[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)的插入式自適應(yīng)鎖緊裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410174775.0
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN103926081B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙金海;蘇浩;譚振中
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01M15/02
• 分類號(hào): G01M15/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)測力系統(tǒng)的保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

在沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)和測力系統(tǒng)安裝在模擬高速流場的高空艙內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行地面試車時(shí)，首先啟動(dòng)高速流場，然后再進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)變姿態(tài)和氣動(dòng)力測量。高速流場啟動(dòng)時(shí)會(huì)對發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生很大的沖擊力，這個(gè)沖擊力會(huì)通過固定發(fā)動(dòng)機(jī)安裝平臺(tái)的姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)傳遞給下面的測力系統(tǒng)。測力系統(tǒng)中的力測量元件都是柔性部件，過大的沖擊載荷會(huì)造成元件的損壞，影響氣動(dòng)力的測量結(jié)果。為了避免沖擊力對力測量元件的損壞，需要研制一種可靠的鎖緊裝置，這個(gè)裝置不但能夠可靠鎖緊，還必須能夠在流場穩(wěn)定后快速釋放到指定位置，因?yàn)榉€(wěn)定的高速流場維持的時(shí)間只有幾十秒甚至十幾秒的時(shí)間，在這段時(shí)間里需要完成發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、發(fā)動(dòng)機(jī)變姿態(tài)以及實(shí)時(shí)的氣動(dòng)力測量，解除鎖緊狀態(tài)不能占用過多的時(shí)間。除此之外，不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)重量不同，有的差別很大，因此安裝不同的發(fā)動(dòng)機(jī)測力系統(tǒng)的初始變形也會(huì)不同，這就要求鎖緊裝置具備自適應(yīng)特性以實(shí)現(xiàn)在不同變形條件下對測力系統(tǒng)的鎖緊。

常用鎖緊裝置按結(jié)構(gòu)可以分為機(jī)械鎖緊裝置和液壓鎖緊裝置。機(jī)械鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)類型很多，可以適用于不同的工況。但是機(jī)械鎖緊裝置的鎖緊程度無法控制，鎖緊力的大小無法得知，只能憑借經(jīng)驗(yàn)判斷，安裝過程中存在安全隱患，在沖擊和振動(dòng)的使用環(huán)境中無法保證裝置的可靠性。液壓鎖緊裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，彌補(bǔ)了鎖緊力大小無法控制、判斷的缺點(diǎn)。但是液壓鎖緊裝置的響應(yīng)速度慢，不能做到快速釋放，并且需要油缸、油泵和輸油管路等配件，日后的維護(hù)比較麻煩。根據(jù)試車臺(tái)的具體環(huán)境和要求，機(jī)電式鎖緊裝置是比較合適的選擇，其結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、自動(dòng)化程度高。電氣系統(tǒng)和機(jī)械裝置的結(jié)合，增加了鎖緊裝置的可靠性，是一種比較理想的結(jié)構(gòu)形式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)測力系統(tǒng)的鎖緊裝置，該裝置能夠在有沖擊力和振動(dòng)的環(huán)境中對沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)測力系統(tǒng)進(jìn)行可靠鎖緊，同時(shí)在流場穩(wěn)定后能夠快速釋放。該裝置還要具有自適應(yīng)特性以實(shí)現(xiàn)在不同變形條件下對測力系統(tǒng)的鎖緊。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種應(yīng)用于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)的插入式自適應(yīng)鎖緊裝置，包括驅(qū)動(dòng)組件、導(dǎo)向組件、插座組件、檢測組件、鎖緊頭和鎖緊裝置基礎(chǔ)；

所述驅(qū)動(dòng)組件包括伺服馬達(dá)、馬達(dá)安裝座、螺旋升降機(jī)、升降機(jī)安裝座、絲杠螺母和滑移座；所述的導(dǎo)向組件包括導(dǎo)軌擋塊、鎖緊螺釘、導(dǎo)軌座、直線導(dǎo)軌副；直線導(dǎo)軌副包括導(dǎo)軌和滑塊，直線導(dǎo)軌副安裝在導(dǎo)軌座上；

插座組件安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝平臺(tái)上；鎖緊頭安裝在滑移座上，伺服馬達(dá)通過馬達(dá)安裝座和螺旋升降機(jī)連接，螺旋升降機(jī)通過升降機(jī)安裝座固定在導(dǎo)軌座上，絲杠螺母套在螺旋升降機(jī)的絲杠上，絲杠螺母與滑移座連接，滑移座安裝在直線導(dǎo)軌副的滑塊上；置于導(dǎo)軌側(cè)面的導(dǎo)軌擋塊與導(dǎo)軌座連接，鎖緊螺釘旋入導(dǎo)軌擋塊上的螺紋孔并頂在導(dǎo)軌上，用于調(diào)整導(dǎo)軌的位置；導(dǎo)軌座安裝在鎖緊裝置基礎(chǔ)上；

伺服馬達(dá)輸出的扭矩通過螺旋升降機(jī)的絲杠和絲杠螺母為滑移座提供動(dòng)力，由滑移座帶動(dòng)鎖緊頭移動(dòng)直至插入插座組件，檢測組件檢測滑移座的位置，將鎖緊到位信號(hào)反饋至外部控制系統(tǒng)；當(dāng)需要解鎖時(shí)，伺服馬達(dá)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，通過螺旋升降機(jī)帶動(dòng)滑移座向后運(yùn)動(dòng)，檢測組件檢測滑移座的位置，將解鎖到位信號(hào)反饋至外部控制系統(tǒng)。

所述的檢測組件包括兩個(gè)限位開關(guān)、兩個(gè)支架和一個(gè)感應(yīng)片；感應(yīng)片安裝在滑移座上隨其運(yùn)動(dòng)，一個(gè)限位開關(guān)安裝在一個(gè)支架上，兩個(gè)支架按前后位置分別安裝在升降及安裝座上，兩個(gè)限位開關(guān)之間的距離根據(jù)滑移座在鎖緊過程中的行程確定；當(dāng)滑移座帶動(dòng)鎖緊頭移動(dòng)直至插入插座組件鎖緊到位時(shí)，前面的限位開關(guān)恰好感應(yīng)到感應(yīng)片，限位開關(guān)發(fā)出鎖緊到位信號(hào)反饋至外部控制系統(tǒng)；解除鎖緊時(shí)，后面的限位開關(guān)感應(yīng)到感應(yīng)片，該限位開關(guān)將解鎖到位信號(hào)反饋至外部控制系統(tǒng)。

所述的插座組件包括插座、調(diào)節(jié)螺釘、內(nèi)襯套和銅套；插座組件通過插座緊固在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝平臺(tái)上；銅套鑲嵌在內(nèi)襯套內(nèi)并將兩者固定，防止銅套軸向躥動(dòng)；銅套和內(nèi)襯套組成的整體安裝在插座的內(nèi)腔，插座的外圓柱面上均布有n個(gè)安裝平面，每個(gè)平面上有兩個(gè)螺紋孔，內(nèi)襯套的外圓柱面上同樣均布n個(gè)頂緊平面；安裝時(shí)插座上的安裝平面和內(nèi)襯套上的頂緊平面兩兩相對；調(diào)節(jié)螺釘從插座上的螺紋孔旋入，頂緊在內(nèi)襯套上，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘?shù)男腴L度調(diào)節(jié)內(nèi)襯套在插座中的位置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：

1.該鎖緊裝置能夠在沖擊和振動(dòng)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠鎖緊。

2.該裝置采用機(jī)械裝置和電氣系統(tǒng)結(jié)合的方式，響應(yīng)速度快、控制方法靈活。