本發(fā)明涉及能實現(xiàn)變載荷加載的艙門鎖可靠性試驗裝置，屬于飛機艙門鎖可靠性試驗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

飛機艙門鎖是起落架系統(tǒng)的重要零部件，用于在飛機起飛后鎖緊艙門，并在飛機降落前解鎖艙門。如果艙門鎖在飛機起飛后不能鎖緊艙門，在飛行過程中不能承擔(dān)艙門氣動力載荷并保持在鎖緊狀態(tài)，或在飛機降落前不能順利解鎖艙門，輕則引起飛機任務(wù)失敗，重則造成機毀人亡的嚴(yán)重事故。因此艙門鎖的可靠性對飛行安全存在顯著的影響，為了評估艙門鎖的可靠性指標(biāo)，暴露艙門鎖的主要失效模式和薄弱環(huán)節(jié)，實現(xiàn)艙門鎖可靠性水平的增長，必須對艙門鎖進行可靠性試驗。

根據(jù)飛機任務(wù)剖面，起落架艙門在飛機降落過程中所受的氣動力載荷大于起飛階段，導(dǎo)致艙門鎖的開鎖載荷大于閉鎖載荷。為研究艙門鎖在變載荷情況下的開、閉鎖功能，并使可靠性試驗結(jié)果具有足夠的可信性，就需要在試驗過程中實現(xiàn)閉鎖、開鎖變載荷的加載，即在閉鎖過程中施加小載荷，開鎖過程中施加大載荷。另外，由于艙門鎖可靠性試驗需要考慮隨機振動、高低溫、濕度、液壓等綜合因素，試驗環(huán)境極為惡劣，不僅要求試驗裝置具有較小的體積、重量和較大的剛度，能進行艙門鎖運動功能的模擬，為保證試驗裝置自身的可靠性，試驗裝置的結(jié)構(gòu)和功能原理也應(yīng)盡量簡單。

針對艙門鎖可靠性試驗的問題，中國專利《一種飛機艙門鎖可靠性試驗裝置》，專利號為201210033851.7和《一種飛機艙門鎖可靠性試驗裝置》專利號為201410279845.9，分別針對艙門轉(zhuǎn)軸與艙門鎖鎖鉤轉(zhuǎn)軸相垂直和平行的情況提出了2種試驗裝置。中國專利《用于飛機起落架艙門上位鎖可靠性試驗的臥式試驗裝置》，專利號為201410215943.6，和《用于飛機起落架艙門上位鎖可靠性試驗的立式試驗裝置》，專利號為201410215944.0，針對飛機起落架的觸發(fā)式艙門上位鎖分別提出了一種臥式和立式試驗裝置。中國專利《用于艙門鎖可靠性試驗的高剛度試驗裝置》，專利號為201611215048.X，介紹了一種具有高剛度的艙門鎖試驗裝置。上述幾種試驗裝置均沒有考慮變載荷加載的問題，艙門鎖在閉鎖和開鎖過程中所受的載荷相同，與真實情況存在較大差異，不能滿足試驗需求。

針對變載荷加載的問題，中國專利《一種改進的飛行器起落架艙門鎖試驗裝置》，專利號為201610352630.4，介紹了一種能實現(xiàn)閉鎖、開鎖變載荷加載的試驗裝置。該試驗裝置預(yù)先在反向彈簧中儲存能量，在艙門鎖完成閉鎖，并停止運動的瞬間通過一套鋼索和卡扣釋放反向彈簧，實現(xiàn)鎖鉤所受載荷的變化。該試驗裝置存在的問題是，反向彈簧釋放裝置對鋼索、卡扣等零件的尺寸精度要求極高，實際中極易發(fā)生艙門鎖尚沒有完全關(guān)閉的情況下反向彈簧提前釋放，或艙門鎖和試驗裝置已經(jīng)停止運動，但反向彈簧還沒有釋放的故障。另外，變載荷加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能原理復(fù)雜，進一步降低了試驗裝置本身的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有能實現(xiàn)閉鎖、開鎖變載荷加載的艙門鎖試驗裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變載荷的可靠性低的問題，提供了一種能實現(xiàn)變載荷加載的艙門鎖可靠性試驗裝置。

本發(fā)明所述能實現(xiàn)變載荷加載的艙門鎖可靠性試驗裝置，它包括艙門鎖安裝板、兩塊加強板和底板，它還包括鎖環(huán)、作動筒限位板、四個滑軌底座、兩根滑軌、滑塊、載荷加載框、一號彈簧、二號彈簧、二號彈簧限位板、兩個載荷調(diào)節(jié)螺母、調(diào)節(jié)螺桿、作動筒底座、作動筒和作動筒接頭，

