本發(fā)明涉及疲勞試驗加載領(lǐng)域，具體而言，涉及一種封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置。

背景技術(shù)：

疲勞試驗是指重復模擬機械結(jié)構(gòu)正常使用過程中的一系列動作以及所受的外部載荷，加速試驗件的老化，以考核試驗件的疲勞壽命。對于封閉式、啟閉動作復雜的艙門，在設(shè)計時進行必要的疲勞可靠性測試是十分必要的。

由于艙門啟閉動作復雜，傳統(tǒng)的艙門疲勞試驗方法，往往是通過人工操作來完成一系列啟閉動作和外部載荷加載，不僅勞動強度大、試驗周期長，而且對試驗件及試驗人員安全保護不足。同時，由于人工操作加載不穩(wěn)定，達不到理想的加載精度和試驗頻率，很難對試驗件的極限性能進行考核，因此在艙門的疲勞測試領(lǐng)域需要自動化、高精度、高可靠性的試驗裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上問題，本發(fā)明提供了一種封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)對封閉式艙門順序動作以啟閉艙門，同時對艙門所受外部載荷進行模擬加載，完成對艙門的疲勞試驗，從而提高艙門外載荷加載精度與頻率，提高疲勞測試的自動化程度以及試驗的安全性。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置，包括：

艙門開啟電液伺服模塊，用于基于來自工控機的控制信號來開啟封閉式被測艙門；

艙門內(nèi)和外輔助作動器，用于基于來自工控機的控制信號輔助所述艙門開啟電液伺服模塊來開啟封閉式被測艙門；

艙門關(guān)閉作動器，用于基于來自工控機的控制信號來關(guān)閉封閉式被測艙門；

外載荷加載作動器，用于基于來自工控機的控制信號來對封閉式被測艙門施加預定的載荷；以及

工控機，用于控制所述艙門開啟電液伺服模塊、所述艙門內(nèi)和外輔助作動器、所述艙門關(guān)閉作動器以開啟和關(guān)閉所述封閉式被測艙門，以及控制所述外載荷加載作動器以對所述封閉式被測艙門施加預定的載荷。

根據(jù)實施例，該封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置，還包括：

臺架，用于安裝所述艙門關(guān)閉作動器、所述外載荷加載作動器以及所述封閉式被測艙門。

根據(jù)實施例，在封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，所述艙門開啟電液伺服模塊安裝在所述封閉式被試艙門的開啟位置。

根據(jù)實施例，在封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，所述艙門開啟電液伺服模塊包括：

伺服閥，用于將輸入電流信號輸出為油液壓力信號；

過渡塊，用于溝通所述伺服閥與油缸的油道；

油缸，經(jīng)由所述過渡塊與所述伺服閥連接并且通過外螺紋環(huán)固定于所述封閉式被試艙門的開啟位置；以及

壓力傳感器，設(shè)置在所述過渡塊上，用于檢測所述油液壓力信號；

其中，所述工控機基于所檢測的油液壓力信號來控制所述輸入電流信號。

根據(jù)實施例，在封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，所述外螺紋環(huán)內(nèi)部設(shè)置有活塞桿，用于致動所述封閉式被試艙門。

根據(jù)實施例，在封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，所述艙門內(nèi)輔助作動器安裝在所述封閉式被試艙門內(nèi)部，以輔助開啟所述封閉式被試艙門；并且所述艙門外輔助作動器安裝在所述封閉式被試艙門外部，以輔助開啟所述封閉式被試艙門。

根據(jù)實施例，在封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，所述艙門關(guān)閉作動器的一端安裝在所述臺架上并且另一端與所述封閉式被試艙門連接。

根據(jù)實施例，在封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，所述外載荷加載作動器的一端安裝在所述臺架上并且另一端與所述封閉式被試艙門的加載位置連接。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置的立體圖。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置的艙門開啟電液伺服模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。如圖1所示，本實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置，包括：

