用于推力臺架原位校準的力發生器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種用于推力臺架原位校準的力發生器，其包括伺服液壓缸、傳力單元和高精度力傳感器，伺服液壓缸通過推力臺架靜架端支座連接在推力臺架靜架上，高精度力傳感器通過推力臺架動架端支座與推力臺架動架連接，傳力單元包括轉接螺紋套、伺服液壓缸連接金屬桿、連接金屬框和高精度力傳感器連接金屬桿，伺服液壓缸連接金屬桿的一端通過轉接螺紋套與伺服液壓缸連接，其另一端與連接金屬框一側端面連接；高精度力傳感器連接金屬桿的一端與金屬框另一側端面連接，其另一端與高精度力傳感器連接。本發明不僅能實現大載荷推力臺架原位校準力發生，輸出力精度高，重復性高，而且可實現大載荷推力臺架動架與靜架快速連接與脫開，提高原位校準效率。
【專利說明】用于推力臺架原位校準的力發生器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種力發生器，特別涉及一種用于發動機試車臺推力臺架原位校準的力發生器。
【背景技術】
[0002]隨著我國航空航天技術的發展，發動機作為飛行器動力源，是飛行器設計的核心和關鍵，發動機研究過程中對發動機推力性能參數的測量十分重要。推力臺架是發動機推力測量重要裝置。一方面，為了研制大推力發動機，就必須要求設計出大載荷的推力臺架。另一方面，推力臺架載荷大了，原位校準推力臺架動架、靜架及其連接結構就笨重，連接與脫開效率就降低了，結構件自重帶來誤差較大，重復性也下降了。目前推力臺架載荷小，力發生器多采用電機加載，不能滿足大載荷加載需要，較大載荷推力臺架力發生器動架與靜架連接與脫開操作不方便，效率較低。
【發明內容】
[0003]本發明的技術解決問題是:克服現有技術的不足，提供了一種用于發動機試車臺內部推力臺架原位校準的力發生器，采用伺服液壓缸作為力源，進行推力的輸出，能提供大載荷推力，采用連接金屬框、連接金屬桿及螺母連接形式，實現推力臺架動架與靜架快速連接與脫開。
[0004]本發明的用于推力臺架原位校準的力發生器包括伺服液壓缸、傳力單元和高精度力傳感器，所述伺服液壓缸通過推力臺架靜架端支座連接在推力臺架靜架上，所述高精度力傳感器通過推力臺架動架端支座連接在推力臺架動架上，所述傳力單元包括轉接螺紋套、伺服液壓缸連接金屬桿、連接金屬框和高精度力傳感器連接金屬桿，其中，所述伺服液壓缸連接金屬桿的一端通過所述轉接螺紋套與所述伺服液壓缸連接，其另一端連接在所述連接金屬框一側端面上；所述高精度力傳感器連接金屬桿的一端連接在所述金屬框另一側端面上，其另一端與所述高精度力傳感器連接。
[0005]優選所述推力臺架靜架端支座通過螺釘聯接在所述推力臺架靜架上，所述伺服液壓缸通過其底部的法蘭水平安裝在所述推力臺架靜架端支座側面，所述伺服液壓缸的氣缸桿的外連接端具有外螺紋，通過所述轉接螺紋套與伺服液壓缸連接金屬桿連接。
[0006]優選所述轉接螺紋套的圓周方向均勻開設有三個盲孔，用于插入鋼棒將所述伺服液壓缸與所述伺服液壓缸連接金屬桿擰緊。
[0007]優選所述連接金屬框為矩形框式結構，只具有上下左右四端面，沒有前后兩端面，在其左右兩側端面上各有一通孔；所述伺服液壓缸連接金屬桿的另一端具有外螺紋，其通過所述左側端面上的通孔插入所述連接金屬框內，并通過兩個螺母夾緊在所述連接金屬框的左側端面上；所述高精度力傳感器連接金屬桿一端通過所述右側端面上的通孔插入所述連接金屬框內，也通過兩個螺母夾緊在所述連接金屬框的右側端面上。
[0008]優選所述高精度力傳感器連接金屬桿的另一端通過螺紋與高精度力傳感器的一端連接，所述高精度力傳感器的另一端通過法蘭與推力臺架動架端支座的側面連接，所述推力臺架動架端支座通過螺紋聯接在所述推力臺架動架的下方。
[0009]優選所述伺服液壓缸連接金屬桿和所述高精度力傳感器連接金屬桿的中端均具有擰緊扳手用的六角柱段。
[0010]優選還包括升降平臺，所述升降平臺位于所述連接金屬框的下方，并通過螺釘連接在所述推力臺架靜架上，用于拆裝所述傳力單元。
