直升機旋翼槳轂限動器測試臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直升機旋翼槳轂限動器測試臺，它包括基座(1)；傳動轉軸(2)，驅動裝置，該驅動裝置與傳動轉軸(2)連接；測試傳動轉軸(2)轉速的轉速測試器；用于安裝直升機旋翼的支撐結構，該支撐結構套接在傳動轉軸(2)上端且與傳動轉軸(2)周向限位；用于測試槳轂限動器(5)的打開角度(α)的角度測試裝置；用于安裝角度測試裝置的安裝結構，所述角度測試裝置安裝在安裝結構上；以及導電滑環(6)。采用這種結構后，提供一種能同時測試直升機旋翼上各個槳轂限動器的打開角度與槳轂轉速之間的關系、且測試精度高、設備運行穩定的直升機旋翼槳轂限動器測試臺。
【專利說明】
直升機旋翼槳轂限動器測試臺
技術領域
[0001]本實用新型涉及直升機技術領域，具體講的是一種直升機旋翼槳轂限動器測試臺。【背景技術】
[0002]如圖1和圖2所示，直升機旋翼一般包括槳轂3、槳葉擺桿4和槳葉14,槳葉14通過槳葉擺桿4安裝在槳轂3上，槳14葉隨著槳轂3的轉動而轉動。直升機旋翼上在槳轂3與槳葉擺桿4的連接處一般都設有槳轂限動器5。槳轂3與槳葉擺桿4鉸接;槳轂限動器5包括限動板 5.1和拉簧5.2，限動板5.1固定在槳葉擺桿4下方且靠近槳轂3與槳葉擺桿4的鉸接點，拉簧 5.2—端與限動板5.1連接，另一端與槳轂3連接；當直升機旋翼由停止狀態到旋轉運行狀態或從旋轉運行狀態到停止狀態時，槳葉擺桿4以槳轂3與槳葉擺桿4的鉸接處為支點，沿豎直方向擺動一定角度，相應的，限動板5.1相對于靜止狀態時也擺動了一定角度，即為槳轂限動器的打開角度a。打開角度a的大小與槳轂的轉速高低存在密不可分的聯系。
[0003]當直升機旋翼旋轉運行到一定轉速時，槳轂限動器則需脫扣，從而保證槳葉在旋轉中正常打開；當直升機旋翼停止運行將到一定轉速時，槳轂限動器則需鎖扣，從而起到在直升機旋翼停止時固定槳葉的作用。一般當槳轂的轉速上升至一定轉速時槳轂限動器在離心力作用下，槳轂限動器的打開角度a大于〇.5°時，即可完成正常脫扣；當轉速下降至一定轉速，槳轂限動器的打開角度a小于0.5°時，槳轂限動器完成鎖扣動作。
[0004]直升機一般具有多個槳葉，相應的，槳轂限動器的數量也為多個，那么在一定轉速下，槳轂限動器脫扣是否正常非常關鍵，因為槳轂限動器脫扣不正常，槳葉打開不均，將會造成嚴重的安全事故。
[0005]因此，在對直升機旋翼產品的檢驗中，或者在研發新產品時，必須測試每個槳轂限動器的打開角度a與槳轂的轉速之間的關系，從而分析獲得各個槳轂限動器脫扣是否正常。 因此，研發檢測槳轂限動器的打開角度a與槳轂的轉速之間的關系并且測試數據可靠的測試臺尤為重要。本案正是在上述背景下產生。【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能同時測試直升機旋翼上各個槳轂限動器的打開角度與槳轂轉速之間的關系、且測試精度高、設備運行穩定的直升機旋翼槳轂限動器測試臺。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型的一種直升機旋翼槳轂限動器測試臺，它包括基座；傳動轉軸，該傳動轉軸設在基座上且沿豎直方向設置;驅動傳動轉軸旋轉的驅動裝置，該驅動裝置與傳動轉軸連接;安裝在基座內且與外部的控制系統電連接的用以測試傳動轉軸轉速的轉速測試器;用于安裝直升機旋翼的支撐結構，該支撐結構套接在傳動轉軸上端且與傳動轉軸周向限位；用于測試槳轂限動器的打開角度的角度測試裝置，角度測試裝置與外部的控制系統電連接；用于安裝角度測試裝置的安裝結構，該安裝結構套接在傳動轉軸上且與傳動轉軸周向限位并位于所述支撐結構下方，所述角度測試裝置安裝在安裝結構上；以及導電滑環，該導電滑環套接在傳動轉軸上且位于安裝結構下方。
[0008]所述支撐結構包括用于固定直升機旋翼中的槳轂的花鍵軸和用于將直升機旋翼中的槳轂壓牢在花鍵軸上的壓板;花鍵軸套接在傳動轉軸上并與傳動轉軸周向限位且花鍵軸與傳動轉軸同軸，壓板可拆式連接在傳動轉軸頂端。
[0009]所述安裝結構包括基板和剛性條板;基板套接在傳動轉軸上并與傳動轉軸周向限位;剛性條板與基板固定連接且剛性條板沿傳動轉軸的徑向延伸，所述角度測試裝置安裝在剛性條板上。
[0010]所述基板固定連接在花鍵軸下方且與傳動轉軸的軸線垂直;所述剛性條板平行于水平面。這樣，在試驗臺運轉時，可以保證基板與花鍵軸的轉動一致，并且剛性條板平行于水平面可以減少空氣阻力，保證剛性條板運行穩定性，從而保證測量數據的可靠性。
[0011]所述角度測試裝置的數量、條板的數量與槳轂限動器的數量一致;每個條板對應安裝一個角度測試裝置。
