本發(fā)明屬于電作動器技術(shù)領(lǐng)域，涉及到是一種直線舵機的加載及慣量測試裝置。

背景技術(shù)：

直線舵機是一種新型的功率電傳作動器，通常作為執(zhí)行機構(gòu)用于飛行系統(tǒng)及飛行器上其他需要進行運動的場合中，為了保證直線舵機的質(zhì)量，提高效率需對其進行產(chǎn)品性能測試。直線電動加載系統(tǒng)是在實驗室環(huán)境下用來模擬直線舵系統(tǒng)在飛行過程中所受到氣動載荷的半實物仿真設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接影響著直線舵機性能測試實驗的可靠性和可信度。

在對直線舵機進行力加載測試過程中，直線舵機主動運動產(chǎn)生的多余力會嚴重影響加載系統(tǒng)對載荷譜的跟蹤精度，同時其加載精度低，很容易受到舵機擾動的影響，控制效果欠佳。

專利文獻CN201410228537.3中公開了一種舵機彈性負載加載裝置，其包括支架組合、支柱和安裝板形成的桌式臺體安裝平臺，其中導向板固定在安裝板上，安裝架、安裝盤和支座卡裝到安裝板上，舵機固定裝配在安裝架上，扭力桿的一端卡裝在支座頂端的卡槽內(nèi)，卡槽的上端用兩個螺釘對稱將壓板裝配到支座上，另一端卡入扭矩傳感器的輸出軸內(nèi)，并進行有效卡緊。該方案的加載裝置其彈性加載力矩大小可調(diào)，可以廣泛應(yīng)用于輸出力矩各異的多種類舵機的彈性負載加載。但是，該方案中的加載裝置其僅用于進行彈性負載加載測試，而目前直線舵機通常還需要進行除旋轉(zhuǎn)加載實驗之外的其他性能的測試，例如機械調(diào)零功能、慣量模擬測量等，目前的加載系統(tǒng)無法同時滿足上述功能的測試實驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種直線舵機的加載及慣量測試裝置，其通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進設(shè)計，可實現(xiàn)同時完成機械調(diào)零功能、彈性加載、慣量模擬測試功能，而且還可實現(xiàn)電作動器的雙扭力桿架設(shè)，提升加載裝置的加載能力。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供一種直線舵機的加載及慣量測試裝置，其特征在于，包括：

間隔并行設(shè)置在基座上的兩安裝支架，各安裝支架的安裝面上均開設(shè)有通孔；

設(shè)置在兩安裝支架之間的搖臂，其包括搖臂本體和設(shè)置在本體上的支耳，其中所述搖臂本體兩側(cè)凸出形成轉(zhuǎn)接軸支座，且兩轉(zhuǎn)接軸支座分別穿過對應(yīng)的安裝支架上的通孔，所述支耳用于與直線舵機的加載端固定連接，該直線電機的加載端可帶動所述支耳運動進而可驅(qū)動所述搖臂本體相對兩兩安裝支架軸向轉(zhuǎn)動；

轉(zhuǎn)接軸，其為兩個，分別用于與所述轉(zhuǎn)接軸支座匹配連接并可隨搖臂本體的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，兩轉(zhuǎn)接軸上分別套接設(shè)置有慣量板，其可隨轉(zhuǎn)接軸同步轉(zhuǎn)動；

刻度盤指針組件，其包括設(shè)置在其中一個安裝支架上的刻度盤以及固定設(shè)置在其中一個所述轉(zhuǎn)接軸上可同步轉(zhuǎn)動的指針；以及

分別設(shè)置在兩轉(zhuǎn)接軸端部的力矩傳感器，其通過傳感軸與所述轉(zhuǎn)接軸端部固定連接并可同步轉(zhuǎn)動，用于測量轉(zhuǎn)動力矩；

