[发明专利]电回馈的直升机主减速器综合试验台

说明书

技术领域

本发明涉及直升机主减速器试验技术，具体地，涉及一种电回馈的直升机主减速器综合试验台。

背景技术

直升机主减速器作为直升机的三大动部件之一，在实际的工作环境中承受着由桨毂中心传递过来复杂多变的动态载荷。为了保证主减速器安全可靠运行，需要明确主减速器在给定工况下的运行性能，在超扭矩、超转速下以及干运转下的疲劳寿命等。由于直升机主减速器结构复杂，各部件材料成分与工艺不一致，且目前可靠性与疲劳寿命的预测理论有限，无法对直升机主减速器在复杂工况下的可靠性进行有效预测，因此试验成为了确定主减速器可靠性的重要方式，而能否真实地模拟其桨毂中心的载荷，对试验结果有效性、可信度起着至关重要的作用。目前同类产品试验装置多采用机械封闭系统，因机械封闭式具有固定的传动比，一个试验台只能对某种型号的主减速器进行试验，结构异常复杂，不具有通用性、灵活性。

通过对现有技术的文献检索发现，近年来，关于直升机主减速器相类似的专利鲜有发表，与本发明申请有关的公开资料主要包括：文献一，基于EM-KF算法的直升机主减速器剩余寿命预测方法(《航空动力学报2015年2月》)。文献二，一种基于液压加载的直升机主减速器旋翼加载装置(专利号公开号为CN205593747U)。

文献已基于滤波和期望最大化算法提出一种直升机主减速器剩余寿命预测方法，该方法可以根据不断更新振动信号特征值迅速且有效地估计出模型参数，进而预测不同运行时间主减速器的剩余寿命分布，最后对主减速器试验数据进行了案例分析，结果表明该方法能够有效估计主减速器的剩余寿命分布。文献二属于直升机主减速器液压模拟加载装置，但仅可在轴系保持静止时实施加载功能，并不能实现模拟旋翼轴系旋转时的加载功能，与本发明在功能、原理、装置结构、装置性能以及应用范围等方面均存在较大差异。根据以上查新结果分析，已公开发表的文献和专利与本发明均有较大差异。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电回馈的直升机主减速器综合试验台，其节能环保、技术先进、实用性强、应用广泛，能够为不同型号的直升机主减速器的齿轮印痕调整试验、性能试验(含超扭矩、超转速)、超功率试验、疲劳试验和干运转试验等提供有效试验平台。

根据本发明的一个方面，提供一种电回馈的直升机主减速器综合试验台，其特征在于，所述电回馈的直升机主减速器综合试验台包括驱动电机、第一增速箱、联轴器、输入轴扭矩传感器、输入轴、附加力加载装置、第二增速箱、输出轴扭矩传感器、加载变频电机、逆变器、直流母线，驱动电机通过第一增速箱、联轴器带动输入轴转动，输入轴与一个被试验件主减速箱的输入口联接，被试验件主减速器的输出轴轴端通过至少一个推力轴承安装于附加力加载装置的中心位置，同时输出轴与一个上部轴系的下端联接以传递扭矩和转速，而上部轴系上端安装于第二增速箱的垂向输入口，第二增速箱的输出口通过输出轴与加载变频电机相连，加载变频电机作为发电机，在输入轴的带动下发电，产生的电能通过直流母线回馈到系统供驱动电机使用，输入轴扭矩传感器、输出轴扭矩传感器及编码器分别安装于输入轴和输出轴上，实时监测轴所承受的扭矩和转速。

优选地，所述电回馈的直升机主减速器综合试验台采用模块化设计，主要包括驱动电机模块、加载变频电机模块、附加力加载模块、测控系统模块和基础安装模块，充分利用试验安装台、驱动电机、加载变频电机传感器、夹具的资源，通过调节驱动电机和加载变频电机的转速及扭矩，形成不同的组合演变，在同一试验台上实现不同型号主减速器的性能试验。

优选地，所述附加力加载装置包括基座、第一液压作动器、第二液压作动器、第三液压作动器、第四液压作动器、加载盘、推力轴承，第一液压作动器上端、第二液压作动器上端、第三液压作动器上端、第四液压作动器上端分别通过一个旋转接头与基座连接，第一液压作动器下端、第二液压作动器下端、第三液压作动器下端、第四液压作动器下端分别通过一个旋转接头与加载盘四支臂固定，第一液压作动器、第二液压作动器、第三液压作动器、第四液压作动分别与加载盘之间存在可调节的角度，且以相同的力臂对称于一个被试件主减速器输出轴中心轴线，主减速器输出轴上端与加载盘通过推力轴承联接，通过第一液压作动器、第二液压作动器、第三液压作动器、第四液压作动器相位协调加载，对被试验件主减速器输出轴产生轴向力、绕轴轴线的径向力和弯矩。