艙門鎖安裝板、兩塊加強板和底板固結(jié)在一起，形成夾具模塊；

兩根滑軌以豎直方式，并且每根滑軌的兩端分別通過一個滑軌底座安裝在艙門鎖安裝板上，每根滑軌上滑動連接有滑塊，載荷加載框處于兩根滑軌之間，每個滑塊固定在載荷加載框相應(yīng)側(cè)的框架上；

載荷加載框的上下框中心分別設(shè)置安裝孔，調(diào)節(jié)螺桿插接在安裝孔內(nèi)，并且兩端伸出載荷加載框，調(diào)節(jié)螺桿的頂端安裝鎖環(huán)，作動筒限位板設(shè)置在調(diào)節(jié)螺桿上，并位于鎖環(huán)之下，作動筒限位板固定在艙門鎖安裝板上，一號彈簧設(shè)置于作動筒限位板與載荷加載框上框之間的調(diào)節(jié)螺桿上；二號彈簧、二號彈簧限位板和兩個載荷調(diào)節(jié)螺母由上至下依次設(shè)置在載荷加載框內(nèi)部的調(diào)節(jié)螺桿上；載荷加載框的內(nèi)框上具有限位臺階，用于限制二號彈簧限位板向上移動的最高位置；

作動筒設(shè)置在載荷加載框與艙門鎖安裝板之間，并且正對應(yīng)于調(diào)節(jié)螺桿的軸線位置；作動筒上端通過作動筒接頭安裝在載荷加載框上框的側(cè)表面；作動筒下端通過作動筒底座安裝在艙門鎖安裝板上；作動筒在豎直方向的最高位置通過作動筒限位板限位。

本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明針對飛機艙門鎖可靠性試驗中變載荷加載的試驗需求，能在艙門鎖閉鎖過程中加載小載荷，在開鎖過程中加載大載荷，其載荷加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能原理簡單，對零部件加工誤差和環(huán)境應(yīng)力不敏感，具有較高的可靠性。同時該試驗裝置能實現(xiàn)艙門鎖運動功能的模擬，并具有較小的重量和體積。

該試驗裝置在閉鎖過程中通過二號彈簧對艙門鎖加載小載荷，在開鎖過程中通過一號彈簧對艙門鎖加載大載荷，實現(xiàn)了開、閉鎖變載荷的加載。它利用作動筒運動為一號彈簧儲存能量，并通過作動筒的泄壓使一號彈簧的彈力傳遞到艙門鎖上，除載荷加載框、螺桿、鎖環(huán)等模擬艙門鎖運動功能所必需的零部件外，整個過程中沒有額外的運動部件，也沒有需要觸發(fā)的零部件，運動過程平順，可靠性高。另外，通過下側(cè)的載荷調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺桿的上下位置，使作動筒和載荷加載框運動到最高位置后能觸發(fā)艙門鎖即可，不需較高的調(diào)節(jié)精度；二號彈簧限位板與限位臺階之間的間隙控制精度要求較低，小于1mm即可，常規(guī)的機械加工手段即能滿足。因此，本試驗裝置對零部件的尺寸誤差不敏感，對加工精度要求較低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述能實現(xiàn)變載荷加載的艙門鎖可靠性試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是夾具模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是滑軌模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是載荷加載模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是作動筒模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是夾具模塊與滑軌模塊和作動筒模塊的立體裝配圖；

圖7是載荷加載模塊與作動筒模塊的立體裝配圖；

圖8是載荷加載框的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是作動筒限位板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是可靠性試驗裝置在上鎖前的簡化平面圖；

圖11是可靠性試驗裝置在艙門鎖被觸發(fā)后的簡化平面圖；

圖12是可靠性試驗裝置在艙門鎖關(guān)閉后的簡化平面圖；

圖13是可靠性試驗裝置在開鎖前的簡化平面圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1至圖13說明本實施方式，本實施方式所述能實現(xiàn)變載荷加載的艙門鎖可靠性試驗裝置，它包括艙門鎖安裝板1、兩塊加強板2和底板3，它還包括鎖環(huán)4、作動筒限位板5、四個滑軌底座6、兩根滑軌7、滑塊8、載荷加載框9、一號彈簧10、二號彈簧11、二號彈簧限位板12、兩個載荷調(diào)節(jié)螺母13、調(diào)節(jié)螺桿14、作動筒底座15、作動筒16和作動筒接頭17，

艙門鎖安裝板1、兩塊加強板2和底板3固結(jié)在一起，形成夾具模塊；

兩根滑軌7以豎直方式，并且每根滑軌7的兩端分別通過一個滑軌底座6安裝在艙門鎖安裝板1上，每根滑軌7上滑動連接有滑塊8，載荷加載框9處于兩根滑軌7之間，每個滑塊固定在載荷加載框9相應(yīng)側(cè)的框架上；

