直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，包括試驗平臺框架、直升機電動絞車、工作臺板和卷筒，試驗平臺框架設有張力檢測滑輪組及與張力檢測滑輪組相連的張力傳感器，還包括信號輸入端與張力傳感器的信號輸出端相連的張力控制器，卷筒兩端分別與工作臺板上的兩個軸承座相連，卷筒一端的輸出軸依次與磁粉離合器、聯軸器、減速機和伺服電機相連，磁粉離合器、聯軸器、減速機和伺服電機均設置于工作臺板上，鋼索依次經過直升機電動絞車、張力檢測滑輪組連入卷筒。本發明具有加載恒定、加載控制精度高、結構安全可靠、易于拆裝和維護，能滿足直升機電動絞車鋼索加載性能測試要求的特點，可以廣泛應用于電動絞車測試領域。
【專利說明】直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及直升機測試平臺，特別是涉及一種直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺。
【背景技術】
[0002]直升機電動絞車是以電力作為驅動力，通過纏繞鋼索或纜繩來提升載荷。目前已廣泛運用于軍用、海洋和民生等領域，可完成人員救生、吊裝貨物和高空作業等工作。直升機電動絞車系統在出廠、定檢和大修之后都必須對其性能進行系統的檢測。
[0003]由于電動絞車鋼索長約百米，在收放鋼索時會分若干圈纏繞在試驗臺卷筒上，而通過伺服電機傳遞到卷筒上的轉矩是一定的，由于T = F.R(轉矩T，張力F，卷筒盤徑R)，不難看出，卷筒盤徑的變化導致傳遞給電動絞車鋼索的張力也發生變化。目前，在已有技術中，直升機電動絞車性能測試臺存在加載控制精度低、加載不恒定等缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了克服上述【背景技術】的不足，提供一種直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，具有加載恒定、加載控制精度高、結構安全可靠、易于拆裝和維護，能滿足直升機電動絞車鋼索加載性能測試要求的特點。
[0005]本發明提供的一種直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，包括試驗平臺框架和位于試驗平臺框架頂部的直升機電動絞車，所述試驗平臺框架底部設有工作臺板，所述工作臺板上設有卷筒，所述試驗平臺框架中間設有張力檢測滑輪組及與張力檢測滑輪組信號輸出端相連的張力傳感器，還包括信號輸入端與張力傳感器的信號輸出端相連的張力控制器，所述卷筒兩端分別與工作臺板上的兩個軸承座相連，卷筒一端的輸出軸依次與磁粉離合器、聯軸器、減速機和伺服電機相連，所述磁粉離合器、聯軸器、減速機和伺服電機均設置于工作臺板上，鋼索依次經過直升機電動絞車、張力檢測滑輪組連入卷筒。
[0006]在上述技術方案中，所述工作臺板上設有轉速轉矩傳感器，所述轉速轉矩傳感器的兩端分別與卷筒一端的輸出軸和磁粉離合器相連，所述轉速轉矩傳感器的信號輸出端與張力控制器的信號輸入端相連。
[0007]在上述技術方案中，所述工作臺板上設有鋼索轉向定滑輪，所述鋼索經過鋼索轉向定滑輪與卷筒相連。
[0008]在上述技術方案中，所述鋼索轉向定滑輪與卷筒之間設有使鋼索在卷筒上排列整齊的卷筒收卷輔助排線機構。
[0009]在上述技術方案中，所述卷筒收卷輔助排線機構包含電位計、單軸驅動器和擺桿機構，用于檢測擺桿角度的電位計設置在擺桿機構上，所述電位計的信號輸入端和信號輸出端分別與擺桿機構的信號輸出端和單軸驅動器的信號輸入端相連，用來調節擺桿機構，水平位置的單軸驅動器設置于擺桿機構上。
[0010]在上述技術方案中，所述鋼索轉向定滑輪一端的輸出軸設有滑輪用編碼器。
[0011]在上述技術方案中，卷筒另一端的輸出軸上設有卷筒用編碼器。
[0012]在上述技術方案中，所述試驗平臺框架上張力檢測滑輪組所在的一側設有防護網。
[0013]在上述技術方案中，所述聯軸器為膜片式聯軸器。
[0014]本發明直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，具有以下有益效果:伺服電機提供的動力依次通過減速機、聯軸器、磁粉離合器、轉速轉矩傳感器和軸承座傳遞給卷筒。當電動絞車放出鋼索時，卷筒收入鋼索；當電動絞車收入鋼索時，卷筒放出鋼索。通過張力控制器設定電動絞車需要加載的載荷，當因卷筒盤徑變化而導致張力變化時，張力控制器會根據張力實際測量值與設定值之差自動調節磁粉離合器的勵磁電流，使該差值趨近于零，從而減小在電動絞車加載過程中卷筒盤徑變化對電動絞車張力產生的影響。
