出位移。
[0040]參閱圖5，所述關節(jié)軸承安裝座組件5由螺紋銷軸37、錐形壓緊套38、雙耳支座39和銷軸螺母40組成。雙耳支座39使用螺釘固定在相應的零件上，螺紋銷軸37與所安裝關節(jié)軸承的內孔相配合。雙耳支座39上雙耳片上的孔為錐形孔與錐形壓緊套38相配合，當旋緊銷軸螺母40時，錐形壓緊套38便會壓緊螺紋銷軸37消除兩零件之間的間隙。
[0041]參閱圖6，所述滑動平臺組件7由直線軸承支座41、對頂桿直線軸承42、滑動平臺支架43、質量塊固定螺釘44、直線導軌滑塊45組成。直線軸承支座41與直線導軌滑塊45均通過螺釘固定在滑動平臺支架43上。在直線軸承支座41中間開有通孔，安裝對頂桿直線軸承42，并使用兩個孔用擋圈完成固定。質量塊固定螺釘44用于固定安裝在滑動平臺支架43上的質量塊8。直線導軌滑塊45與直線導軌54相配合，使得滑動平臺組件7能夠沿著直線導軌54自由滑動。
[0042]參閱圖7，所述加載組件8由加載液壓缸46、LVDT47、止轉固定架48、止轉滑動架49、力傳感器接頭a50和力傳感器接頭b51組成。止轉固定架48通過螺釘固定在加載液壓缸46的頂部。止轉滑動架49穿過止轉固定架48的通槽，并通過力傳感器接頭a50固定在加載液壓缸46的輸出桿上。LVDT47通過專用的安裝架固定在加載液壓缸46的底部，使用螺母將LVDT47的測頭固定在止轉滑動架49上。力傳感器9使用螺紋連接，固定在力傳感器接頭a50和力傳感器接頭b51之間，并使用螺母鎖緊。加載液壓缸46輸出端的關節(jié)軸承鉸鏈也使用螺紋連接與力傳感器接頭b51固定。
[0043]參閱圖8，所述中間安裝架組件13由中間安裝支架52、接近開關53和直線導軌54組成。中間安裝支架52使用T型槽螺栓與基礎平臺I相固定。兩根直線導軌54安裝在中間安裝支架52上，與滑動平臺組件7中的直線導軌滑塊45相配合。在一根直線導軌54的兩側安裝有接近開關53，防止在試驗過程中直線導軌滑塊45滑出直線導軌54。
[0044]參閱圖9，所述延長安裝架組件15由延長安裝架支桿55、延長安裝支架56組成。延長安裝架支桿55的兩端均加工有螺紋，并使用雙螺母與延長安裝支架56以及被測作動器安裝支架2固定。通過更換不同長度的延長安裝架支桿55便能使得試驗臺適應不同中立長度被測作動器的測試。
[0045]參閱圖10，所述對頂桿組件16由對頂桿螺紋銷軸57、對頂桿雙耳支座58、對頂連桿59和對頂桿鎖緊螺母60組成。在裝入對頂桿組件16時，需要首先裝配對頂連桿59 —邊的對頂桿雙耳支座58，兩零件采用螺紋連接并由對頂桿鎖緊螺母60固定，再將對頂連桿59穿過滑動平臺組件7中的對頂桿直線軸承42，最后裝入另一邊的對頂桿雙耳支座58。
[0046]參閱圖11，所述作動器支架組件18由作動器可調支架61、可調支架鎖緊螺母62、轉動支架座63、固定支架座64、固定銷軸65和轉動銷軸66組成。使用T型槽螺栓可以將支架座64固定在基礎平臺I上。轉動銷軸66固定在支架座64上，轉動支架座63可以繞轉動銷軸66轉動。在使用時能夠將轉動支架座63立起來使用作動器可調支架61支撐被測作動器19或者液壓加載缸46。不使用時能夠拔出固定銷軸65，通過轉動可調支架61以及轉動支架座63將它們平放在基礎平臺I上。可調支架61與轉動支架座63采用螺紋連接，當調整好可調支架61的高度與角度后使用可調支架鎖緊螺母62鎖緊。
【權利要求】
1.一種多功能直線機電作動器測試試驗臺，主要包括基礎平臺1、被測作動器安裝支架2、剛度模擬器組件3、光柵尺安裝組件4、關節(jié)軸承安裝座組件5、安裝法蘭6、滑動平臺組件7、質量塊8、力傳感器9、加載組件10、加載安裝支架11、加載端承力桿12、中間安裝架組件13、被測端承力桿14、延長安裝架組件15、對頂桿組件16、加載端延長安裝桿17、作動器支架18、壓塊組件19 ； 基礎平臺1、被測作動器安裝支架2、加載端承力桿12、中間安裝架組件13、被測端承力桿14與加載安裝支架11組成試驗臺的基礎結構，用于支撐其余部件； 