載荷加載框9的上下框中心分別設(shè)置安裝孔，調(diào)節(jié)螺桿14插接在安裝孔內(nèi)，并且兩端伸出載荷加載框9，調(diào)節(jié)螺桿14的頂端安裝鎖環(huán)4，作動筒限位板5設(shè)置在調(diào)節(jié)螺桿14上，并位于鎖環(huán)4之下，作動筒限位板5固定在艙門鎖安裝板1上，一號彈簧10設(shè)置于作動筒限位板5與載荷加載框9上框之間的調(diào)節(jié)螺桿14上；二號彈簧11、二號彈簧限位板12和兩個載荷調(diào)節(jié)螺母13由上至下依次設(shè)置在載荷加載框9內(nèi)部的調(diào)節(jié)螺桿14上；載荷加載框9的內(nèi)框上具有限位臺階18，用于限制二號彈簧限位板12向上移動的最高位置；

作動筒16設(shè)置在載荷加載框9與艙門鎖安裝板1之間，并且正對應(yīng)于調(diào)節(jié)螺桿14的軸線位置；作動筒16上端通過作動筒接頭17安裝在載荷加載框9上框的側(cè)表面；作動筒16下端通過作動筒底座15安裝在艙門鎖安裝板1上；作動筒16在豎直方向的最高位置通過作動筒限位板5限位。

底板3和艙門鎖安裝板1的平面形狀為矩形，艙門鎖安裝板1豎直方式焊接在底板3上；加強板2的平面形狀為直角三角形，同時與艙門鎖安裝板1和底板3焊接在一起。

作動筒16的上下兩端分別通過銷子與作動筒底座15和作動筒接頭17連接。

作動筒限位板5呈二級臺階狀，該作動筒限位板5的上平面設(shè)置在調(diào)節(jié)螺桿14上，作動筒限位板5的豎直平面通過螺栓固定在艙門鎖安裝板1上，作動筒限位板的下平面用于作動筒16在豎直方向的最高位置限位。

滑塊8可選擇為四個，在載荷加載框9的兩側(cè)邊框的上下位置各安裝一個。

本發(fā)明裝置包括夾具模塊、滑軌模塊、載荷加載模塊和作動筒模塊。艙門鎖是試件，安裝在夾具模塊上部。夾具模塊是試驗裝置的主體結(jié)構(gòu)，用于為其他零部件提供支撐?；壞K以豎直方式安裝在夾具模塊上。載荷加載模塊安裝在滑軌模塊上，并可沿滑軌上下滑動。作動筒模塊的下端安裝在夾具模塊上，上端安裝在載荷加載模塊上，用于驅(qū)動載荷加載模塊上下滑動，實現(xiàn)艙門鎖運動功能的模擬和鎖鉤載荷的加載。

一個艙門鎖安裝板1、兩個加強板2和一個底板3固結(jié)在一起，組合成夾具模塊。四個滑軌底座6、兩個滑軌7和四個滑塊8組成滑軌模塊。鎖環(huán)4、作動筒限位板5、載荷加載框9、一號彈簧10、二號彈簧11、二號彈簧限位板12、載荷調(diào)節(jié)螺母13和調(diào)節(jié)螺桿14組成載荷加載模塊。作動筒底座15、作動筒16和作動筒接頭17組成作動筒模塊。

在圖1、圖6和圖7中，滑軌模塊通過四個滑軌底座6以豎直方式安裝在夾具模塊的艙門鎖安裝板1上，四個滑塊8分別通過螺栓安裝在載荷加載框9的兩側(cè)，使載荷加載模塊可沿滑軌7上下滑動。作動筒模塊的下端通過作動筒底座15安裝在艙門鎖安裝板1上，上端通過作動筒接頭17安裝在載荷加載框9的上部，用于驅(qū)動載荷加載模塊上下滑動。

在圖2中，艙門鎖安裝板1、加強板2和底板3均由鋁合金整體切割而成。底板3的平面形狀為矩形，設(shè)置有與振動臺連接的螺栓孔。艙門鎖安裝板1的平面形狀為矩形，以豎直方式焊接在底板3上，上部設(shè)置有用于安裝艙門鎖的螺栓孔，中部和下部設(shè)置有用于安裝滑軌模塊和載荷加載模塊的螺栓孔。加強板2的平面形狀為直角三角形，與艙門鎖安裝板1和底板3分別焊接在一起。

