專利名稱：一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機(jī)傳動(dòng)部件的測試裝置，更具體地說，涉及一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器(簡稱旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器)屬于飛機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)裝置，用于飛機(jī)的升降翼、方向舵、起落架等重要部件的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)，因此對(duì)飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的安全性有很高的要求。然而，國內(nèi)缺乏針對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的單獨(dú)測試，而是把旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器連同其附件做整體的性能測試，這樣難以滿足測試旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的技術(shù)要求，從而很容易出現(xiàn)一些隱性故障，造成其工作的可靠性降低。另外，現(xiàn)有的對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器進(jìn)行加載負(fù)荷測試的方法是利用鋼索懸掛重物的機(jī)械方法進(jìn)行加載負(fù)荷。這種加載負(fù)荷的方法占地面積大，操作不夠便捷，加載載荷局限性大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，可方便對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器加載負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器單獨(dú)測試。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，它包括測試支架、工控機(jī)、傳動(dòng)軸、用于給被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器提供不同頻率測試電源的電氣控制柜、 用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器角度的角度傳感器、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器扭矩和轉(zhuǎn)速的扭矩傳感器、用于給旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器直接提供扭矩載荷的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器以及用于輸出并且能夠調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器的加載氣壓的調(diào)節(jié)裝置，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器安裝在所述測試支架上，所述傳動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸與傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述角度傳感器、 氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動(dòng)軸上，所述工控機(jī)分別與所述的電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，用于接收電氣控制柜、扭矩傳感器和角度傳感器傳輸來的信號(hào)，并且能夠向電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令以控制電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置工作，所述調(diào)節(jié)裝置與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器相連，所述調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機(jī)傳輸來的指令信號(hào)后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給所述氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓，以調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器上的扭矩載荷；所述扭矩傳感器反饋扭矩信號(hào)至工控機(jī)計(jì)算并顯示，工控機(jī)輸出扭矩控制信號(hào)至調(diào)節(jié)裝置，由調(diào)節(jié)裝置輸出加載氣壓至氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器；所述電氣控制柜輸出電源至被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器；所述角度傳感器反饋角度信號(hào)至工控機(jī)顯示；所述電氣控制柜反饋電壓電流信號(hào)至工控機(jī)計(jì)算并顯示，工控機(jī)輸出頻率控制信號(hào)控制電氣控制柜輸出至被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)
ο本發(fā)明所述調(diào)節(jié)裝置包括依次相連的調(diào)壓閥、比例調(diào)節(jié)閥、換向閥，所述調(diào)壓閥的入口與外部氣源相連，所述比例調(diào)節(jié)閥的控制端、換向閥的控制端分別與工控機(jī)的扭矩控制信號(hào)輸出端相連，所述換向閥的出口與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器的入口相連。
本發(fā)明所述工控機(jī)具有用于采集信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡，所述電氣控制柜包括用于反饋輸出的電壓信號(hào)的電壓變送器、用于反饋輸出的電流信號(hào)的電流變送器；所述工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集角度傳感器、電壓變送器、電流變送器、扭矩傳感器輸出的信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明的工控機(jī)可控制測試動(dòng)作并顯示測試數(shù)據(jù)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的單獨(dú)測試，以保證安全；(2)工控機(jī)可通過調(diào)節(jié)裝置對(duì)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器進(jìn)行加載氣壓的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)方便調(diào)節(jié)加載的負(fù)荷，滿足各種測試需要。