[0015]本發明通過對直升機電動絞車加載過程中張力的控制，盡可能真實的模擬電動絞車實際工況，使試驗數據更加真實可靠，具有加載恒定、加載控制精度高、結構安全可靠、易于拆裝和維護，能滿足直升機電動絞車鋼索加載性能測試要求的特點。同時試驗平臺設有防護網，可使實驗設備與操作人員相隔離，安全性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺的整體結構示意圖；
[0017]圖2為圖1中A-A處的剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發明的限制。
[0019]參見圖1至圖2，本發明直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，包括試驗平臺框架9和位于試驗平臺框架9頂部的直升機電動絞車1，所述試驗平臺框架9底部設有工作臺板18，所述工作臺板18上設有卷筒12。所述試驗平臺框架9中間設有張力檢測滑輪組2及與張力檢測滑輪組2信號輸出端相連的張力傳感器3，張力檢測滑輪組2由三個滑輪組成，將張力傳感器3置于中間滑輪下面，通過布置三個滑輪的位置，使得鋼絲繩繞過三個滑輪后，在中間滑輪處的夾角成120°，若忽略其他外力，那么根據力的三角形法則，張力傳感器3檢測到的張力即是鋼索的張力。還包括信號輸入端與張力傳感器3的信號輸出端相連的張力控制器(圖中未示出)。所述卷筒12兩端分別與工作臺板18上的兩個軸承座11相連，軸承座11為一對，布置在卷筒12兩側，用來支撐卷筒12。卷筒12 —端的輸出軸依次與轉速轉矩傳感器13、磁粉離合器14、聯軸器15、減速機16和伺服電機17相連，所述轉速轉矩傳感器13、磁粉離合器14、聯軸器15、減速機16和伺服電機17均設置于工作臺板18上，在最優實施例中，所述聯軸器15為膜片式聯軸器。減速機16是將伺服電機17的高速低扭矩轉換成低速高扭矩，與伺服電機17匹配為試驗平臺提供動力。鋼索依次經過直升機電動絞車1、張力檢測滑輪組2連入卷筒12，所述轉速轉矩傳感器13的信號輸出端與計算機(圖中未示出)相連。轉速轉矩傳感器13用來檢測卷筒12處的轉矩和轉速。
[0020]所述工作臺板18上設有鋼索轉向定滑輪5，所述鋼索經過鋼索轉向定滑輪5與卷筒12相連。鋼索轉向定滑輪5是通過一個定滑輪來改變力的方向，但不改變力的大小。
[0021]所述鋼索轉向定滑輪5與卷筒12之間設有使鋼索在卷筒12上排列整齊的卷筒收卷輔助排線機構19。所述卷筒收卷輔助排線機構19包含電位計6、單軸驅動器7和擺桿機構8，用于檢測擺桿角度的電位計6設置在擺桿機構8上，所述電位計6的信號輸入端和信號輸出端分別與擺桿機構8的信號輸出端和單軸驅動器7的信號輸入端相連，用來調節擺桿機構8水平位置的單軸驅動器7設置于擺桿機構8上。所述單軸驅動器7用來調節擺桿機構8左右位置，以消除電位計6檢測到的擺桿偏轉角度。所述電位計6、單軸驅動器7和擺桿機構8的組合可以讓試驗平臺上的卷筒12收放鋼索時，讓鋼索在卷筒12上排線整齊。
[0022]所述鋼索轉向定滑輪5 —端的輸出軸設有滑輪用編碼器20。滑輪用編碼器20用來采集鋼索繞過鋼索轉向定滑輪5時鋼索轉向定滑輪5的轉速及圈數，通過計算，可以將鋼索轉向定滑輪5的轉速和圈數轉換成鋼索的線速度和收放的長度。
[0023]卷筒12另一端的輸出軸上設有卷筒用編碼器10。卷筒用編碼器10用來采集卷筒12在測試中轉動的圈數，當測試中由于誤操作或不留意，實際工作圈數超過設定圈數時，卷筒用編碼器10發出信號，使試驗平臺停車。
[0024]所述試驗平臺框架9上張力檢測滑輪組2所在的一側設有防護網4，防護網4用來保護工作人員的安全。
[0025]先以直升機電動絞車I索降工況來說明試驗平臺的工作過程，此時直升機電動絞車I放出鋼索，卷筒12收入鋼索。伺服電機17將動力依次傳遞給減速機16、聯軸器15、磁粉離合器14、轉速轉矩傳感器13和卷筒12，通過卷筒12不斷收入鋼索對直升機電動絞車I加載。載荷大小通過張力控制器設定。若工作中實際張力發生變化，張力控制器會根據張力實際測量值與設定值之差自動調節磁粉離合器14的勵磁電流，使該差值趨近于零，從而保證直升機電動絞車I加載過程中鋼索張力的恒定。載荷方向通過伺服電機17的旋轉方向確定。在工作中，根據轉速轉矩傳感器13采集過來的轉速信息來控制伺服電機17的轉速，使磁粉離合器14動力輸入端即減速機16轉速始終高于磁粉離合器14輸出端即卷筒12轉速，那么卷筒12收卷時的線速度便能跟上電動絞車I索降鋼索的速度，以保證加載到直升機電動絞車I鋼索上的負載連續。實際操作中，磁粉離合器14輸入端和輸出端的轉速差不可設置過大，以免超過磁粉離合器14的滑差功率，進而損壞磁粉離合器14。
