[發(fā)明專利]一種直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410787494.2
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104502094B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)軍;蔣玲莉;王廣斌;伍濟(jì)鋼;黃良沛;王文韞
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 長沙智德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)43207
• 代理人: 左祝安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬裝置。

背景技術(shù)

主傳動(dòng)系統(tǒng)是直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，它將一臺或者多臺發(fā)動(dòng)機(jī)的扭轉(zhuǎn)力矩匯總，按一定比例傳給旋翼、主槳及其他部件；主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量大，他的運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系的直升機(jī)的安全性和可靠性；直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的各種原因引起的故障占傳動(dòng)系統(tǒng)故障的50%以上；因此，研究直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方法對直升機(jī)的安全可靠飛行具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬裝置，能用于模擬直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)錐齒輪、行星輪、太陽輪、軸承的單獨(dú)或者復(fù)合故障，為直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，保證了直升機(jī)的安全可靠飛行，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于普及推廣。

為達(dá)到上述目的，一種直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬裝置，它包括一實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括變頻電機(jī)、聯(lián)軸器A、第一級減速器、聯(lián)軸器B、第二級減速器、聯(lián)軸器C、制動(dòng)器、支座；所述的變頻電機(jī)1經(jīng)聯(lián)軸器A與第一級減速器水平連接，第二級減速器經(jīng)聯(lián)軸器B與第一級減速器豎直連接；制動(dòng)器經(jīng)聯(lián)軸器C與第二級減速器連接；變頻電機(jī)、第一級減速器、第二級減速器和制動(dòng)器順序固定于支座上。

為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、效果優(yōu)化，其進(jìn)一步措施：第一級減速器（3）包括一對相交軸線為90°的螺旋錐齒輪副，螺旋錐齒輪副的主、從動(dòng)軸分別由圓柱滾動(dòng)軸承D懸臂支撐，第二級減速器的太陽輪由圓柱滾動(dòng)軸承E懸臂支撐，行星輪經(jīng)滾針軸承連接在圓盤行星架上，圓盤行星架經(jīng)角接觸軸承支撐。

第二級減速器的內(nèi)齒圈固定，太陽輪輸入，圓盤行星架輸出。

變頻電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速在0～6000r/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，制動(dòng)器的扭矩在0～8×10⁵Nm范圍內(nèi)可調(diào)。

第一級減速器的傳動(dòng)比為4.76，第二級減速器的傳動(dòng)比為4.65。

第一級減速器中的螺旋錐齒輪和第二級減速器中的太陽輪、行星輪分別置換不同類型、不同損傷程度、不同工作位置的故障齒輪，所述故障類型為點(diǎn)蝕、磨損、斷齒、裂紋、膠合。

第一級減速器中的圓柱滾動(dòng)軸承D和第二級減速器中的圓柱滾動(dòng)軸承E、滾針軸承、角接觸軸承分別置換不同類型、不同損傷程度、不同工作位置的故障齒輪，所述故障類型為點(diǎn)蝕、磨損、斷齒、裂紋、膠合。

變頻電機(jī)高度可調(diào)以及制動(dòng)器的位置可調(diào)，用于模擬軸偏置故障。

還包括振動(dòng)加速度傳感器、振動(dòng)位移傳感器、應(yīng)變片，布置于實(shí)驗(yàn)臺軸承或齒輪上，振動(dòng)加速傳感器、振動(dòng)位移傳感器、應(yīng)變片經(jīng)數(shù)據(jù)采集器連接傳輸至計(jì)算機(jī)。

實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)置了一種直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)故障仿真軟件，可仿真主傳動(dòng)系統(tǒng)各種不同類型故障。

本發(fā)明一種直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)故障模擬裝置，它包括一實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括變頻電機(jī)、聯(lián)軸器A、第一級減速器、聯(lián)軸器B、第二級減速器、聯(lián)軸器C、制動(dòng)器、支座；所述的變頻電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器A與第一級減速器水平連接，第二級減速器經(jīng)聯(lián)軸器B與第一級減速器豎直連接；制動(dòng)器經(jīng)聯(lián)軸器C與第二級減速器連接；變頻電機(jī)、第一級減速器、第二級減速器和制動(dòng)器順序固定于支座上的技術(shù)方案；能用于模擬直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)錐齒輪、行星輪、太陽輪、軸承的單獨(dú)或者復(fù)合故障，為直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

i.本發(fā)明中的第二級減速器行星輪系采用水平結(jié)構(gòu)，與實(shí)際直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相一致，模擬實(shí)驗(yàn)更加符合實(shí)際情況；

ii.本發(fā)明利用一對螺旋錐齒輪與行星輪系模擬直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是對典型實(shí)際主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，卻可模擬主傳動(dòng)系統(tǒng)典型故障狀態(tài)，相對簡單而又全面；

iii.第一減速器和第二減速器分置，易于研究直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)不同安裝位置的軸承、齒輪典型故障特點(diǎn)與損傷機(jī)理，便于識別各自或復(fù)合故障；

iv.一級減速器主、從動(dòng)軸采用懸臂支撐，結(jié)構(gòu)簡單可靠，安裝方便；

v.通過連續(xù)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)0~6000r/min的輸出轉(zhuǎn)速可以模擬直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速運(yùn)行狀態(tài)，用于研究在變轉(zhuǎn)速下，直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測方法和故障演化機(jī)理；

vi.通過加速度傳感器、位移傳感器、應(yīng)變片的布置，用于不同運(yùn)行狀態(tài)下的多參量測量，便于更全面的直升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方法研究；