本發(fā)明涉及一種伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，屬于伺服系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

大推力火箭發(fā)動機(jī)在零位時存在固有偏心。非工作狀態(tài)，如果伺服機(jī)構(gòu)無法可靠的鎖定零位，發(fā)動機(jī)偏心力矩將會使伺服機(jī)構(gòu)壓縮到極限位置，造成發(fā)動機(jī)搖擺軟管處于長時間受力狀態(tài)，降低發(fā)動機(jī)可靠性，因此長時可靠的零位鎖定功能是這類伺服機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。

目前對伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定功能進(jìn)行測試，一般采用液壓方式對伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行加載，即：固定伺服機(jī)構(gòu)一端支耳，液壓油缸模擬發(fā)動機(jī)偏心力矩，作用到伺服機(jī)構(gòu)另一端支耳。這種試驗(yàn)裝置，由于含有液壓油源系統(tǒng)以及操作控制系統(tǒng)，存在以下問題：測試時，試驗(yàn)系統(tǒng)要加電工作，需要測試人員隨時監(jiān)測；裝置只能按單工位方式加載，試驗(yàn)效率極低，難以滿足多臺伺服產(chǎn)品的長時間零位鎖定功能測試要求。

如何提供一種多工位，操作方便的伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定功能測試裝置，實(shí)現(xiàn)加載測試是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，可有效解決多臺伺服產(chǎn)品零位鎖定功能長時間測試的問題。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

提供一種伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置，包括機(jī)架組件，質(zhì)量塊組件和機(jī)械杠桿；

所述機(jī)架組件具有底板和橫梁，所述底板上表面排列布置2n個測試工位下支耳，用于固定伺服機(jī)構(gòu)的底端；橫梁與底板平行設(shè)置，橫梁上裝有n個杠桿支耳；

所述質(zhì)量塊組件為n個，每個質(zhì)量塊組件包括配重塊，支桿和掛鉤；所述配重塊固定在支桿的一端，所述掛鉤設(shè)置在支桿的另一端；

所述機(jī)械杠桿為n個，每個機(jī)械杠桿依次設(shè)置拉伸工位銷軸，支點(diǎn)安裝孔，壓縮工位銷軸，以及卡槽；拉伸工位銷軸用于固定伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個拉伸工位銷軸豎直下方對應(yīng)一個所述測試工位下支耳；壓縮工位銷軸用于固定伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個壓縮工位銷軸豎直下方對應(yīng)一個所述測試工位下支耳；每個所述機(jī)械杠桿通過支點(diǎn)安裝孔連接到一個杠桿支耳；所述掛鉤與卡槽匹配。

優(yōu)選的，底板上的測試工位下支耳可更換。

同時提供一種伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置，包括機(jī)架組件，質(zhì)量塊組件和機(jī)械杠桿；

所述機(jī)架組件具有底板、第一橫梁和第二橫梁，所述底板上表面排列布置2n個第一測試工位下支耳，用于固定第一伺服機(jī)構(gòu)的底端，2n個第二測試工位下支耳，用于固定第二伺服機(jī)構(gòu)的底端；第一橫梁與底板平行設(shè)置，第一橫梁上裝有n個杠桿支耳；第二橫梁與底板平行設(shè)置，且低于第一橫梁，第二橫梁上裝有n個杠桿支耳；

所述質(zhì)量塊組件為2n個，每個質(zhì)量塊組件包括配重塊，支桿和掛鉤；所述配重塊固定在支桿的一端，所述掛鉤設(shè)置在支桿的另一端；

所述機(jī)械杠桿為2n個，每個機(jī)械杠桿依次設(shè)置拉伸工位銷軸，支點(diǎn)安裝孔，壓縮工位銷軸，以及卡槽；拉伸工位銷軸用于固定第一或第二伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個拉伸工位銷軸豎直下方對應(yīng)一個第一或第二測試工位下支耳；壓縮工位銷軸用于固定第一或第二伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個壓縮工位銷軸豎直下方對應(yīng)一個第一或第二測試工位下支耳，；