通過直線舵機的加載可驅(qū)動搖臂本體帶動轉(zhuǎn)接軸轉(zhuǎn)動，從而可帶動所述慣量板以及指針轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械調(diào)零功能、彈性加載以及慣量模擬測試。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述搖臂上的支耳為兩間隔布置的凸耳，兩凸耳上均設(shè)置有同軸的通孔，用于所述直線舵機的驅(qū)動端設(shè)置在兩者之間并可利用所述通孔通過連接件連接固定。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述搖臂本體兩側(cè)的轉(zhuǎn)接軸支座端面上均開設(shè)有方形孔，用于與轉(zhuǎn)接軸配合安裝。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)接軸一端呈方形柱狀用于與搖臂本體的轉(zhuǎn)接軸支座配合安裝，另一端開設(shè)有中心孔，用于與扭矩傳感器的傳感軸配合連接。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述慣量板呈長條形板體，其中中部開設(shè)有通孔，用于穿過所述轉(zhuǎn)接軸以與轉(zhuǎn)接軸套接固定。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，還包括慣量塊，其用于設(shè)置安裝在所述慣量板的兩端，用于匹配不同的慣量測試。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，還包括分別設(shè)置在所述扭矩傳感器端部的扭力桿，其一端與所述扭矩傳感器固定連接，另一端通過扭力桿支座支撐，并利用扭力桿壓板壓緊。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，扭力桿支座、扭矩傳感器及安裝支架組合的中心高度保持一致，使得三者中心同軸。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，還包括設(shè)置在基座上并位于兩安裝支架外側(cè)的固定支座，其用于與直線舵機的裝配端固定以支撐該直線舵機，且其高度應(yīng)保持使直線舵機軸線水平。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，還包括設(shè)置在基座上的呈長條形的導向板，所述兩安裝支架下端通過其上開設(shè)的凹槽卡接在該導向板上并進而與基座固定。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1)本發(fā)明的裝置將電作動器的直線運動通過固定支座及搖臂轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，能同時完成機械調(diào)零功能、彈性加載、慣量模擬三項功能；

2)本發(fā)明的裝置采用固定支座與搖臂的連接方式，當電作動器零位長度尺寸變化時，通過更改固定支座的安裝孔，可以滿足不同零位尺寸的電作動器的加載要求；

3)本發(fā)明的裝置通過固定在轉(zhuǎn)接軸上的慣量板及慣量塊能完成慣量測試要求，當慣量變化時，可以更換慣量塊改變慣量的大??；

4)本發(fā)明的裝置通過扭力桿轉(zhuǎn)接塊的更換能滿足不同扭力桿的安裝要求；

5)本發(fā)明的裝置能同時帶動兩端的扭力桿同時加載，能有效的將該加載裝置的加載負荷提高兩倍。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明實施例的加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中加載裝置拆除扭力桿相關(guān)零件后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中加載裝置的搖臂與轉(zhuǎn)接軸及安裝支架裝配示意圖；

圖4為圖1中加載裝置的固定支座的零件圖；

圖5為圖1中加載裝置的搖臂的零件圖；

圖6為圖1中加載裝置的轉(zhuǎn)接軸的零件圖；

圖7為圖1中加載裝置的慣量板的零件圖；

圖8為圖1中加載裝置的慣量塊的零件圖；

在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：

1-支架體 2-安裝板 3-扭矩傳感器支座

4-扭矩傳感器 5-固定支座 6-慣量板

7-電作動器 8-指針 9-刻度盤

10-搖臂 11-安裝支架組合 12-轉(zhuǎn)接軸

13-導向板 14-扭力桿 15-扭力桿支座

16-扭力桿壓板 17-慣量塊

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1為按照本發(fā)明一個實施例的加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，加載裝置包括支架體1、安裝板2、扭矩傳感器支座3、扭矩傳感器4、固定支座5、慣量板6、電作動器7、指針8、刻度盤9、搖臂10、安裝支架組合11、轉(zhuǎn)接軸12、導向板13、扭力桿14、扭力桿支座15、扭力桿壓板16、以及慣量塊17。

安裝板2通過若干個螺釘固定在支架體1上，形成一個穩(wěn)定的安裝平面，導向板13用若干個沉頭螺釘固定在安裝板上，螺釘不高于導向板13表面。

安裝時，先將一件安裝支架11組合底部的凹槽卡在導向板13上并用螺釘與安裝板2固定，再將搖臂10一端的軸裝入安裝支架組合11的內(nèi)孔內(nèi)，另一端裝入另一件安裝支架組合11的孔內(nèi)，并將該安裝支架組合11與安裝板2固定；電作動器的一端與固定支座5連接固定，另一端與搖臂10連接固定，搖臂10兩端連接轉(zhuǎn)接軸12，指針8固定在轉(zhuǎn)接軸上；刻度盤9通過螺釘及圓柱銷固定在安裝支架組合11的一個安裝面上，慣量板6裝在轉(zhuǎn)接軸上，慣量塊17通過螺釘固定在慣量板6上。