圖1為本發(fā)明飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖；圖2為本發(fā)明飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)的模塊連接示意圖；圖3為本發(fā)明調(diào)節(jié)裝置的連接示意圖；圖4為本發(fā)明工控機(jī)采集反饋信號(hào)的連接示意圖。圖中1.旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器；2.機(jī)柜；21.電氣控制柜；22.工控機(jī)；221.顯示屏；3.角度傳感器；4.氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器；5.扭矩傳感器；6.傳動(dòng)軸；7.測試支架；8.調(diào)壓閥；9.比例調(diào)節(jié)閥；10.換向閥；11.外部氣源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步加以闡述。如圖1、圖2所示的一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，它包括測試支架7、工控機(jī) 22、傳動(dòng)軸6、用于給被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器1提供不同頻率測試電源的電氣控制柜21、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器角度的角度傳感器3、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器扭矩和轉(zhuǎn)速的扭矩傳感器5、用于給旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器直接提供扭矩載荷的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器4以及用于輸出并且能夠調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器的加載氣壓的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置、電氣控制柜和工控機(jī)均安裝在機(jī)柜 2上；傳動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸與傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，角度傳感器、氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動(dòng)軸上，將被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器安裝到測試支架上，被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器通過耦合器連接到扭矩傳感器處的傳動(dòng)軸上，再將各傳感器通過電纜與工控機(jī)連接，完成測試的連接設(shè)置；其中，工控機(jī)具有用于顯示測試結(jié)果數(shù)據(jù)的顯示屏 221，電氣控制柜可提供直流電源或不同頻率的交流電源；工控機(jī)分別與電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，用于接收電氣控制柜、扭矩傳感器和角度傳感器傳輸來的信號(hào)，并且能夠向電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令以控制電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置工作，調(diào)節(jié)裝置與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器相連，調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機(jī)傳輸來的指令信號(hào)后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓， 以調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器上的扭矩載荷；扭矩傳感器反饋扭矩信號(hào)至工控機(jī)計(jì)算并在顯示屏上顯示，工控機(jī)將該反饋的扭矩信號(hào)與初設(shè)值比較計(jì)算其偏差，輸出扭矩控制信號(hào)至調(diào)節(jié)裝置，由調(diào)節(jié)裝置輸出加載氣壓至氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器，通過氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器給傳動(dòng)軸實(shí)施負(fù)載，從而保持輸出扭矩與初設(shè)的扭矩一致；電氣控制柜輸出電源至被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器，以驅(qū)動(dòng)被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的電機(jī)，該電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸出軸相連，并同步轉(zhuǎn)動(dòng)；角度傳感器反饋角度信號(hào)至工控機(jī)的顯示屏上顯示；電氣控制柜反饋電機(jī)的電壓電流信號(hào)至工控機(jī)計(jì)算并在顯示屏上顯示，工控機(jī)輸出頻率控制信號(hào)控制電氣控制柜輸出的電源頻率，以使用不同頻率的電源來驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的電機(jī)，滿足各種測試要求。如圖3所示，調(diào)節(jié)裝置包括依次相連的調(diào)壓閥8、比例調(diào)節(jié)閥9、換向閥10，調(diào)壓閥的入口與外部氣源11相連，比例調(diào)節(jié)閥的控制端、換向閥的控制端分別與工控機(jī)的扭矩控制信號(hào)輸出端相連，換向閥的出口與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器的入口相連，通過比例調(diào)節(jié)閥的加載氣壓調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器加載在傳動(dòng)軸上的扭矩載荷，通過換向閥控制該扭矩載荷的方向；而對(duì)傳動(dòng)軸加載扭矩載荷，也即是對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器加載扭矩載荷。如圖4所示，工控機(jī)具有用于采集信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡，電氣控制柜包括用于反饋輸出的電壓信號(hào)的電壓變送器、用于反饋輸出的電流信號(hào)的電流變送器；工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集角度傳感器、電壓變送器、電流變送器、扭矩傳感器輸出的信號(hào)。測試時(shí)，啟動(dòng)工控機(jī)，然后啟動(dòng)測試軟件。該測試軟件為OT公司的Labview軟件平臺(tái)，該軟件平臺(tái)采用直觀圖形化編程方式，應(yīng)用圖形化數(shù)據(jù)流編程語言和程序框圖式編程方法，能夠很自然地表示數(shù)據(jù)的流程，并直觀地將用戶界面控件映射到數(shù)據(jù)上，具有界面直觀，操作方便，編程簡單等特點(diǎn)。測試軟件啟動(dòng)完畢之后，測試系統(tǒng)將進(jìn)入預(yù)熱階段，十五分鐘后可進(jìn)入飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試，此時(shí)軟件運(yùn)行定中程序，控制氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器左右旋轉(zhuǎn)后返回0°的位置， 完成定中設(shè)置。在工控機(jī)中初設(shè)輸入需要加載的載荷數(shù)值，此時(shí)，外部氣源通過調(diào)壓閥調(diào)壓后進(jìn)入比例調(diào)節(jié)閥，比例調(diào)節(jié)閥由工控機(jī)控制，工控機(jī)對(duì)輸入的數(shù)值與扭矩傳感器反饋的扭矩信號(hào)進(jìn)行比較后扭矩控制信號(hào)至比例調(diào)節(jié)閥，通過換向閥給旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器施加扭矩載荷，該換向閥也由工控機(jī)控制，可以給旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器施加正、反方向的扭矩載荷。