一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，它由疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下夾具和直升機尾槳助力器組成；上、下夾具安裝在疲勞試驗機上，直升機尾槳助力器兩端安裝在上、下夾具上，液壓站通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥再與直升機尾槳助力器連接，作動器試驗器通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，數(shù)字存儲示波器與作動器試驗器連接顯示直升機尾槳助力器的相關(guān)信息。本發(fā)明不僅能模擬外部氣動載荷作用，還能模擬作動器液壓壓力作用，試驗測試結(jié)果對于直升機尾槳助力器疲勞定壽具有重要的工程應(yīng)用價值。
【專利說明】一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，屬于試驗測試【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]直升機尾槳助力器在工作過程中，不斷承受交變載荷，在設(shè)計和應(yīng)用時必須考核其疲勞壽命。直升機尾槳助力器通常作為直升機的一個子系統(tǒng)在液壓驅(qū)動下工作，不僅承受自身作動器的液壓壓力，而且還承受氣動載荷作用，常規(guī)的疲勞試驗機僅能模擬外部氣動載荷作用，而不能模擬作動器液壓壓力作用，目前，尚缺乏有效而實用的直升機尾槳助力器疲勞試驗的測試系統(tǒng)。為此，本發(fā)明將常規(guī)疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、夾具和直升機尾槳助力器集成為直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，不僅能模擬外部氣動載荷作用，還能模擬作動器液壓壓力作用，試驗測試結(jié)果對于直升機尾槳助力器疲勞定壽具有重要的工程應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、目的:本發(fā)明目的是提供一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，它可以模擬真實工作狀態(tài)載荷作用，具有簡單、實用、高效的特點，系統(tǒng)運行成本也比較低。
[0004]2、技術(shù)方案:本發(fā)明一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，由疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下夾具和直升機尾槳助力器組成。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機上，直升機尾槳助力器兩端安裝在上、下夾具上，液壓站通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥再與直升機尾槳助力器連接，作動器試驗器通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，數(shù)字存儲示波器與作動器試驗器連接顯示直升機尾槳助力器的相關(guān)信息。其中，疲勞試驗機、上、下夾具和直升機尾槳助力器的連接順序從上到下為:
[0005]疲勞試驗機一上夾具一直升機尾槳助力器一下夾具一疲勞試驗機
[0006]所述的疲勞試驗機為常用低頻疲勞試驗機，用以對直升機尾槳助力器活塞施加疲勞載荷，試驗機的載荷范圍需大于直升機尾槳助力器的試驗載荷。
[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尾槳助力器的試驗油壓并能保持穩(wěn)定。
[0008]所述的轉(zhuǎn)換接頭是多臺階軸類零件，為液壓站的兩個油口與油管之間的接頭，用以連接油管和液壓站的兩個油口。
[0009]所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥為與直升機尾槳助力器連接的輔助部件，其內(nèi)部具有電機控制閥門的開度。旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥將液壓油送往直升機尾槳助力器，驅(qū)動活塞軸向移動，其控制閥的開度的電機受作動器試驗器驅(qū)動，以改變活塞運動方向及速度，形成閉環(huán)控制，可將直升機尾槳助力器中活塞有效地維持在平衡位置。
[0010]所述的作動器試驗器為驅(qū)動旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥電機的電子裝置，向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥的電機輸出控制信號，并接收直升機尾槳助力器反饋的活塞位置信號。
[0011]所述的數(shù)字存儲示波器為常用的示波器，用以觀測直升機尾槳助力器的控制和反饋信號。
[0012]所述直升機尾槳助力器是一種雙腔單活塞桿的液壓伺服驅(qū)動裝置，它由活塞桿組件、前端筒體、后端筒體、法蘭盤和連接螺栓組成，整個系統(tǒng)由連接螺栓連接和固定。在作動器試驗器的控制下，尾槳助力器提供尾槳葉氣動力的隨動平衡力，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]所述上夾具是臺階軸與六方體結(jié)合而成的件，其兩端分別與疲勞試驗機和直升機尾槳助力器連接。
[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機和直升機尾槳助力器連接。
[0015]3、優(yōu)點及功效:本發(fā)明的有益效果是可以單獨對直升機尾槳助力器進行疲勞試驗測試，可為直升機尾槳助力器設(shè)計、開發(fā)和驗證提供有效技術(shù)支撐，此外，本發(fā)明具有簡單、實用、高效、成本低的優(yōu)點，能夠有效地完成直升機尾槳助力器疲勞試驗測試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[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測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5中:1.疲勞試驗機，2.上夾具，3.直升機尾槳助力器，4.旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥，