每個所述機(jī)械杠桿通過支點(diǎn)安裝孔連接到一個杠桿支耳；所述掛鉤與卡槽匹配。

優(yōu)選的，所述底板的下部安裝有四個工業(yè)腳輪和四個支腳。

優(yōu)選的，所述底板上設(shè)置有托盤，用于收納配重塊。

優(yōu)選的，所述配重塊為一組重量相同的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊組合而成，數(shù)量可調(diào)。

優(yōu)選的，所述拉伸工位銷軸到支點(diǎn)安裝孔的距離和壓縮工位銷軸到支點(diǎn)安裝孔的距離相同。

提供一種基于所述伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置進(jìn)行零位鎖定試驗(yàn)的方法，包括如下步驟：

(1)將機(jī)械杠桿安裝到橫梁上；

(2)將伺服機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械杠桿拉伸工位銷軸和測試工位下支耳之間；

(3)測量伺服機(jī)構(gòu)加載前零位；

(4)將質(zhì)量塊組件通過掛鉤連接到機(jī)械杠桿；

(5)測量伺服機(jī)構(gòu)加載后零位，并定期監(jiān)測記錄零位變化。

優(yōu)選的，還包括如下步驟：

(6)拆下質(zhì)量塊組件和伺服機(jī)構(gòu)；

(7)將伺服機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械杠桿壓縮工位銷軸和測試工位下支耳之間；

(8)將質(zhì)量塊組件通過掛鉤連接到機(jī)械杠桿；

(9)測量伺服機(jī)構(gòu)加載后零位，并定期監(jiān)測記錄零位變化。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明采用質(zhì)量塊組件和機(jī)械杠桿組合加載，實(shí)現(xiàn)了對伺服機(jī)構(gòu)較大的加載力，代替了傳統(tǒng)液壓加載，結(jié)構(gòu)更加簡單。

(2)本發(fā)明的伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置具有多個測試工位，可同時實(shí)現(xiàn)多臺產(chǎn)品的測試，測試效率高。

(3)本發(fā)明的質(zhì)量塊組件為組合式結(jié)構(gòu)，可以通過調(diào)節(jié)質(zhì)量塊數(shù)量實(shí)現(xiàn)不同的加載力。

(4)本發(fā)明的機(jī)架具有工業(yè)腳輪與地腳支承結(jié)構(gòu)，不僅便于整體搬運(yùn)，還可保證測試時機(jī)架的穩(wěn)定性；可以通過更換底板上的測試工位下支耳，實(shí)現(xiàn)對不同型號伺服機(jī)構(gòu)的測試，通用性好。

(5)本發(fā)明采用機(jī)械杠桿雙工位設(shè)置，使用同一套裝置同時實(shí)現(xiàn)了伺服機(jī)構(gòu)拉與壓方向的加載變換，利用率更高。

(6)質(zhì)量塊組件在機(jī)械杠桿上的安裝采用卡扣連接，調(diào)節(jié)、裝拆方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定功能試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定功能試驗(yàn)裝置的機(jī)架組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的質(zhì)量塊組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的機(jī)械杠桿結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示，由機(jī)架組件1，4個質(zhì)量塊組件4和4根機(jī)械杠桿5組成。裝置采用質(zhì)量塊組件和機(jī)械杠桿組合加載。質(zhì)量塊組件施加加載力，機(jī)械杠桿進(jìn)行加載力的放大，并將放大的加載力施加在伺服機(jī)構(gòu)上。每根機(jī)械杠桿設(shè)有拉伸與壓縮兩個安裝工位，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品拉與壓方向的加載變換。整個裝置共設(shè)8個工位，可同時進(jìn)行4臺伺服機(jī)構(gòu)的測試。

