火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量噴管擺角的線位移傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量噴管擺角的線位移傳感器，包括線位移傳感器載體、安裝支架、線位移傳感器，線位移傳感器設(shè)于線位移傳感器載體內(nèi)，線位移傳感器載體下端通過安裝支架與試驗(yàn)臺連接，上端與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管連接。本發(fā)明具有測量精度高、機(jī)械剛度大、跨距大、量程大、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和調(diào)試。
【專利說明】火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量噴管擺角的線位移傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及長跨距線位移傳感器，特別是用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺角的線位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)是測試發(fā)動(dòng)機(jī)和伺服機(jī)構(gòu)負(fù)載特性的關(guān)鍵試驗(yàn)，測量精度一般高于0.5 %。試驗(yàn)中需要使用傳感器裝置實(shí)時(shí)檢測發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺角，并將該擺角值轉(zhuǎn)換為電壓量，反饋給火箭控制系統(tǒng)用來控制火箭的飛行軌跡。
[0003]火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)臺架安裝面與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管間跨距較大，造成傳感器安裝困難，特別是在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)過程中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)搖擺運(yùn)動(dòng)頻率接近伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)架的固有頻率時(shí)，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械共振，此時(shí)線位移傳感器不但要承受得住共振和沖擊的破壞，而且還要在共振時(shí)實(shí)時(shí)檢測出反饋電壓量。這就要求傳感器不僅需要具備較強(qiáng)的機(jī)械剛度，同時(shí)還要具備較高的測量精度，這就決定了常用工業(yè)傳感器無法滿足新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)仿真試驗(yàn)噴管擺角的測試要求。
[0004]傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺角測試裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳遞鏈繁瑣，一般都在安裝長跨距線位移傳感器的空間位置上安裝一臺被動(dòng)式伺服機(jī)構(gòu)，利用被動(dòng)式伺服機(jī)構(gòu)活塞桿中的線性電位計(jì)來替代線位移傳感器，這就使得發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械擺角零位和拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的伺服機(jī)構(gòu)的機(jī)械和電氣零位都要與長跨距線位移傳感器的機(jī)械和電氣零位重合，但由于長跨距線位移傳感器安裝在被動(dòng)式伺服機(jī)構(gòu)內(nèi)部，使得線位移傳感器安裝調(diào)試?yán)щy，易產(chǎn)生零位重合精度誤差，降低其測試精度。
