[發明專利]振動環境下航空作動器加載試驗裝置及其加載方法有效
| 申請號： | 201910167580.6 | 申請日： | 2019-03-06 |
| 公開（公告）號： | CN109696308B | 公開（公告）日： | 2023-09-15 |
| 發明（設計）人： | 張哲;宋超;滕明;韓占杰 | 申請（專利權）人： | 中國航空綜合技術研究所 |
| 主分類號： | G01M13/00 | 分類號： | G01M13/00;G01N3/10;G01N3/12;G01N3/02;F15B21/08;F15B11/17;F15B13/06 |
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| 地址： | 100028 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 振動 環境 航空 作動器 加載 試驗裝置 及其 方法 | ||
1.一種振動環境下航空作動器加載試驗裝置，其特征在于，包括第一反力架、第一連桿、環境試驗箱、第二連桿、第二反力架、低通加載裝置、第二滑臺、力傳感器、振動臺和第一滑臺，
所述低通加載裝置包括加載液壓缸、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第一高速開關閥、第二高速開關閥、壓力油箱、第二電機、第二液壓泵、穩壓器和電液反比例溢流閥，所述第二電機與第二液壓泵相連，所述第二液壓泵的入油口連接所述壓力油箱，所述第一單向閥連接于第二液壓泵的出油口與所述加載液壓缸的第一油口之間，且所述第一單向閥從第二液壓泵到第一油口單向導通，所述第一高速開關閥連接于所述加載液壓缸的第三油口和第四油口之間的管路上，所述第二高速開關閥連接于所述加載液壓缸的第四油口與壓力油箱之間的管路上，所述第二單向閥設于加載液壓缸的活塞之上，且所述第二單向閥從所述加載液壓缸的無桿腔到有桿腔單向導通，所述第三單向閥連接于加載液壓缸的第五油口與壓力油箱之間，且所述第三單向閥從所述壓力油箱到第五油口單向導通，所述電液反比例溢流閥連接于所述壓力油箱與所述加載液壓缸的第二油口之間，且所述電液反比例溢流閥與所述加載液壓缸之間的管路連接所述電液反比例溢流閥的控制油路，同時與所述穩壓器并聯；
被試作動器放置于振動臺的臺面之上，且置于環境試驗箱內，所述環境試驗箱與所述振動臺固連在一起，所述被試作動器的第一端通過第二連桿和第二反力架的曲柄與低通加載裝置的加載液壓缸的活塞桿前端的關節軸承相連，被試作動器缸筒的第二端通過第一連桿與第一反力架相連，所述力傳感器置于被試作動器第一端與第二連桿之間，在被試作動器和振動平臺之間設有第一滑臺和第二滑臺；
伺服閥連接于所述被試作動器與第一液壓泵之間的管路上，所述第一液壓泵的入油口與所述壓力油箱連接，且所述伺服閥的回油管路連接所述壓力油箱，所述第一液壓泵與第一電機相連，所述伺服閥與控制系統間通過伺服閥驅動信號通道連接，所述被試作動器的第二端與所述振動臺相接觸的面之間設有位移傳感器，且所述位移傳感器將位移反饋信號反饋回所述控制系統，所述力傳感器將力反饋信號反饋回所述控制系統，所述電液反比例溢流閥將溢流閥壓力控制信號反饋回所述控制系統，所述第二電機將液壓泵電機驅動信號反饋回所述控制系統，所述第一高速開關閥和第二高速開關閥分別將第一高速開關閥切換信號和第二高速開關閥切換信號反饋回所述控制系統；
所述被試作動器加載控制系統采用位移控制方式控制被試作動器，以小于5Hz的頻率進行往復運動；
所述加載液壓缸采用單出桿非對稱液壓缸，所述加載液壓缸的活塞尺寸滿足公式
2.根據權利要求1所述的振動環境下航空作動器加載試驗裝置，其特征在于，所述低通加載裝置采用加載力作為輸出。
3.根據權利要求1所述的振動環境下航空作動器加載試驗裝置，其特征在于，液壓泵采用定量液壓泵，其額定流量大于60L/min。
4.根據權利要求3所述的振動環境下航空作動器加載試驗裝置，其特征在于，比例溢流閥為電液反比例溢流閥，其額定流量大于60L/min，響應頻率小于30Hz。
5.根據權利要求1所述的振動環境下航空作動器加載試驗裝置，其特征在于，所述第一高速開關閥和第二高速開關閥工作時有開和關兩種狀態，第一高速開關閥分別連通加載液壓缸的無桿腔和有桿腔，第二高速開關閥分別連通加載液壓缸的無桿腔和壓力油箱。
6.一種利用權利要求1至5之一所述的振動環境下航空作動器加載試驗裝置的加載方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：第二電機和第二液壓泵始終保持運轉狀態，向加載液壓缸的有桿腔提供恒定油液流量；
S2：當所述加載液壓缸的活塞桿伸出時，所述加載液壓缸在被試作動器的帶動下向左伸出，加載力方向向右；
S3：第一高速開關閥關，第二高速開關閥開，連通加載液壓缸無桿腔和壓力油箱；
S4：加載液壓缸向左運動，有桿腔油液通過電液反比例溢流閥流回壓力油箱；
S5：壓力油箱通過第一單向閥和第二高速開關閥向無桿腔補充油液；
S6：控制系統根據位移傳感器的信號，計算理論輸出力指令，與力傳感器的信號進行比較，向電液反比例溢流閥發送控制信號，控制加載液壓缸有桿腔的壓力，實現活塞桿伸出；
S7：所述加載液壓缸的活塞桿縮回時，所述加載液壓缸在被試作動器的帶動下向右縮回，加載力方向向左；
S8：第一高速開關閥開，連通加載液壓缸有桿腔和無桿腔，第二高速開關閥關；
S9：加載液壓缸向右運動，無桿腔油液通過第一高速開關閥和第二單向閥向有桿腔補油；
S10：有桿腔多余油液通過電液反比例溢流閥流回壓力油箱；
S11：控制系統根據位移傳感器的信號，計算理論輸出力指令，與力傳感器的信號進行比較，向電液反比例溢流閥發送控制信號，控制加載液壓缸有桿腔的壓力，實現活塞桿縮回。
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