機(jī)架組件1為槽鋼、方形鋼管、方形鋼板等相互焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，是試驗(yàn)臺的臺體。機(jī)架組件的結(jié)構(gòu)布局如圖2所示，主要由橫梁1-2，4個杠桿支耳1-3，支架1-4，8個工位下支耳1-5，4個底板1-6，托盤1-7，底部框架1-10，4個工業(yè)腳輪1-11，4個地腳支撐1-12等組成。橫梁1-2、支架1-4以及底部框架1-10是采用方形鋼管相互焊接而構(gòu)成的支架主體。橫梁上焊有4個杠桿支耳1-3，用于連接4根機(jī)械杠桿。底板1-6采用方形鋼板制成，排列焊接于底部框架上。每塊底板上表面布置2個測試工位下支耳，用于固定伺服機(jī)構(gòu)的底端。測試工位下支耳與底板間采用螺栓連接?？梢酝ㄟ^更換底板上的測試工位下支耳，實(shí)現(xiàn)對不同型號伺服機(jī)構(gòu)的測試，通用性好。底部框架下裝有4個工業(yè)腳輪1-11，便于試驗(yàn)裝置的搬運(yùn)。為保證試驗(yàn)的穩(wěn)定性和安全性，在底部框架下設(shè)有四處地腳支承1-12。托盤1-7采用槽鋼制成，焊于底部框架之上，在不進(jìn)行試驗(yàn)時，可將質(zhì)量塊組件放入托盤之內(nèi)，節(jié)約了質(zhì)量塊組件的放置空間。

質(zhì)量塊組件由掛鉤2-1，支桿2-2，配重塊2-3，底盤2-4以及固定螺母2-5組成見附圖3。掛鉤與支桿一端通過螺紋進(jìn)行連接，加載時，掛鉤嵌入杠桿的卡槽內(nèi)，起到固定質(zhì)量塊組件位置的作用。配重塊以及底盤中心具有通孔，支桿從通孔穿過，再用螺母與支桿通過螺紋連接起到支撐配重塊的作用。配重塊為一組重量相同的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊組合而成，加載力可以通過調(diào)整配重塊的數(shù)量調(diào)節(jié)。

機(jī)械杠桿主要由拉伸工位銷軸3-1，支點(diǎn)安裝孔3-2，壓縮工位銷軸3-3，以及卡槽3-4等組成，見附圖4。機(jī)械杠桿主要采用矩形鋼管切割制成，通過支點(diǎn)安裝孔3-2連接到一個杠桿支耳1-3；掛鉤2-1與卡槽3-4匹配；拉伸工位銷軸3-1用于固定伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個拉伸工位銷軸3-1豎直下方對應(yīng)一個測試工位下支耳；壓縮工位銷軸3-3用于固定伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個壓縮工位銷軸3-3豎直下方對應(yīng)一個所述測試工位下支耳；拉伸工位銷軸到支點(diǎn)安裝孔的距離與壓縮工位銷軸到支點(diǎn)安裝孔的距離相等為L1，卡槽到支點(diǎn)的距離為L2,則拉伸或壓縮的加載力為質(zhì)量塊組件的L2/L1倍。

實(shí)施例2：

一種伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示，由機(jī)架組件1，4個質(zhì)量塊組件2、4根機(jī)械杠桿3、4個質(zhì)量塊組件4、4根機(jī)械杠桿5組成。

質(zhì)量塊組件2與機(jī)械杠桿3配合可實(shí)現(xiàn)對伺服機(jī)構(gòu)6的加載，質(zhì)量塊組件4與機(jī)械杠桿5配合可實(shí)現(xiàn)對伺服機(jī)構(gòu)7的加載。機(jī)械杠桿3或5上設(shè)有拉伸與壓縮兩個安裝工位，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品拉與壓方向的加載變換。裝置共有8根機(jī)械杠桿，設(shè)有16個工位，其中伺服機(jī)構(gòu)7拉伸工位、壓縮工位各4個，伺服機(jī)構(gòu)6拉伸工位、壓縮工位各4個?？赏瑫r進(jìn)行8臺產(chǎn)品的測試。

