一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(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、下夾具和直升機(jī)尾槳助力器組成；上、下夾具安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，直升機(jī)尾槳助力器兩端安裝在上、下夾具上，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)閥再與直升機(jī)尾槳助力器連接，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)器連接顯示直升機(jī)尾槳助力器的相關(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)于直升機(jī)尾槳助力器疲勞定壽具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，屬于試驗(yàn)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]直升機(jī)尾槳助力器在工作過(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。直升機(jī)尾槳助力器通常作為直升機(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)用的直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(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、夾具和直升機(jī)尾槳助力器集成為直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(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)于直升機(jī)尾槳助力器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)明目的是提供一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，它可以模擬真實(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)明一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(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、下夾具和直升機(jī)尾槳助力器組成。它們之間的位置連接關(guān)系如下:上、下夾具安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，直升機(jī)尾槳助力器兩端安裝在上、下夾具上，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)閥再與直升機(jī)尾槳助力器連接，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)器連接顯示直升機(jī)尾槳助力器的相關(guān)信息。其中，疲勞試驗(yàn)機(jī)、上、下夾具和直升機(jī)尾槳助力器的連接順序從上到下為:
[0005]疲勞試驗(yàn)機(jī)一上夾具一直升機(jī)尾槳助力器一下夾具一疲勞試驗(yàn)機(jī)
[0006]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)直升機(jī)尾槳助力器活塞施加疲勞載荷，試驗(yàn)機(jī)的載荷范圍需大于直升機(jī)尾槳助力器的試驗(yàn)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(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直升機(jī)尾槳助力器的試驗(yàn)油壓并能保持穩(wěn)定。
[0008]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。
[0009]所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥為與直升機(jī)尾槳助力器連接的輔助部件，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)閥將液壓油送往直升機(jī)尾槳助力器，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，可將直升機(jī)尾槳助力器中活塞有效地維持在平衡位置。
[0010]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)，并接收直升機(jī)尾槳助力器反饋的活塞位置信號(hào)。
[0011]所述的數(shù)字存儲(chǔ)示波器為常用的示波器，用以觀測(cè)直升機(jī)尾槳助力器的控制和反饋信號(hào)。
[0012]所述直升機(jī)尾槳助力器是一種雙腔單活塞桿的液壓伺服驅(qū)動(dòng)裝置，它由活塞桿組件、前端筒體、后端筒體、法蘭盤(pán)和連接螺栓組成，整個(gè)系統(tǒng)由連接螺栓連接和固定。在作動(dòng)器試驗(yàn)器的控制下，尾槳助力器提供尾槳葉氣動(dòng)力的隨動(dòng)平衡力，使尾槳在工作狀態(tài)下保持平衡和穩(wěn)定，其工作液壓壓力為6MPa，活塞桿的最大工作載荷為8kN。
[0013]所述上夾具是臺(tái)階軸與六方體結(jié)合而成的件，其兩端分別與疲勞試驗(yàn)機(jī)和直升機(jī)尾槳助力器連接。
[0014]所述下夾具是心部帶孔的六方體件，其兩端分別與疲勞試驗(yàn)機(jī)和直升機(jī)尾槳助力器連接。
[0015]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)直升機(jī)尾槳助力器進(jìn)行疲勞試驗(yàn)測(cè)試，可為直升機(jī)尾槳助力器設(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)，能夠有效地完成直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]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。
[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是連接桿示意圖。
[0020]圖4是下夾具示意圖。
[0021]圖5是尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5中:1.疲勞試驗(yàn)機(jī)，2.上夾具，3.直升機(jī)尾槳助力器，4.旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥，
5.轉(zhuǎn)換接頭，6.液壓站，7.數(shù)字存儲(chǔ)示波器，8.作動(dòng)器試驗(yàn)器，9.下夾具。
【具體實(shí)施方式】
[0023]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。