[0011]本發明與現有技術相比的有益效果是:
[0012](I)本發明采用采用伺服液壓缸作為力源，將伺服液壓缸通過底部法蘭安裝在推力臺架靜架上，在液壓作用下，伺服液壓缸桿輸出推力。根據推力臺架載荷值，可以選擇相應規格伺服液壓缸。在液壓油路上配置高精度的電液伺服閥，與高精度力傳感器一起，配置調節控制器，進行力的調節，可以獲得到所需穩定推力值，精度較高。
[0013](2)本發明采用轉接螺紋套、連接金屬框、連接金屬桿和四個螺母結構形式組成的傳力單元用于連接伺服液壓缸和高精度力傳感器，能實現在推力臺架原位校準時快速連接伺服液壓缸與高精度力傳感器，而在進行發動機試驗時，又能快速地將伺服液壓缸與高精度力傳感器脫開，提高了操作效率。每個連接金屬桿插入連接金屬框內部之后，使用兩個螺母將連接金屬框一端夾緊，保證了伺服液壓缸與高精度力傳感器連接牢固，確保伺服液壓缸輸出力能完全作用于高精度力傳感器上，提高了推力的重復性。連接金屬框采用為矩形框式結構，只具有上下左右四端面，沒有前后兩端面，減輕了該連接件的重量，減少了由于該連接件由于自重對推力值的影響，提高了推力的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明推力臺架原位校準的力發生器結構圖。
[0015]圖2(1)、(2)為轉接螺紋套結構圖。
[0016]圖3(1)、(2)為連接金屬框結構圖。圖4為連接金屬框的立體圖。
[0017]圖5為伺服液壓缸連接金屬桿結構圖。
[0018]圖6為高精度力傳感器連接金屬桿結構圖。
[0019]圖7為連接金屬桿B-B截面圖。
[0020]圖8為推力臺架原位校準的力發生器推力調節原理圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0022]如圖1所示，本發明包括推力臺架靜架端支座1、伺服液壓缸2、轉接螺紋套3、伺服液壓缸連接金屬桿4、螺母5、升降平臺6、連接金屬框7、高精度力傳感器連接金屬桿8、高精度力傳感器9和推力臺架動架端支座10。推力臺架靜架端支座I通過螺釘聯接在推力臺架靜架11上。伺服液壓缸2底部為法蘭，通過該法蘭水平安裝在推力臺架靜架端支座I側面，伺服液壓缸2的活塞桿的外連接端具有外螺紋，通過轉接螺紋套3與伺服液壓缸連接金屬桿4的一端連接，如圖2所示，轉接螺紋套3的圓周方向均勻開設有三個盲孔，用于插入鋼棒將伺服液壓缸2與伺服液壓缸連接金屬桿4擰緊。如圖3、圖4所示，連接金屬框7采用為矩形框式結構，只具有上下左右四端面，沒有前后兩端面，從而減輕了該連接件的重量，在其左右兩側端面上各設有一個通孔。伺服液壓缸連接金屬桿4的另一端具有外螺紋，其通過左側端面上的通孔插入連接金屬框7內，并通過兩個螺母5夾緊在連接金屬框7的左側端面上。高精度力傳感器連接金屬桿8的一端通過右側端面上的通孔插入連接金屬框7內，也通過兩個螺母5夾緊在連接金屬框7的右側端面上。高精度力傳感器連接金屬桿8另一端通過螺紋與高精度力傳感器9的一端連接。高精度力傳感器9的另一端通過法蘭與推力臺架動架端支座10側面連接,推力臺架動架端支座10通過螺紋聯接在推力臺架動架12下方。整個裝置安裝完成后軸線處于水平，并保證同軸。升降平臺6位于連接金屬框7的下方，并通過螺釘連接在所述推力臺架靜架上，在拆裝伺服液壓缸連接金屬桿4、螺母5連接金屬框7、高精度力傳感器連接金屬桿8所組成的傳力單元時，用于托著金屬連接框7以便于操作。在不進行拆裝操作時，升降臺降下。
[0023]如圖5、6、7所示，伺服液壓缸連接金屬桿4和高精度力傳感器連接金屬桿8的中段均具有擰緊扳手用的六角柱段。
[0024]本發明的工作原理是:
[0025](I)推力臺架原位校準之前，進行力發生器伺服液壓缸與高精度傳感器的連接操作。
