一种作动筒智能测试系统

技术领域

本发明涉及作动筒性能测试技术领域，特别是涉及一种作动筒智能测试系统。

背景技术

该种作动筒为飞机起落架上的主要部件，其内部由安装有扭簧(扭簧与外部拨杆相连)，通过油嘴加载液压油来实现对扭簧施加转矩，从而实现能量的存储作用。

目前，测试作动筒拨杆(扭簧)的转角与扭矩关系的测试装置试验台，存在一定缺点：

1)试验台水平放置，拨转机构会对作动筒产生附加重力扭矩；

2)扭矩传感器距离产品作动筒较远，测出的作动筒扭矩含有传动系统中传动摩擦扭矩值；

3)试验台台面与支架焊接在一起，无法对台面直接加工，在安装各个支座时，需要垫铜皮和另外加工心轴来进行安装，从而保证同轴度要求，由于是多阶段安装，不但增加工人劳动强度，而且很难保证各个支座的同轴要求；

4)试验台使用摩擦片牙嵌离合器，在传递大的扭矩时，就会发生打滑现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种作动筒智能测试系统，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种作动筒智能测试系统，包括作动筒固定座、拨转机构、扭矩传感器、联轴器、牙嵌离合器、谐波齿轮减速器、电机、支架和台面，所述台面竖向设置，所述台面由所述支架支撑，所述作动筒固定座固定在所述台面上，作动筒通过挂点与所述作动筒固定座固定连接，所述作动筒的拨杆与所述拨转机构连接；所述电机由电机支座安装在所述台面的底端，所述电机顶部连接所述谐波齿轮减速器，所述谐波齿轮减速器由减速器支座安装在所述台面上，所述谐波齿轮减速器顶部通过联轴器连接所述牙嵌离合器，所述牙嵌离合器顶部通过联轴器连接扭矩传感器，所述扭矩传感器通过传感器支座安装在所述台面上，所述扭矩传感器顶部连接所述拨转机构，所述电机通过谐波齿轮减速器减速，经过牙嵌离合器、联轴器、扭矩传感器将扭矩传递到拨转机构，拨转机构带动作动筒的拨杆转动，拨转机构上设置加速度电子陀螺仪角度传感器，用于记录拨杆的水平转角，所述扭矩传感器用于记录传递到作动筒的拨杆的转矩。

优选地，所述作动筒的外筒壁的两端分别设置有挂点，挂点通过销轴与所述作动筒固定座固定连接。

优选地，所述拨转机构包括上拨盘支座、上拨盘、连接架、下拨盘和下拨盘支座，所述上拨盘支座和所述下拨盘支座均安装在所述台面上，所述上拨盘通过转轴安装在所述上拨盘支座上，所述下拨盘通过转轴安装在所述下拨盘支座上，所述连接架为U型，所述连接架的顶端和底端分别连接所述上拨盘和所述下拨盘，所述连接架的内侧设置两个连接板，两个所述连接板挖切有卡槽，两个卡槽分别卡入于所述作动筒的拨杆。

优选地，所述牙嵌离合器包括安装在离合器中心轴上的离合器动端和离合器定端，所述离合器动端位于所述离合器定端的顶部，所述离合器动端通过法兰轴连接顶部的联轴器，所述法兰轴通过离合器上支座安装在所述台面上，所述离合器定端底部的所述离合器中心轴通过离合器下支座安装在所述台面上，所述离合器中心轴的底部连接底部的联轴器；所述离合器上支座上安装有距离传感器，相对的所述离合器动端上安装有与所述距离传感器相对的位移挡圈。

优选地，所述离合器中心轴的顶端与所述法兰轴的内圈之间设置有内圈轴承，所述法兰轴的外圈通过外圈轴承与所述离合器上支座连接，所述法兰轴上设置有限位所述外圈轴承的轴承卡圈。

优选地，所述离合器中心轴与所述离合器下支座之间设置有轴承。

优选地，所述法兰轴与顶部的所述联轴器之间、所述离合器中心轴与顶部的所述联轴器之间、所述顶端与所述离合器中心轴之间均通过键连接。

优选地，所述台面与各支座上都加工有键安装槽，各支座通过键台面定位。

优选地，所述联轴器为梅花联轴器。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的作动筒智能测试系统，试验台竖直放置，对产品进行测试，可以避免拨转机构中的连接板由于自重，对产品作动筒增加的附加扭矩。

2、本发明提供的作动筒智能测试系统，由于试验台台面安装面单独加工并开有键槽，安装在台面上的各支座也开有键槽，这样就保证了安装的平面度和同轴度的要求，方便工人安装。