在圖3中，兩根滑軌7分別通過兩個滑軌底座6以豎直方式安裝在艙門鎖安裝板1上，每個滑軌7上安裝有兩個滑塊8，滑塊8可沿滑軌7上下滑動。

在圖4和圖8中，載荷加載框9是載荷加載模塊的主體結(jié)構(gòu)，為矩形的框形結(jié)構(gòu)，上框和下框分別設(shè)置有豎直方向的調(diào)節(jié)螺桿14的安裝孔和作動筒接頭17的安裝孔，兩側(cè)設(shè)置有滑塊8的安裝孔。載荷加載框9的內(nèi)部設(shè)置有限位臺階18，用于限制二號彈簧限位板12向上移動的最高位置和二號彈簧11的最短長度。

調(diào)節(jié)螺桿14安裝在載荷加載框9的中心位置，并可上下滑動，上端安裝有鎖環(huán)4。作動筒限位板5位于鎖環(huán)4的下側(cè)，并通過螺栓固定在艙門鎖限位板1上。一號彈簧10、二號彈簧11、彈簧限位板12、兩個載荷調(diào)節(jié)螺母13分別安裝在調(diào)節(jié)螺桿14上。其中，一號彈簧10位于作動筒限位板5和載荷加載框9之間。二號彈簧11、彈簧限位板12和兩個載荷調(diào)節(jié)螺母13位于載荷加載框9的內(nèi)部，從上到下的安裝順序依次為：二號彈簧11、彈簧限位板12和兩個載荷調(diào)節(jié)螺母13。

通過調(diào)整下面的載荷調(diào)節(jié)螺母13使調(diào)節(jié)螺桿14上下移動，可使載荷加載框9運動到最高位置時，鎖環(huán)4正好觸發(fā)艙門鎖。上面的載荷調(diào)節(jié)螺母13用于預(yù)先對二號彈簧11施加載荷，使二號彈簧11提供的閉鎖載荷滿足試驗要求。

在圖5、圖6和圖7中，作動筒接頭17通過螺栓安裝在載荷加載框9的上部，作動筒底座15通過螺栓安裝在艙門鎖安裝板上，作動筒16的上下兩端分別通過銷子與作動筒接頭17和作動筒底座15連接。

在圖10、圖11、圖12和圖13中，試驗裝置變載荷加載的工作原理和過程為：

(a)艙門鎖閉鎖前，載荷加載框9在一號彈簧10彈力的作用下位于最低位置，二號彈簧限位板12、載荷調(diào)節(jié)螺母13、調(diào)節(jié)螺桿14和鎖環(huán)4在二號彈簧11彈力的作用下位于最低位置；

(b)艙門鎖閉鎖過程中，在作動筒16向上的驅(qū)動力F_ZDT的作用下，載荷加載框9、螺桿14和鎖環(huán)4沿滑軌7向上移動到作動筒限位板5的限定位置，在此過程中，一號彈簧10被壓縮，最大彈力F_TH,1等于要求的艙門鎖開鎖載荷，同時鎖環(huán)4觸發(fā)艙門鎖開始閉鎖運動；

(c)艙門鎖在液壓壓力的作用下開始關(guān)閉，并帶動鎖環(huán)4、調(diào)節(jié)螺桿14、載荷調(diào)節(jié)螺母13和二號彈簧限位板15向上運動，在此過程中，二號彈簧11被壓縮，此時二號彈簧11的最大彈力F_TH,2等于要求的艙門鎖閉鎖載荷，F(xiàn)_TH,2依次通過二號彈簧限位板12、載荷調(diào)節(jié)螺母13、調(diào)節(jié)螺桿14和鎖環(huán)4傳遞到艙門鎖上；

(d)艙門鎖完全關(guān)閉后，二號彈簧限位板12的上端與載荷加載框內(nèi)部的限位臺階18之間僅存在一個較小的間隙，間隙越小，加載精度越高，一般小于1mm即可；

(e)艙門鎖開鎖前，作動筒16泄壓，向上的驅(qū)動力F_ZDT消失，一號彈簧10向下的彈力F_TH,1全部由載荷加載框9承擔(dān)，限位臺階18與彈簧限位板12接觸，彈力F_TH,1依次通過限位臺階18、彈簧限位板12、載荷調(diào)節(jié)螺母13、調(diào)節(jié)螺桿14和鎖環(huán)4傳遞到艙門鎖上，此時調(diào)節(jié)螺桿14對艙門鎖向下的拉力F_LG即等于要求的開鎖載荷；

(f)艙門鎖供壓，艙門鎖在液壓壓力的驅(qū)動下克服一號彈簧10的彈力F_TH,1開鎖，艙門鎖打開后載荷加載框9、調(diào)節(jié)螺桿14和鎖環(huán)4等部件在兩個彈簧彈力的驅(qū)動下分別向下運動，回復(fù)到初始位置。