[0026](2)推力調節過程如圖8所示，伺服液壓缸采用高精度的電液伺服閥進行供油，電液伺服閥用于調節伺服液壓缸內部液壓油壓力，從而產生推力。整個調節過程為液壓伺服閉環控制。調節控制器先通過A/D采集高精度力傳感器輸出力值，與給定推力值Fg進行比較，經過推力F數字PID調節器，計算得到電液伺服閥控制信號值，由D/A通道輸出，從而改變伺服液壓缸內部油壓，改變伺服液壓缸推力。當Fg與高精度力傳感器實際測量到的推力F差值接近時，調節控制器輸出控制信號值也減少，推力穩定下來，最終可以獲得到所需穩定推力值，且精度較高。
[0027](3)推力臺架原位校準之后(進行發動機試驗之前)，進行力發生器伺服液壓缸與高精度傳感器的脫開操作，此時，只要松開連接金屬框與高精度力傳感器連接金屬桿的連接螺母，并將高精度力傳感器連接金屬桿與高精度力傳感器脫開，并將高精度力傳感器連接金屬桿繼續向連接金屬框內插入即可。
[0028]本發明未公開技術屬本領域技術人員公知常識。
【權利要求】
1.一種用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:包括伺服液壓缸、傳力單元和高精度力傳感器， 所述伺服液壓缸通過推力臺架靜架端支座連接在推力臺架靜架上， 所述高精度力傳感器通過推力臺架動架端支座連接在推力臺架動架上， 所述傳力單元包括轉接螺紋套、伺服液壓缸連接金屬桿、連接金屬框和高精度力傳感器連接金屬桿，其中，所述伺服液壓缸連接金屬桿的一端通過所述轉接螺紋套與所述伺服液壓缸連接，其另一端連接在所述連接金屬框一側端面上；所述高精度力傳感器連接金屬桿的一端連接在所述金屬框另一側端面上，其另一端與所述高精度力傳感器連接。
2.根據權利要求1所述的用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:所述推力臺架靜架端支座通過螺釘聯接在所述推力臺架靜架上，所述伺服液壓缸通過其底部的法蘭水平安裝在所述推力臺架靜架端支座側面，所述伺服液壓缸的活塞桿的外連接端具有外螺紋，通過所述轉接螺紋套與伺服液壓缸連接金屬桿連接。
3.根據權利要求1所述的用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:所述轉接螺紋套的圓周方向均勻開設有三個盲孔，用于插入鋼棒將所述伺服液壓缸與所述伺服液壓缸連接金屬桿擰緊。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:所述連接金屬框為矩形框式結構，只具有上下左右四端面，沒有前后兩端面，在其左右兩側端面上各有一通孔；所述伺服液壓缸連接金屬桿的另一端具有外螺紋，其通過所述左側端面上的通孔插入所述連接金屬框內，并通過兩個螺母夾緊在所述連接金屬框的左側端面上；所述高精度力傳感器連接金屬桿一端通過所述右側端面上的通孔插入所述連接金屬框內，也通過兩個螺母夾緊在所述連接金屬框的右側端面上。
5.根據權利要求1?3中任一項所述的用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:所述高精度力傳感器連接金屬桿的另一端通過螺紋與高精度力傳感器的一端連接，所述高精度力傳感器的另一端通過法蘭與推力臺架動架端支座的側面連接，所述推力臺架動架端支座通過螺紋聯接在所述推力臺架動架的下方。
6.根據權利要求1?3中任一項所述的用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:所述伺服液壓缸連接金屬桿和所述高精度力傳感器連接金屬桿的中端均具有擰緊扳手用的六角柱段。
7.根據權利要求1?3中任一項所述的用于推力臺架原位校準的力發生器，其特征在于:還包括升降平臺，所述升降平臺位于所述連接金屬框的下方，并通過螺釘連接在所述推力臺架靜架上，用于拆裝所述傳力單元。
【文檔編號】G01L25/00GK104374519SQ201410554682
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】陳良澤, 趙旭飛, 張旸 申請人:北京航天益森風洞工程技術有限公司