機(jī)架組件1為槽鋼、方形鋼管、方形鋼板等相互焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，是試驗(yàn)臺的臺體。機(jī)架組件的結(jié)構(gòu)布局如圖2所示，主要由第一橫梁1-1，第二橫梁1-2，8個杠桿支耳1-3，支架1-4，8個第二測試工位下支耳1-5，4個底板1-6，8個第一測試工位下支耳1-8，4個底板1-9，托盤1-7，底部框架1-10，4個工業(yè)腳輪1-11，4個地腳支撐1-12等組成。第一橫梁1-1，第二橫梁1-2、支架1-4以及底部框架1-10是采用方形鋼管相互焊接而構(gòu)成的支架主體。第一橫梁上焊有4個杠桿支耳1-3，用于連接4根機(jī)械杠桿3。第二橫梁上焊有4個杠桿支耳1-3，用于連接4根機(jī)械杠桿5。底板1-6與底板1-9均采用方形鋼板制成，交替排列焊接于底部框架上。每塊底板1-6上表面布置2個第二測試工位下支耳，用于固定伺服機(jī)構(gòu)7的底端。每塊底板1-9上表面布置2個第一測試工位下支耳，用于固定伺服機(jī)構(gòu)6的底端。第一或第二測試工位下支耳與底板間采用螺栓連接。底部框架下裝有4個工業(yè)腳輪1-11，便于試驗(yàn)裝置的搬運(yùn)。為保證試驗(yàn)的穩(wěn)定性和安全性，在底部框架下設(shè)有四處地腳支承1-12。托盤1-7采用槽鋼制成，焊于底部框架之上，在不進(jìn)行試驗(yàn)時，可將質(zhì)量塊組件放入托盤之內(nèi)，節(jié)約了質(zhì)量塊組件的放置空間。

質(zhì)量塊組件4由掛鉤2-1，支桿2-2，配重塊2-3，底盤2-4以及固定螺母2-5組成見附圖3。掛鉤與支桿一端通過螺紋進(jìn)行連接，加載時，掛鉤嵌入杠桿的卡槽內(nèi)，起到固定質(zhì)量塊組件位置的作用。配重塊以及底盤中心具有通孔，支桿從通孔穿過，再用螺母與支桿通過螺紋連接起到支撐配重塊的作用。配重塊為一組重量相同的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊組合而成，加載力可以通過調(diào)整配重塊的數(shù)量調(diào)節(jié)。質(zhì)量塊組件2與質(zhì)量塊組件4的組成相同，出于安裝要求，對支桿的長度進(jìn)行了縮短。

機(jī)械杠桿5主要由拉伸工位銷軸3-1，支點(diǎn)安裝孔3-2，壓縮工位銷軸3-3，以及卡槽3-4等組成，見附圖4。機(jī)械杠桿主要采用矩形鋼管切割制成，通過支點(diǎn)安裝孔3-2連接到一個杠桿支耳1-3；掛鉤2-1與卡槽3-4匹配；拉伸工位銷軸3-1用于固定伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個拉伸工位銷軸3-1豎直下方對應(yīng)一個測試工位下支耳；壓縮工位銷軸3-3用于固定伺服機(jī)構(gòu)的活塞桿支耳端，每個壓縮工位銷軸3-3豎直下方對應(yīng)一個測試工位下支耳；拉伸工位銷軸到支點(diǎn)安裝孔的距離與壓縮工位銷軸到支點(diǎn)安裝孔的距離相等為L1，卡槽到支點(diǎn)的距離為L2,則拉伸或壓縮的加載力為質(zhì)量塊組件的L2/L1倍。機(jī)械杠桿3與機(jī)械杠桿5結(jié)構(gòu)相同。

提供一種基于所述伺服機(jī)構(gòu)零位鎖定試驗(yàn)裝置進(jìn)行零位鎖定試驗(yàn)的方法，包括如下步驟：

(1)將機(jī)械杠桿5安裝到橫梁上；

(2)將伺服機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械杠桿5拉伸工位銷軸3-1和測試工位下支耳之間；

(3)測量伺服機(jī)構(gòu)加載前零位；

(4)將質(zhì)量塊組件4通過掛鉤連接到機(jī)械杠桿5；

(5)測量伺服機(jī)構(gòu)加載后零位，并定期監(jiān)測記錄零位變化。

優(yōu)選的，還包括如下步驟：

(6)拆下質(zhì)量塊組件4和伺服機(jī)構(gòu)；

(7)將伺服機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械杠桿5壓縮工位銷軸3-3和測試工位下支耳之間；

(8)將質(zhì)量塊組件4通過掛鉤連接到機(jī)械杠桿5；

(9)測量伺服機(jī)構(gòu)加載后零位，并定期監(jiān)測記錄零位變化。

以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。