中間安裝架組件13包含有兩個直線導軌以及用于安裝承力桿的安裝架，此組件固定在基礎平臺的中間，被測作動器安裝支架2與加載安裝支架11固定在中間安裝架組件13的兩邊；兩根被測端承力桿14及加載端承力桿12，通過安裝架兩側的定位孔安裝分別安裝在中間安裝架組件13的兩側，并分別連接被測作動器安裝支架2以及加載安裝支架11 ； 剛度模擬器組件3、光柵尺安裝組件4、滑動平臺組件7與對頂桿組件16通過組合、或移動完成不同項目的測試； 剛度模擬器組件3布置在不同的位置以分別模擬不同類型的剛度剛度模擬器組件3零件的一端具有定位孔并加工有內螺紋，另一端由定位凸臺同樣加工有內螺紋 光柵尺安裝組件4主要由光柵尺安裝架前卡箍a25、光柵尺安裝架前卡箍b26、輸出桿卡箍a27、輸出桿卡箍b28、拉桿29、光柵尺安裝架30、光柵尺31、光柵尺讀數頭32、讀數頭安裝架33、固定桿34、光柵尺安裝架后卡箍a35、光柵尺安裝架后卡箍b36組成；光柵尺安裝前卡箍a25與光柵尺安裝架前卡箍b26能夠卡在被測作動器前部的機殼上；光柵尺安裝架后卡箍a35與光柵尺安裝架后卡箍b36卡在被測作動器后部的機殼上；光柵尺31通過螺釘固定在光柵尺安裝架30上，光柵尺讀數頭32同樣通過螺釘緊固在讀數頭安裝架33上；讀數頭安裝架33上安裝有一個直線軸承，裝配時固定桿34穿過光柵尺安裝架30的固定桿安裝孔以及讀數頭安裝架33的直線軸承；拉桿29穿過光柵尺安裝架30拉桿安裝孔并固定在讀數頭安裝架33上；輸出桿卡箍a27與輸出桿卡箍b28卡住被測作動器的輸出桿并與拉桿29固定；當被測作動器的輸出桿運動時，拉動拉桿29運動，從而帶動光柵尺讀數頭32運動，測得被測作動器的輸出位移； 滑動平臺組件7，由直線軸承支座41、對頂桿直線軸承42、滑動平臺支架43、質量塊固定螺釘44、直線導軌滑塊45組成；底板以及具有多個凹槽的側板組成了滑動平臺支架43的凹形結構；底板的上表面固定有直線軸承支座41，而下表面固定有兩個直線導軌滑塊4 ;直線導軌滑塊4與安裝在中間安裝架組件13的兩個直線導軌相配合使得滑動平臺組件7能夠沿著被測作動器的輸出方向移動；質量塊8插入側板的凹槽中，最后通過質量塊固定螺釘44固定對頂桿直線軸承42安裝在直線軸承支座41中的通孔中； 對頂桿組件16主要由對頂桿螺紋銷軸57、對頂桿雙耳支座58、對頂連桿59和對頂桿鎖緊螺母60組成；對頂連桿59為兩端具有外螺紋的光軸，在使用過程中對頂連桿59首先穿過滑動平臺組件7中的對頂桿直線軸承42 ;對頂桿雙耳支座58的前端具有兩個開有錐孔的耳片，錐孔的大端朝外，后端加工有與對頂連桿59相配的內螺紋 關節(jié)軸承安裝座組件5、安裝法蘭6、延長安裝架組件15與加載端延長安裝桿17為主要的連接部件，用于連接被測作動器、加載組件10以及各個功能組件 關節(jié)軸承安裝座組件5主要由螺紋銷軸37、錐形壓緊套38、雙耳支座39和銷軸螺母40組成；與對頂桿雙耳支座58相同，雙耳支座39的前端也具有兩個開有錐孔的耳片且錐孔的大端朝外；錐形壓緊套38具有與雙耳支座39上錐孔中相同的錐度，并且加工有開口 ；錐形壓緊套38分別裝入雙耳支座39上的錐孔中，然后插入螺紋銷軸37，連接關節(jié)軸承與雙耳支座39 ;旋上銷軸螺母40，當旋緊銷軸螺母40時由于錐度的作用錐形壓緊套38會受到沿徑向的擠壓力，使得開口縮小，抱死螺紋銷軸37 ； 安裝法蘭6的一面加工有圓形小凸臺，用于和剛度模擬器組件3、雙耳支座39相配合；另一面加工有圓形大凸臺，用于和直線軸承支座41的直線軸承安裝孔配合； 延長安裝架組件15主要由延長安裝架支桿55、延長安裝支架56組成；延長安裝架支桿55能夠被固定在基礎平臺I中兩根被測端承力桿14之間的中心位置上，兩根延長安裝架支桿55通過延長安裝支架56上的定位圓固定，并通過螺母連接在被測作動器安裝支架2的通孔上；當被測作動器的中立長度改變時，相應地更換不同長度的延長安裝架支桿55。
【文檔編號】G01M13/00GK104180977SQ201410228329
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】劉更, 付曉軍, 馬尚君, 王海偉, 楊小輝, 劉嵐, 吳立言 申請人:西北工業(yè)大學