5.轉(zhuǎn)換接頭，6.液壓站，7.數(shù)字存儲示波器，8.作動器試驗器，9.下夾具。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0024]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1至圖5說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0025]在圖5中，本發(fā)明一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，由疲勞試驗機1、液壓站6、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4、作動器試驗器8、數(shù)字存儲示波器7、轉(zhuǎn)換接頭5、上、下夾具2、9和直升機尾槳助力器3組成。它們之間的位置連接關(guān)系如下:上、下夾具2、9安裝在疲勞試驗機I上，直升機尾槳助力器3兩端安裝在上、下夾具2、9上，液壓站6通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4再與直升機尾槳助力器3連接，作動器試驗器8通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4連接，數(shù)字存儲示波器7與作動器試驗器8連接顯示直升機尾槳助力器3的相關(guān)信息。在本實施實例中的疲勞試驗機I選擇用MTS，對直升機尾槳助力器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)動閥4，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4再將液壓油送往直升機尾槳助力器3，驅(qū)動活塞軸向移動；直升機尾槳助力器3的活塞位置信號反饋給與數(shù)字存儲示波器7相連的作動器試驗器8，作動器試驗器8驅(qū)動旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的電機，改變閥中液壓油的方向及閥的開度，以改變活塞運動方向及速度，形成閉環(huán)控制，可將直升機尾槳助力器3中活塞有效地維持在平衡位置。由于作動器試驗器8沒有屏幕，因此，將它連接到數(shù)字存儲示波器7，作動器試驗器8的電流信號及閥通斷H通道提供信號給數(shù)字存儲示波器7的I通道，以顯示旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的開度及液壓油流動方向信號，作動器試驗器8的解調(diào)及開閉環(huán)H通道提供信號給數(shù)字存儲示波器7的2通道，以顯示直升機尾槳助力器3的活塞位移，這樣，通過數(shù)字存儲示波器7可以觀測旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的開度與液壓油流向及直升機尾槳助力器3的活塞位移。數(shù)字存儲示波器7還能計算并顯示I通道峰峰值和2通道峰峰值，黃色高頻的信號為I通道信號，綠色低頻的信號為2通道信號，I通道峰峰值顯示于示波器屏幕左下角。作動器試驗器8從直升機尾槳助力器3采集活塞位移信號，通過計算，發(fā)指令給旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4的電機，而數(shù)字存儲示波器7負責(zé)顯示信號。由作動器試驗器8引出的電線一分為2，一路接直升機尾槳助力器3，一路接旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥4。
[0026]直升機尾槳助力器3缸體上有4個供M6 X 40螺栓連接用的Φ6.4精裝配通孔，但MTS疲勞試驗機I提供的接頭是螺紋接頭(M27 X 2)，兩者不匹配，另外，直升機尾槳助力器3的活塞是空心的，并沒有接頭，為此，設(shè)計并加工了夾具(如圖2至圖4所示)，通過上、下夾具(2和9)將直升機尾槳助力器3連接到MTS疲勞試驗機I上。直升機尾槳助力器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)計并加工了 I對液壓管路與液壓站6之間的轉(zhuǎn)接接頭5 (如圖1所示)。
[0027]這樣，通過上面設(shè)計的這套系統(tǒng)就可以完成直升機尾槳助力器疲勞試驗測試。
[0028]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于疲勞試驗機I的選擇，可以是常規(guī)的MTS、INSTR0N等疲勞試驗機或者自制疲勞試驗機，直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)其它的設(shè)計思想和連接方式與【具體實施方式】一相同。
【權(quán)利要求】
1.一種直升機尾槳助力器疲勞試驗測試系統(tǒng)，其特征在于:它由疲勞試驗機、液壓站、旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥、作動器試驗器、數(shù)字存儲示波器、轉(zhuǎn)換接頭、上、下夾具和直升機尾槳助力器組成；上、下夾具安裝在疲勞試驗機上，直升機尾槳助力器兩端安裝在上、下夾具上，液壓站通過油管與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥再與直升機尾槳助力器連接，作動器試驗器通過電路與旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥連接，數(shù)字存儲示波器與作動器試驗器連接顯示直升機尾槳助力器的相關(guān)信息；其中，疲勞試驗機、上、下夾具和直升機尾槳助力器的連接順序從上到下為: 疲勞試驗機一上夾具一直升機尾槳助力器一下夾具一疲勞試驗機所述的疲勞試驗機為常用低頻疲勞試驗機，用以對直升機尾槳助力器活塞施加疲勞載荷，試驗機的載荷范圍需大于直升機尾槳助力器的試驗載荷； 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尾槳助力器的試驗油壓并能保持穩(wěn)定； 所述的轉(zhuǎn)換接頭是多臺階軸類零件，為液壓站的兩個油口與油管之間的接頭，用以連接油管和液壓站的兩個油口； 所述的旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥為與直升機尾槳助力器連接的輔助部件，其內(nèi)部具有電機控制閥門的開度，旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥將液壓油送往直升機尾槳助力器，驅(qū)動活塞軸向移動，其控制閥的開度的電機受作動器試驗器驅(qū)動，以改變活塞運動方向及速度，形成閉環(huán)控制，將直升機尾槳助力器中活塞有效地維持在平衡位置； 所述的作動器試驗器為驅(qū)動旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥電機的電子裝置，向旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥的電機輸出控制信號，并接收直升機尾槳助力器反饋的活塞位置信號； 所述的數(shù)字存儲示波器為常用的示波器，用以觀測直升機尾槳助力器的控制和反饋信號; 所述直升機尾槳助力器是一種雙腔單活塞桿的液壓伺服驅(qū)動裝置，它由活塞桿組件、前端筒體、后端筒體、法蘭盤和連接螺栓組成，整個系統(tǒng)由連接螺栓連接和固定；在作動器試驗器的控制下，尾槳助力器提供尾槳葉氣動力的隨動平衡力，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 ； 所述上夾具是臺階軸與六方體結(jié)合而成的件，其兩端分別與疲勞試驗機和直升機尾槳助力器連接； 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機和直升機尾槳助力器連接。
【文檔編號】G01M13/00GK103439096SQ201310360457
【公開日】2013年12月11日 申請日期: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 申請人:北京航空航天大學(xué)