利用29PSI 145PSI的外部氣源壓力，可以加載的力矩范圍為1.23Nm 402. 46Nm。對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試得到的參數(shù)由固定在測試支架上的角度傳感器、扭矩傳感器、電壓變送器、電流變送器得到，通過NI PCI-6221的A/D數(shù)據(jù)采集卡采集反饋給工控機(jī)， 在顯示屏中進(jìn)行顯示，顯示出如驅(qū)動(dòng)電流、行程、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、施加載荷、開關(guān)是否接通等測試結(jié)果參數(shù)，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器上具有限位開關(guān)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸旋轉(zhuǎn)至一定角度時(shí) (該角度可在90° 110°范圍內(nèi)選擇)，將觸動(dòng)限位開關(guān)反饋一個(gè)+5V的電壓信號(hào)至電壓變送器，工控機(jī)收到該信號(hào)后，將停止對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的步進(jìn)馬達(dá)進(jìn)行供電，此時(shí)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器旋轉(zhuǎn)的控制；還可通過電壓變送器、電流變送器的反饋信號(hào)完成對(duì)步進(jìn)馬達(dá)電位計(jì)的電壓比值測試。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均應(yīng)當(dāng)理解為仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，其特征在于它包括測試支架、工控機(jī)、傳動(dòng)軸、 用于給被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器提供不同頻率測試電源的電氣控制柜、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器角度的角度傳感器、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器扭矩和轉(zhuǎn)速的扭矩傳感器、用于給旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器直接提供扭矩載荷的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器以及用于輸出并且能夠調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器的加載氣壓的調(diào)節(jié)裝置，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器安裝在所述測試支架上，所述傳動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸與傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述角度傳感器、氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動(dòng)軸上，所述工控機(jī)分別與所述的電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，用于接收電氣控制柜、扭矩傳感器和角度傳感器傳輸來的信號(hào)，并且能夠向電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令以控制電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置工作，所述調(diào)節(jié)裝置與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器相連，所述調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機(jī)傳輸來的指令信號(hào)后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給所述氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓，以調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器上的扭矩載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置包括依次相連的調(diào)壓閥、比例調(diào)節(jié)閥、換向閥、用于直接給傳動(dòng)軸加載負(fù)荷的加載裝置，所述調(diào)壓閥的入口與外部氣源相連，所述比例調(diào)節(jié)閥的控制端、換向閥的控制端分別與工控機(jī)的扭矩控制信號(hào)輸出端相連，所述換向閥的出口與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器的入口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，其特征在于所述工控機(jī)具有用于采集信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡，所述電氣控制柜包括用于反饋輸出的電壓信號(hào)的電壓變送器、用于反饋輸出的電流信號(hào)的電流變送器；所述工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集角度傳感器、電壓變送器、電流變送器、扭矩傳感器輸出的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機(jī)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的測試系統(tǒng)，它包括測試支架、工控機(jī)、傳動(dòng)軸、電氣控制柜、角度傳感器、扭矩傳感器、氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器以及調(diào)節(jié)裝置，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器安裝在測試支架上，傳動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器的輸出軸與傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，角度傳感器、氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動(dòng)軸上，工控機(jī)分別與電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，調(diào)節(jié)裝置與氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器相連，調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機(jī)傳輸來的指令信號(hào)后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓，以調(diào)節(jié)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器上的扭矩載荷。本發(fā)明可方便對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器加載負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)器單獨(dú)測試。
文檔編號(hào)G01M13/02GK102564762SQ201210018238
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者劉明德, 崔彥坤, 方蕾, 資雯, 黃雄 申請(qǐng)人:廣州飛機(jī)維修工程有限公司