3、本发明提供的作动筒智能测试系统，扭矩传感器靠近产品一侧安装，因为减少测量中间传动环节产生的附加摩擦扭矩值，所以对测量出的产品作动筒扭矩数值就比较准确。

4、本发明提供的作动筒智能测试系统，对牙嵌离合器动端和定端是否啮合，通过安装距离传感器进行判断，可以保证在传递扭矩过程中不会产生滑齿现象，从而生成光滑的转角和扭矩关系图线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中作动筒智能测试系统的结构示意图；

图2为本发明中作动筒的结构外形示意图；

图3为本发明中作动筒固定座的结构示意图；

图4为本发明中拨转机构的结构示意图；

图5为本发明中离合器的结构示意图；

图6为本发明中电机支座与台面的装配图；

图中：1-作动筒固定座、2-拨转机构、201-上拨盘支座、202上拨盘、203-连接板、204-加速度电子陀螺仪角度传感器、205-下拨盘、206-下拨盘支座、207-连接板、3-扭矩传感器、4-联轴器、5-离合器、501-键、502-轴承卡圈、503-距离传感器、504-位移挡圈、505-离合器动端、506-离合器定端、507-键、508-定端卡圈、509-轴承、510-键、511-离合器下支座、512-离合器中心轴、513-螺钉、514-离合器上支座、515-外圈轴承、516-内圈轴承、517-法兰轴、6-减速器支座、7-谐波齿轮减速器、8-电机支座、9-电机、10-销钉、11-作动筒、111-外筒、112-挂点、113-拨杆、114-挡块、115-油嘴、12-传感器支座、13-支架、14-台面、15-键。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种作动筒智能测试系统，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的作动筒智能测试系统，如图1所示，包括作动筒固定座1、拨转机构2、扭矩传感器3、联轴器4、牙嵌离合器5、谐波齿轮减速器7、电机9、支架13和台面14，台面14竖向设置，台面14由支架13支撑，通过螺栓定在支架13的竖向端面上，作动筒固定座1固定在台面14上，作动筒11通过挂点112与作动筒固定座1固定连接，作动筒11的拨杆113与拨转机构2连接；电机9由电机支座8安装在台面14的底端，电机9顶部连接谐波齿轮减速器7，谐波齿轮减速器7由减速器支座6安装在台面14上，谐波齿轮减速器7顶部通过联轴器4连接牙嵌离合器5，牙嵌离合器5顶部通过联轴器4连接扭矩传感器3，联轴器4为梅花联轴器；扭矩传感器3通过传感器支座12安装在台面14上，扭矩传感器3顶部连接拨转机构2，电机9通过谐波齿轮减速器7减速，经过牙嵌离合器5、联轴器4、扭矩传感器3将扭矩传递到拨转机构2，拨转机构2带动作动筒11的拨杆113转动，拨转机构2上设置加速度电子陀螺仪角度传感器204，用于记录拨杆113的水平转角，扭矩传感器3用于记录传递到作动筒11的拨杆113(拨杆连接内部扭簧)的转矩，从而实现对作动筒11扭转不同角度和力矩关系的测试。

于本具体实施例中，如图2-4所示，作动筒11包括外筒111，外筒111上设置油嘴115，外筒壁的上下两端分别设置有一挂点112，外筒的顶端和底端设置有拨杆113，拨杆113根部设置挡块114，挡块114用于对拨杆113进行转动限位；作动筒11的挂点112通过销轴与作动筒固定座1固定连接，拨杆机构2使作动筒11的拨杆113能够转动，根据功率P＝扭矩×角速度ω的关系，通过改变传动轴的转速可以产生不同的扭矩；拨转机构2包括上拨盘支座201、上拨盘202、连接架203、下拨盘205和下拨盘支座206，上拨盘支座201和下拨盘支座206均安装在台面14上，上拨盘202通过转轴安装在上拨盘支座201底部，下拨盘205通过转轴安装在下拨盘支座206顶部，连接架203为U型，连接架203的顶端和底端分别连接上拨盘202和下拨盘205，连接架203的内侧设置两个连接板207，两个连接板207分别与作动筒11的顶部和底部连接，加速度电子陀螺仪角度传感器204安装在连接板207。