[0024]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖5說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0025]在圖5中，本發(fā)明一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，由疲勞試驗(yàn)機(jī)1、液壓站6、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4、作動(dòng)器試驗(yàn)器8、數(shù)字存儲(chǔ)示波器7、轉(zhuǎn)換接頭5、上、下夾具2、9和直升機(jī)尾槳助力器3組成。它們之間的位置連接關(guān)系如下:上、下夾具2、9安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)I上，直升機(jī)尾槳助力器3兩端安裝在上、下夾具2、9上，液壓站6通過(guò)油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4再與直升機(jī)尾槳助力器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4連接，數(shù)字存儲(chǔ)示波器7與作動(dòng)器試驗(yàn)器8連接顯示直升機(jī)尾槳助力器3的相關(guān)信息。在本實(shí)施實(shí)例中的疲勞試驗(yàn)機(jī)I選擇用MTS，對(duì)直升機(jī)尾槳助力器3的活塞施加疲勞載荷，液壓站6將設(shè)定壓力的液壓油送往旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4再將液壓油送往直升機(jī)尾槳助力器3，驅(qū)動(dòng)活塞軸向移動(dòng)；直升機(jī)尾槳助力器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4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，形成閉環(huán)控制，可將直升機(jī)尾槳助力器3中活塞有效地維持在平衡位置。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4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，以顯示直升機(jī)尾槳助力器3的活塞位移，這樣，通過(guò)數(shù)字存儲(chǔ)示波器7可以觀測(cè)旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4的開(kāi)度與液壓油流向及直升機(jī)尾槳助力器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從直升機(jī)尾槳助力器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4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(xiàn)一分為2，一路接直升機(jī)尾槳助力器3，一路接旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)閥4。
[0026]直升機(jī)尾槳助力器3缸體上有4個(gè)供M6 X 40螺栓連接用的Φ6.4精裝配通孔，但MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)I提供的接頭是螺紋接頭(M27 X 2)，兩者不匹配，另外，直升機(jī)尾槳助力器3的活塞是空心的，并沒(méi)有接頭，為此，設(shè)計(jì)并加工了夾具(如圖2至圖4所示)，通過(guò)上、下夾具(2和9)將直升機(jī)尾槳助力器3連接到MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)I上。直升機(jī)尾槳助力器3液壓管路接頭為M12X I的母接頭，液壓站6為M14X 1.5X 12的螺紋孔，為此，設(shè)計(jì)并加工了 I對(duì)液壓管路與液壓站6之間的轉(zhuǎn)接接頭5 (如圖1所示)。
[0027]這樣，通過(guò)上面設(shè)計(jì)的這套系統(tǒng)就可以完成直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(yàn)測(cè)試。
[0028]【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)，直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(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】
1.一種直升機(jī)尾槳助力器疲勞試驗(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、下夾具和直升機(jī)尾槳助力器組成；上、下夾具安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，直升機(jī)尾槳助力器兩端安裝在上、下夾具上，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)閥再與直升機(jī)尾槳助力器連接，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)器連接顯示直升機(jī)尾槳助力器的相關(guān)信息；其中，疲勞試驗(yàn)機(jī)、上、下夾具和直升機(jī)尾槳助力器的連接順序從上到下為: 疲勞試驗(yàn)機(jī)一上夾具一直升機(jī)尾槳助力器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)直升機(jī)尾槳助力器活塞施加疲勞載荷，試驗(yàn)機(jī)的載荷范圍需大于直升機(jī)尾槳助力器的試驗(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直升機(jī)尾槳助力器的試驗(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)閥為與直升機(jī)尾槳助力器連接的輔助部件，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)閥將液壓油送往直升機(jī)尾槳助力器，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，將直升機(jī)尾槳助力器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)，并接收直升機(jī)尾槳助力器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)直升機(jī)尾槳助力器的控制和反饋信號(hào); 所述直升機(jī)尾槳助力器是一種雙腔單活塞桿的液壓伺服驅(qū)動(dòng)裝置，它由活塞桿組件、前端筒體、后端筒體、法蘭盤(pán)和連接螺栓組成，整個(gè)系統(tǒng)由連接螺栓連接和固定；在作動(dòng)器試驗(yàn)器的控制下，尾槳助力器提供尾槳葉氣動(dòng)力的隨動(dòng)平衡力，使尾槳在工作狀態(tài)下保持平衡和穩(wěn)定，其工作液壓壓力為6MPa，活塞桿的最大工作載荷為8kN ； 所述上夾具是臺(tái)階軸與六方體結(jié)合而成的件，其兩端分別與疲勞試驗(yàn)機(jī)和直升機(jī)尾槳助力器連接； 所述下夾具是心部帶孔的六方體件，其兩端分別與疲勞試驗(yàn)機(jī)和直升機(jī)尾槳助力器連接。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103439096SQ201310360457
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】熊峻江, 童鐳, 張亦波 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)