如圖4所示，固定支座5通過螺釘與安裝板2固定，固定支座5的上端面的凹槽與電作動器7的固定支耳連接，固定支座5上端的孔通過螺釘與電作動器7連接，螺釘穿過固定支座5及電作動器7上的孔后用螺母進行鎖緊，固定支座5上端面的去掉一部分時為了保證電作動器運動時不與固定支座5發(fā)生干涉。

如圖5所示，搖臂10兩端的轉(zhuǎn)接軸12加工時保證同軸，搖臂10的上端面的凹槽與電作動器7的活動支耳連接，搖臂10上端的孔通過螺釘與電作動器7連接，螺釘穿過搖臂10及電作動器7上的孔后用螺母進行鎖緊，搖臂中心加工為四方孔，四方孔的尺寸與轉(zhuǎn)接軸12的尺寸一致。電作動器的后支耳與固定支座5連接，前支耳與搖臂10連接，搖臂10通過固定支座5中的孔與轉(zhuǎn)接軸12連接，指針8通過螺釘固定在轉(zhuǎn)接軸12上，當電作動器運動帶動搖臂10運動，搖臂10帶動轉(zhuǎn)接軸12及指針8一起同步運動。

固定支座5通過螺釘固定在安裝板上，當電作動器7零位長度尺寸變化時，可以通過更換固定支座5以滿足不同零位尺寸的作動器的加載要求。

如圖6所示，轉(zhuǎn)接軸12一端為外四方與搖臂10的方孔連接，另一端為內(nèi)方孔與扭矩傳感器4連接，內(nèi)方孔尺寸與扭矩傳感器4的方軸尺寸一致，當搖臂10轉(zhuǎn)動時帶動轉(zhuǎn)接軸12一起旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)接軸上12的8個孔通過螺釘和慣量板6連接在一起，轉(zhuǎn)接軸12轉(zhuǎn)動時，慣量板6與轉(zhuǎn)接軸12同步運動。

如圖7所示，慣量板6為長條板體結(jié)構(gòu)，中段板體優(yōu)選為圓形，設(shè)置有中心通孔，以用于穿過轉(zhuǎn)接軸12，兩端的多個安裝孔通過螺釘與慣量塊17連接緊固，慣量板6的長度依據(jù)安裝支架組合11的高度及機械偏角的大小確定。

如圖8所示，慣量塊17為塊體，優(yōu)選為方形塊體，表面上設(shè)置有孔，例如四個或其他數(shù)量的孔，用于與慣量板6可拆卸地連接。當電作動器7的慣量需要更改時，可以通過更換慣量塊17滿足試驗的不同慣量要求。慣量組合的慣量塊通過螺釘與慣量板通過螺釘連接固定，所需慣量大小根據(jù)需要可以通過更換慣量塊進行調(diào)整。

扭力桿14一端與扭矩傳感器11連接，另一端卡在扭力桿支座15的凹槽內(nèi)，上端面用扭力桿壓板通過螺釘進行固定，從而將扭力桿有效的壓緊在扭力桿支座15內(nèi)。扭力桿支座15的位置根據(jù)所需要的扭矩大小，選擇合適的扭力桿14后由扭矩傳感器11進行標定后確定位置，優(yōu)選通過螺釘固定在安裝基座上。

優(yōu)選地，安裝支架組合、扭力桿支座、扭矩傳感器支座下端面有一處缺口或凹槽，支架組合11、扭矩傳感器支座、扭力桿支座15底部的凹槽與導向板進行裝配，依照裝配位置卡在導向板上，并用螺釘進行緊固，使各零件裝配位置在同一中心上，安裝保證安裝中心的一致性。

裝配完成后，扭力桿支座15、扭矩傳感器11及安裝支架組合11的中心高度要求保持一致，搖臂10的中心距尺寸與安裝支架組合11的中心高的和與固定支座5的中心高度保持一致。當電作動器7作直線運動時帶動搖臂10作轉(zhuǎn)動，搖臂10帶動轉(zhuǎn)接軸12及指針8轉(zhuǎn)動，為了保證電作動器7處于零位時指針與“0”刻線對其，加工過程中轉(zhuǎn)接軸12及指針8可設(shè)置相應(yīng)的形位公差要求。該裝置能實現(xiàn)雙扭力桿加載，而且結(jié)構(gòu)簡單，加載范圍大，裝配使用方便。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。