艙門開啟電液伺服模塊，用于基于來自工控機的控制信號來開啟封閉式被測艙門；

艙門內(nèi)和外輔助作動器，用于基于來自工控機的控制信號輔助所述艙門開啟電液伺服模塊來開啟封閉式被測艙門；

艙門關(guān)閉作動器，用于基于來自工控機的控制信號來關(guān)閉封閉式被測艙門；

外載荷加載作動器，用于基于來自工控機的控制信號來對封閉式被測艙門施加預定的載荷；以及

工控機，用于控制所述艙門開啟電液伺服模塊、所述艙門內(nèi)和外輔助作動器、所述艙門關(guān)閉作動器以開啟和關(guān)閉所述封閉式被測艙門，以及控制所述外載荷加載作動器以對所述封閉式被測艙門施加預定的載荷。

優(yōu)選地，工控機控制各作動器的作動順序，以實現(xiàn)具有復雜動作的艙門的自動化開啟、關(guān)閉試驗，并且控制外載荷加載作動器，以實現(xiàn)力閉環(huán)輸出，從而精確模擬艙門所受的外部載荷。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置的立體圖。如圖2所示，本實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置還包括：臺架201，用于安裝艙門關(guān)閉作動器202、外載荷加載作動器203以及封閉式被測艙門204。

具體地，艙門關(guān)閉作動器202的一端安裝在臺架201上并且另一端與封閉式被試艙門204連接。外載荷加載作動器203的一端安裝在臺架201上并且另一端與封閉式被試艙門204的加載位置連接。

進一步地，艙門開啟電液伺服模塊205安裝在封閉式被試艙門204的開啟位置。艙門內(nèi)輔助作動器206安裝在封閉式被試艙門204內(nèi)部，以輔助開啟封閉式被試艙門204；并且艙門外輔助作動器207安裝在封閉式被試艙門204外部，以輔助開啟封閉式被試艙門204。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置的艙門開啟電液伺服模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在本實施例的封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置中，艙門開啟電液伺服模塊包括：

伺服閥301，用于將輸入電流信號輸出為油液壓力信號；

過渡塊302，用于溝通伺服閥301與油缸303的油道；

油缸303，經(jīng)由過渡塊302與伺服閥301連接并且通過外螺紋環(huán)304固定于封閉式被試艙門的開啟位置；以及

壓力傳感器305，設(shè)置在過渡塊上，用于檢測油液壓力信號；

其中，工控機基于所檢測的油液壓力信號來控制伺服閥301的輸入電流信號。

進一步地，外螺紋環(huán)304內(nèi)部設(shè)置有活塞桿306，用于致動封閉式被試艙門。

優(yōu)選地，艙門開啟電液伺服模塊采用端面安裝，通過外螺紋環(huán)304直接固定在艙門開啟處，因此結(jié)構(gòu)緊湊并且安裝方便。

另外，通過工控機控制伺服閥301，從而控制活塞桿306的輸出力，其中通過壓力傳感器305檢測油液壓力，以間接檢測輸出力，再將其發(fā)送給工控機，形成力閉環(huán)控制，從而可以精確地輸出作用力，實現(xiàn)對艙門開啟機構(gòu)極限疲勞強度的測試。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種封閉式艙門啟閉及加載模擬裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)艙門各運動環(huán)節(jié)的順序動作與外載荷加載，從而實現(xiàn)對于艙門的高精度、高可靠性及高度自動化的疲勞測試。

具體地，通過將輔助作動器安裝在封閉艙門的內(nèi)、外部，由工控機控制作動器之間進行作動順序配合，實現(xiàn)艙門關(guān)鍵部位的配合動作，使得艙門能夠自動化循環(huán)啟閉。

并且，通過使用小型電液伺服模塊，實現(xiàn)精確力輸出，以開啟封閉式艙門，從而對艙門開啟機構(gòu)進行精確的極限疲勞強度測試。

另外，通過工控機控制外載荷加載作動器，實現(xiàn)力閉環(huán)輸出，能夠精確模擬艙門所受外部載荷，從而對艙門進行疲勞強度測試。