[0005]因此，需要一種新的用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)噴管擺角測試的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量噴管擺角的線位移傳感器，能夠有效地提高測量穩(wěn)定性及測量精度。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量噴管擺角的線位移傳感器，包括線位移傳感器載體、安裝支架、線位移傳感器，線位移傳感器設(shè)于線位移傳感器載體內(nèi)，線位移傳感器載體下端通過安裝支架與試驗(yàn)臺連接，上端與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管連接。飛行仿真試驗(yàn)時(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)，帶動(dòng)線位移傳感器電刷滑桿伸出或縮進(jìn)，最后以電壓信號顯示發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺角。
[0008]所述的線位移傳感器載體包括載體筒體、下固定板、上固定板、下滑板、上滑板、滑套、導(dǎo)軌、夾緊桿及電氣零位鎖緊防松裝置、下支撐桿、上支撐桿、夾具、下調(diào)節(jié)桿銷軸及鎖緊防松裝置、上調(diào)節(jié)桿銷軸及鎖緊防松裝置，上固定板與下固定板分別置于載體筒體外部的上、下固定板定位臺階處，通過夾緊桿及電氣零位鎖緊防松裝置連固，滑套置于上、下固定板下的滑套孔中，上、下滑板分別通過電氣零位鎖緊防松裝置設(shè)于導(dǎo)軌兩端，滑套可在導(dǎo)軌上往復(fù)滑動(dòng)，上、下滑板設(shè)有孔口，夾緊桿兩端的電氣零位鎖緊防松裝置在孔口上通過，上支撐桿設(shè)于上滑板外側(cè)，上支撐桿通過上調(diào)節(jié)桿銷軸、桿的端關(guān)節(jié)軸承及鎖緊防松裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管連接，下支撐桿設(shè)于下滑板外側(cè)，通過下調(diào)節(jié)桿裝置銷軸、桿的端關(guān)節(jié)軸承及鎖緊防松裝置與安裝支架連接，下支撐桿設(shè)有信號線插座安裝孔，夾具設(shè)于上滑板內(nèi)側(cè)，夾緊線位移傳感器、電刷滑桿頂端。線位移傳感器載體筒體為長筒形，裝調(diào)線位移傳感器載體，保證滑套可以在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)順暢。
[0009]所述的安裝支架包括支架筒體、支架內(nèi)筒、鎖緊機(jī)構(gòu)，支架內(nèi)筒設(shè)于支架筒體內(nèi)，并可在支架筒體內(nèi)滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，易于調(diào)節(jié)傳感器零位跨距和安裝方向，支架內(nèi)筒通過筒體上的鎖緊機(jī)構(gòu)連固，鎖緊機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)支架內(nèi)筒的伸出高度和方位。
[0010]所述的夾具包括夾具座、上壓環(huán)、下壓環(huán)、夾緊螺母，上壓環(huán)、下壓環(huán)設(shè)于夾具座內(nèi)，夾緊螺母與上壓環(huán)相接觸，上壓環(huán)為內(nèi)圓錐形，下壓環(huán)為外圓錐形，下壓環(huán)設(shè)有4道對稱開口，旋轉(zhuǎn)夾緊螺母驅(qū)動(dòng)上、下壓環(huán)，下壓環(huán)的開口變形夾緊線位移傳感器電刷滑桿端部。
[0011]所述的線位移傳感器通過向心關(guān)節(jié)軸承和鎖緊防松裝置設(shè)于線位移傳感器載體筒體內(nèi)。調(diào)節(jié)線位移傳感器機(jī)械零位，在確定線位移傳感器機(jī)械零位的基礎(chǔ)上用電氣零位鎖緊防松裝置調(diào)節(jié)線位移傳感器電氣零位，使線位移傳感器機(jī)械零位和電氣零位完全重合。本發(fā)明采取的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、線位移傳感器裝置操作簡單、穩(wěn)定性好，可以實(shí)現(xiàn)高精度、大量程、大跨距測量。
[0012]2、線位移傳感器中的電位計(jì)電刷細(xì)長滑桿不承受剪切力作用，而且彎矩由四根導(dǎo)軌承受，大大提高了其機(jī)械剛度和測量精度。
[0013]3、可以通過控制導(dǎo)軌長短確定傳感器位移最大行程，避免電位計(jì)電刷滑桿被拉出有效使用范圍而損壞。
[0014]4、通過專用夾具夾緊線位移傳感器電刷滑桿，易于調(diào)節(jié)線位移傳感器的電氣零位和機(jī)械零位，降低測量誤差。
[0015]5、線位移傳感器安裝在線位移傳感器載體筒體內(nèi)，避免試驗(yàn)操作時(shí)對線位移傳感器的損傷。