为方便切断和传递扭矩，这里采用牙嵌式离合器，该型离合器与摩擦离合器相比，具有体积小，传动扭矩直接，不会发生打滑现象。如图5所示，牙嵌离合器5包括安装在离合器5中心轴上的离合器动端505和离合器定端506，离合器动端505位于离合器定端506的顶部，离合器动端通过螺钉513连接法兰轴517，离合器动端505通过法兰轴517连接顶部的联轴器4，离合器定端506的底部设置定端卡圈508，法兰轴517通过离合器上支座514安装在台面14上，离合器定端506底部的离合器中心轴512通过离合器下支座511安装在台面14上，离合器中心轴512的底部连接底部的联轴器4；离合器上支座514上安装有距离传感器503，相对的离合器动端505上安装有与距离传感器503相对的位移挡圈504；离合器中心轴512的顶端与法兰轴517的内圈之间设置有内圈轴承516，法兰轴517的外圈通过外圈轴承515与离合器上支座514连接，法兰轴517上设置有限位外圈轴承515的轴承卡圈502；离合器中心轴512与离合器下支座511之间设置有轴承509；法兰轴517与顶部的联轴器4之间、离合器中心轴512与顶部的联轴器4之间、离合器定端506与离合器中心轴512之间分别通过键501、键510、键507连接。

牙嵌离合器5的离合器动端505和离合器定端506采用同轴式安装，在离合器上支座514孔中，采用内圈轴承516和外圈轴承515安装，可以保证离合器动端505和离合器定端506在没有啮合之前，分别转动、互不干涉。但由于对牙嵌离合器5通电后，离合器动端505和离合器定端506不一定正好相互啮合，因此在牙嵌离合器动端505上安装位移挡圈504，在靠近离合器动端505的支座上安装距离传感器503，用来探测离合器动端505和离合器定端506是否相互啮合。如果没有相互啮合，距离传感器503探测距离偏大，需要电机9转少许角度，再对牙嵌离合器5通电使离合器动端505和离合器定端506相互啮合，电机9才能正常转动传递扭矩。这样就避免了牙嵌式离合器5没有正常啮合，扭矩增大后，产生滑齿，生成转角和扭矩曲线跳动的现象。

本发明中，试验台台面14单独加工，台面14与各支座(上拨盘支座201、下拨盘支座206、扭矩传感器3支座、离合器5上支座、离合器5下支座、减速器支座6、电机支座8)上都加工有键安装槽，各支座通过键15与台面14定位(如图6所示)；且台面14和各支座都加工键安装槽，这样在安装时，就保证了台面14具有很好的平面度和各支座安装孔的同轴度。特别在安装支座时不需要另外加工中心轴，仅通过键槽就能保证同轴度要求，减轻了安装劳动强度。

本发明中的作动筒智能测试系统，应用到作动筒试验中试验过程如下：

1.磨合试验：作动筒11生产出来后，必须要进行磨合试验，使新装配作动筒11各部件相互磨合，磨合试验二十次连续加载试验。

第一步：工控机控制软件读取磨合试验参数(试验次数、外部加载速度、转动角度)。

第二步：根据设定磨合试验参数，控制继电器闭合，使牙嵌式离合器5闭合，初始化电机驱动器，并控制电机9按设定加载速度传递转动力矩，使作动筒11缓慢转动到设定角度。(实验员观察作动筒11有无卡滞、异响，若有停止试验，检修作动筒11)

第三步：转动到设定角度，保持力矩10分钟后，工控机控制缓慢卸掉外载荷，反向传递力矩使作动筒11的拨杆113回到初始位置。

第四步：试验次数未结束，转到第二步继续试验。

2.测量作动筒11外载荷与转动角度关系：该实验测量作动筒11和转动角度关系曲线，可看出作动筒11是否符合设计要求。

第一步：工控机控制软件读取测量作动筒11外载荷与转动角度关系试验参数(试验次数、外部加载速度、转动角度)。

第二步：根据设定试验参数，控制继电器闭合，使牙嵌式离合器5闭合，初始化电机9驱动器，并控制电机9按设定加载速度传递转动力矩，使作动筒11缓慢转动到设定角度，实时采集扭矩传感器3的扭矩力值和加速度电子陀螺仪角度传感器204的角度数据，并实时绘制正行程关系曲线。

第三步：转动到设定角度，保持力矩10分钟后，工控机控制缓慢卸掉外载荷，反向传递力矩使作动筒11的拨杆113回到初始位置。并实时采集扭矩传感器3扭矩力值和加速度电子陀螺仪角度传感器204的角度数据，并实时绘制反行程关系曲线。

实验员观察正反行程曲线，曲线为平滑的柳叶形，若曲线中出现鼓包和凹凸，说明作动筒11内部卷簧发生了变形故障。

第四步：试验次数未结束，转到第二步继续试验。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。