[0026]當電動絞車I提升負載時，此時直升機電動絞車I收入鋼索，卷筒12放出鋼索。試驗臺的工作方式大致與上面相同。不同的是，此時卷筒12的旋轉方向與伺服電機17的旋轉方向始終相反，并給伺服電機17設定一個較小轉速，讓其工作在恒扭矩輸出區間，這樣可以減小磁粉離合器14輸入與輸出軸的轉速差，進而減小磁粉離合器14的滑差功率。
[0027]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
[0028]本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，包括試驗平臺框架(9)和位于試驗平臺框架(9)頂部的直升機電動絞車(I)，所述試驗平臺框架(9)底部設有工作臺板(18)，所述工作臺板(18)上設有卷筒(12)，其特征在于:所述試驗平臺框架(9)中間設有張力檢測滑輪組(2)及與張力檢測滑輪組(2)信號輸出端相連的張力傳感器(3)，還包括信號輸入端與張力傳感器(3)的信號輸出端相連的張力控制器，所述卷筒(12)兩端分別與工作臺板(18)上的兩個軸承座(11)相連，卷筒(12) —端的輸出軸依次與磁粉離合器(14)、聯軸器(15)、減速機(16)和伺服電機(17)相連，所述磁粉離合器(14)、聯軸器(15)、減速機(16)和伺服電機(17)均設置于工作臺板(18)上，鋼索依次經過直升機電動絞車(I)、張力檢測滑輪組⑵連入卷筒(12)。
2.根據權利要求1所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述工作臺板(18)上設有轉速轉矩傳感器(13)，所述轉速轉矩傳感器(13)的兩端分別與卷筒(12) —端的輸出軸和磁粉離合器(14)相連，所述轉速轉矩傳感器(13)的信號輸出端與張力控制器的信號輸入端相連。
3.根據權利要求1或2所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述工作臺板(18)上設有鋼索轉向定滑輪(5)，所述鋼索經過鋼索轉向定滑輪(5)與卷筒(12)相連。
4.根據權利要求3所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述鋼索轉向定滑輪(5)與卷筒(12)之間設有使鋼索在卷筒(12)上排列整齊的卷筒收卷輔助排線機構(19)。
5.根據權利要求4所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述卷筒收卷輔助排線機構(19)包含電位計(6)、單軸驅動器(7)和擺桿機構(8)，用于檢測擺桿角度的電位計(6)設置在擺桿機構(8)上，所述電位計￠)的信號輸入端和信號輸出端分別與擺桿機構(8)的信號輸出端和單軸驅動器(7)的信號輸入端相連，用來調節擺桿機構(8)水平位置的單軸驅動器(7)設置于擺桿機構(8)上。
6.根據權利要求3所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述鋼索轉向定滑輪(5) —端的輸出軸設有滑輪用編碼器(20)。
7.根據權利要求1或2所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:卷筒(12)另一端的輸出軸上設有卷筒用編碼器(10)。
8.根據權利要求1或2所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述試驗平臺框架(9)上張力檢測滑輪組(2)所在的一側設有防護網(4)。
9.根據權利要求1或2所述的直升機電動絞車恒載荷控制性能試驗平臺，其特征在于:所述聯軸器(15)為膜片式聯軸器。
【文檔編號】G01M99/00GK104502133SQ201410784922
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】姚景禎, 萬波, 江黎 申請人:武漢航達航空科技發展有限公司