[0016]6、線位移傳感器一端通過關(guān)節(jié)軸承安裝在線位移傳感器載體筒體內(nèi)，易于調(diào)節(jié)大跨距試驗(yàn)時(shí)傳感器兩端的安裝精度，提高傳感器測量精度，同時(shí)避免安裝誤差對傳感器測量器件的損傷。
[0017]7、安裝支架內(nèi)筒體可自由升降和旋轉(zhuǎn)，易于調(diào)節(jié)傳感器零位跨距和安裝方向。
[0018]8、線位移傳感器載體夾具下壓環(huán)為可變形錐形壓環(huán)，保證安全可靠地夾緊線位移傳感器電刷滑桿。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明線位移傳感器裝置的安裝示意圖；
圖2是圖1的位移傳感器載體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2的線位移傳感器載體夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1的安裝支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:線位移傳感器載體1、安裝支架2、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管3、下調(diào)節(jié)桿裝置銷軸4、桿端關(guān)節(jié)軸承5、鎖緊防松裝置6、7、下支撐桿8、鎖緊防松裝置9、向心關(guān)節(jié)軸承10、線位移傳感器11、下滑板12、導(dǎo)軌13、下固定板14、滑套15、夾緊桿16、上固定板17、位移傳感器電刷滑桿18、夾具19、上滑板20、上支撐桿21、桿端關(guān)節(jié)軸承22、上調(diào)節(jié)桿裝置銷軸23、 鎖緊防松裝置24、線位移傳感器載體筒體25、電氣零位鎖緊防松裝置26、支架內(nèi)筒27、鎖緊機(jī)構(gòu)28、支架筒體29、夾緊螺母30、夾具座31、上壓環(huán)32、下壓環(huán)33。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括線位移傳感器載體1、線位移傳感器11和安裝支架2。線位移傳感器11通過向心關(guān)節(jié)軸承10和鎖緊防松裝置9安裝在線位移傳感器載體I內(nèi)，線位移傳感器載體I下端通過安裝支架2與試驗(yàn)臺(圖中未示出)連接，上端與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管3連接。
[0023]在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)臺上安裝兩套線位移傳感器，調(diào)節(jié)線位移傳感器11零位跨距。在確定線位移傳感器11機(jī)械零位的基礎(chǔ)上使用電氣零位鎖緊防松裝置26調(diào)節(jié)線位移傳感器電氣零位，使其與線位移傳感器機(jī)械零位重合，飛行仿真試驗(yàn)時(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管3擺動(dòng)，帶動(dòng)線位移傳感器電刷滑桿18伸出或縮進(jìn)，通過電壓信號顯示發(fā)動(dòng)機(jī)噴管3擺角。
[0024]線位移傳感器載體I包括載體筒體25、下固定板14、上固定板17、下滑板12、上滑板20、滑套15、導(dǎo)軌13、夾緊桿16及電氣零位鎖緊防松裝置26、下支撐桿8、上支撐桿21、夾具19、下調(diào)節(jié)桿裝置銷軸4及桿端關(guān)節(jié)軸承5與鎖緊防松裝置6、上調(diào)節(jié)桿裝置銷軸23及桿端關(guān)節(jié)軸承22與鎖緊防松裝置24。
[0025]線位移傳感器載體筒體25外形為長筒形，外部一端加工有上固定板17和下固定板14的定位臺階；內(nèi)部加工有線位移傳感器11定位臺階，線位移傳感器11通過鎖緊防松裝置9和向心關(guān)節(jié)軸承10安裝在線位移傳感器載體筒體25中。
[0026]上固定板17與下固定板14分別安裝在線位移傳感器載體筒體25外部的上、下定位臺階處，通過夾緊桿16和電氣零位鎖緊防松裝置26緊固，滑套15安裝在上固定板17和下固定板14的滑套孔中。
[0027]上滑板20和下滑板12分別通過電氣零位鎖緊防松裝置26安裝在導(dǎo)軌13兩端，滑套15在導(dǎo)軌13上往復(fù)滑動(dòng)。上滑板20和下滑板12加工有專用孔口，允許夾緊桿16兩端的電氣零位鎖緊防松裝置26通過。
[0028]上支撐桿21安裝在上滑板20外側(cè)，通過上調(diào)節(jié)桿裝置銷軸23和桿端關(guān)節(jié)軸承22以及鎖緊防松裝置24與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管3連接。
