[发明专利]一种双向摇摆机构的性能试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及双向摇摆机构的性能试验装置，特别是大负载力随摇摆机构摆动，对关键部位进行高温加热，驱动摇摆机构按要求参数摆动。

背景技术

为提高摇摆机构的可靠性和一致性，要求对发动机摇摆机构进行考核试验，保证交付摇摆机构的可靠性和一致性，需要对摇摆机构测量最小启动力矩和摇摆试验。由于摇摆机构摇摆机构和试验工艺的特殊性，没有能够完成类似摇摆试验装置，需要设计一种新型可靠摇摆试验装置，满足试验工艺的特殊性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明为发动机摇摆机构提供一种能够模拟发动机工作状态的试验系统，能够向摇摆机构施加2500N的负载力，且负载力的方向始终与摇摆机构的套筒同轴；能够将摇摆机构旋转轴加热到180-200℃；能够驱动摇摆机构按要求的参数摆动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括支撑框架、施力装置、驱动系统和加热灯；所述的支撑框架包括上板和底板，相互之间通过柱子连接，上板为圆环，中间固定摇摆机构，底板上安装施力装置，所述的施力装置置于摇摆机构的内部，且能够绕摇摆机构的旋转轴线摆动，施力装置包括支撑套、导向轴、弹簧、力传感器、施力板和底座；支撑套两端开孔，上端开孔中通过导向轴连接施力板，施力板通过螺栓连接摇摆机构，施力板与摇摆机构之间安装力传感器，导向轴外围同轴压紧有弹簧，支撑套的下端开孔通过摆动轴连接竖直放置的支撑柱；所述的驱动系统包括电机、联轴器、转动轴、联轴柄和端面齿柄，电机通过联轴器连接转动轴的一端，转动轴的另一端通过联轴柄连接端面齿柄，端面齿柄连接在摇摆机构的端面齿上；驱动系统的作用方向垂直于施力装置的作用方向；加热灯安装上板上，光线由上往下照射摇摆机构的转轴进行加热。

所述的加热灯的位置低于力传感器，避免加热时影响其工作。

所述的加热灯选用功率为200W的红外线石英短波辐射器，灯出射的红外型进过灯罩反射后，平行射出照射摇摆机构。

所述的摇摆机构转轴或摇摆机构的紧定销孔中粘贴热电偶，热电偶的测温和加热器反馈给控制系统，控制加热灯。

所述的电机为步进电机。

所述的摇摆机构摆动的极限位置上安装有对射光电开关，通过控制系统关断电机。

本发明的有益效果是：

（1）将施加的负载力回路与驱动力的传递线路不重叠，两者之间不重叠可以减小系统结构强度和其它附带要考虑的问题。

（2）施力装置结构简单、安全可靠、施力准确，能够施加2500N三位大负载力，且方向跟随摇摆机构的套筒摆动。

（3）加热灯具有结构简单、功率密度大、安装使用方便，占用空间小等优点。

（4）驱动装置摇摆力矩大，摇摆角度、摇摆速度、摇摆次数可以设定调整，满足试验的各项要求。

附图说明

图1为摇摆试验系统的结构；

图2为摇摆试验系统的施力结构；

图3为摇摆试验系统的驱动结构；

图4为本发明外观结构；

图5为控制系统功能示意图；

图6为加热装置控制原理图；

图中，1-上板，2-柱子，3-底板，4-支撑柱，5-摆动轴，6-支撑套，7-弹簧，8-导向轴，9-传感器，10-长螺栓，11-施力板，12-电机，13-行星减速机，14-联轴器，15-转动轴，16-联轴柄，17-连接螺栓，18-端面齿柄，19-加热灯，20-摇摆机构。

具体实施方式

本发明将摇摆试验系统的整体结构设计为具有一个方向的旋转自由度，施力结构置于摇摆机构的内部，且能够绕与摇摆机构旋转轴同轴的轴线摆动。能够通过手动调整换向满足摇摆机构两个方向摇摆试验；采用步进电机驱动摇摆机构摆动，使用石英红外线短波辐射器加热摇摆机构的转动轴。其优点是功能多、结构紧凑、精度高、强度好、操作方便、安全可靠。

本发明的技术解决方案之一为将机械结构设计为具有一个方向上的旋转自由度，然后通过手动调整方向，增加另一个方向上的旋转自由度，满足摇摆试验的要求。摇摆机构由耳座、转轴、套筒等组成。转轴为摇摆机构摆动和承力的关键部位。