[0029]下支撐桿8安裝在下滑板12外側(cè)，通過下調(diào)節(jié)桿裝置銷軸4和桿端關(guān)節(jié)軸承5以及鎖緊防松裝置6、7與安裝支架2連接。下支撐桿8加工有信號線插座安裝孔。
[0030]夾具19安裝在上滑板20內(nèi)側(cè)，夾緊線位移傳感器11電刷滑桿18頂端。裝調(diào)線位移傳感器載體I，保證滑套15可以在導(dǎo)軌13上運(yùn)動(dòng)通暢；
如圖3所示，安裝支架2包括支架筒體29、支架內(nèi)筒27、鎖緊機(jī)構(gòu)28。支架內(nèi)筒27安裝在支架筒體29中，可以在支架筒體29內(nèi)升降和旋轉(zhuǎn)，鎖緊機(jī)構(gòu)28調(diào)節(jié)支架內(nèi)筒27的伸出高度和方向。
[0031]如圖4所示。夾具19包括夾具座31、上壓環(huán)32、下壓環(huán)33、夾緊螺母30。上壓環(huán)32為內(nèi)圓錐形，下壓環(huán)33為外圓錐形，下壓環(huán)33加工有4道對稱開口。夾緊螺母30驅(qū)動(dòng)上壓環(huán)32和下壓環(huán)33，利用下壓環(huán)33的孔口變形夾緊線位移傳感器電刷滑桿18端部。
[0032]上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飛行仿真試驗(yàn)時(shí)測量噴管擺角的線位移傳感器，其特征在于:包括線位移傳感器載體、安裝支架、線位移傳感器，線位移傳感器設(shè)于線位移傳感器載體內(nèi)，線位移傳感器載體下端通過安裝支架與試驗(yàn)臺連接，上端與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管連接。
2.如權(quán)利要求1所述的測量噴管擺角的線位移傳感器，其特征在于:所述的線位移傳感器載體包括載體筒體、下固定板、上固定板、下滑板、上滑板、滑套、導(dǎo)軌、夾緊桿及電氣零位鎖緊防松裝置、下支撐桿、上支撐桿、夾具、下調(diào)節(jié)桿銷軸及鎖緊防松裝置、上調(diào)節(jié)桿銷軸及鎖緊防松裝置，上固定板與下固定板分別置于載體筒體外部的上、下固定板定位臺階處，通過夾緊桿及電氣零位鎖緊防松裝置連固，滑套置于上、下固定板下的滑套孔中，上、下滑板分別通過電氣零位鎖緊防松裝置設(shè)于導(dǎo)軌兩端，滑套可在導(dǎo)軌上往復(fù)滑動(dòng)，上、下滑板設(shè)有孔口，夾緊桿兩端的電氣零位鎖緊防松裝置在孔口上通過，上支撐桿設(shè)于上滑板外側(cè)，上支撐桿通過上調(diào)節(jié)桿銷軸、桿的端關(guān)節(jié)軸承及鎖緊防松裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管連接，下支撐桿設(shè)于下滑板外側(cè)，通過下調(diào)節(jié)桿裝置銷軸、桿的端關(guān)節(jié)軸承及鎖緊防松裝置與安裝支架連接，下支撐桿設(shè)有信號線插座安裝孔，夾具設(shè)于上滑板內(nèi)側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的測量噴管擺角的線位移傳感器，其特征在于:所述的安裝支架包括支架筒體、支架內(nèi)筒、鎖緊機(jī)構(gòu)，支架內(nèi)筒設(shè)于支架筒體內(nèi)，并可在支架筒體內(nèi)滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，支架內(nèi)筒通過筒體上的鎖緊機(jī)構(gòu)連固，鎖緊機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)支架內(nèi)筒的伸出高度和方位。
4.如權(quán)利要求2所述的測量噴管擺角的線位移傳感器，其特征在于:所述的夾具包括夾具座、上壓環(huán)、下壓環(huán)、夾緊螺母，上壓環(huán)、下壓環(huán)設(shè)于夾具座內(nèi)，夾緊螺母與上壓環(huán)相接觸，上壓環(huán)為內(nèi)圓錐形，下壓環(huán)為外圓錐形，下壓環(huán)設(shè)有4道對稱開口。
5.如權(quán)利要求1所述的測量噴管擺角的線位移傳感器，其特征在于:所述的線位移傳感器通過向心關(guān)節(jié)軸承和鎖緊防松裝置設(shè)于線位移傳感器載體筒體內(nèi)。
【文檔編號】G01B7/30GK103575201SQ201210283940
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月10日
【發(fā)明者】秦偉民, 于啟洋, 徐群, 王國祥 申請人:上海新躍儀表廠