[0012]所述安裝結構還可以是:安裝結構為一圓盤；圓盤套接在傳動轉軸上并與傳動轉軸周向限位且固定連接在花鍵軸下方；圓盤與傳動轉軸的軸線垂直;所述角度測試裝置安裝在圓盤上。所述角度測試裝置的數量與限動器的數量一致；角度測試裝置安裝在圓盤上的位置與限動器的位置相對應。
[0013]所述角度測試裝置包括激光測距傳感器。
[0014]采用以上結構后，本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:角度測試裝置在測試數據時隨著槳轂同步轉動，可實時測得槳轂限動器的打開角度的數值，再配合轉速測試器所獲得的轉速數據，可以得到各個槳轂限動器的打開角度與槳轂轉速之間的關系，從而可以獲得槳轂限動器的工作狀態，進一步可以分析槳轂限動器是否工作正常。
[0015]—種直升機旋翼槳轂限動器測試臺的測試方法，它包括以下步驟:[〇〇16] a.將直升機旋翼固定在支撐結構上；
[0017]b.校準激光測距傳感器，使各個激光測距傳感器發射的激光照射在對應的限動板的端面上；
[0018]c.啟動直升機旋翼槳轂限動器測試臺，轉速測試器收集傳動轉軸的轉速并傳送給計算機，同時，各個激光測距傳感器收集各自對應的限動板的位移變化并傳送給控制系統的計算機并由計算機將各限動板的位移變化轉換成各槳轂限動器的打開角度；
[0019]d.計算機將測試結果顯示于計算機的屏幕上。
[0020]計算機將測試結果顯示于計算機的屏幕上包括以下情況:
[0021]1)在傳動轉軸升速過程中，有至少一個槳轂限動器的打開角度大于預設的特定角度值時，則顯示為“開始打開”狀態，并記錄此時傳動轉軸的轉速為打開最小轉速；當所有槳轂限動器的打開角度均大于預設的特定角度值時，則顯示為“完全打開”狀態，并記錄此時傳動轉軸的轉速為整體打開最大轉速；
[0022]2)在傳動轉軸降速過程中，有至少一個槳轂限動器的打開角度小于預設角度值時，則顯示為“開始閉合”狀態，并記錄此時傳動轉軸的轉速為閉合最大轉速;當所有槳轂限動器的打開角度均小于預設角度值時，則顯示為“完全閉合”狀態，并記錄此時傳動轉軸的轉速為整體閉合最小轉速。【附圖說明】
[0023]圖1是直升機旋翼槳轂限動器試驗臺所要測試的直升機旋翼的結構示意圖。
[0024]圖2是直升機旋翼槳轂限動器試驗臺所要測試的直升機旋翼在不同狀態下的結構示意圖。
[0025]圖3是本實用新型直升機旋翼槳轂限動器試驗臺安裝上槳轂時的結構示意圖。
[0026]圖4是本實用新型直升機旋翼槳轂限動器試驗臺卸下槳轂時的結構示意圖。[〇〇27]圖5是本實用新型的測控原理示意圖。
[0028]其中:
[0029]1、基座；2、傳動轉軸;3、槳轂;4、槳葉擺桿;5、槳轂限動器;6、導電滑環;7、伺服電機;8、減速器;9、花鍵軸;10、壓板;11、基板;12、剛性條板;13、激光測距傳感器;14、槳葉。【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對實用新型作進一步詳細地說明。
[0031]參見附圖1至附圖5所示，一種直升機旋翼槳轂限動器測試臺，它包括基座1;傳動轉軸2,該傳動轉軸2設在基座1上且沿豎直方向設置;驅動傳動轉軸2旋轉的驅動裝置，該驅動裝置與傳動轉軸2連接;安裝在基座1內且與外部的控制系統電連接的用以測試傳動轉軸 2轉速的轉速測試器；用于安裝直升機旋翼的支撐結構，該支撐結構套接在傳動轉軸2上端且與傳動轉軸2周向限位;用于測試槳轂限動器5的打開角度a的角度測試裝置，角度測試裝置與外部的控制系統電連接；用于安裝角度測試裝置的安裝結構，該安裝結構套接在傳動轉軸2上且與傳動轉軸2周向限位并位于所述支撐結構下方，所述角度測試裝置安裝在安裝結構上；以及導電滑環6,該導電滑環6套接在傳動轉軸2上且位于安裝結構下方。
[0032]如圖1和圖2所示，本實用新型測試的槳轂限動器5是安裝在直升機旋翼上的，直升機旋翼一般包括槳轂3、槳葉擺桿4和槳葉14，槳葉14通過槳葉擺桿4安裝在槳轂3上，槳14葉隨著槳轂3的轉動而轉動。直升機旋翼上在槳轂3與槳葉擺桿4的連接處一般都設有槳轂限動器5。槳轂3與槳葉擺桿4鉸接;槳轂限動器5包括限動板5.1和拉簧5.2,限動板5.1固定在槳葉擺桿4下方且靠近槳轂3與槳葉擺桿4的鉸接點，拉簧5.2—端與限動板5.1連接，另一端與槳轂3連接；當直升機旋翼由停止狀態到旋轉運行狀態或從旋轉運行狀態到停止狀態時， 槳葉擺桿4以槳轂3與槳葉擺桿4的鉸接處為支點，沿豎直方向擺動一定角度，相應的，限動板5.1相對于靜止狀態時也擺動了一定角度，即為槳轂限動器的打開角度a。
[0033]本實施例中的驅動裝置包括安裝在基座1內的伺服電機7和減速器8,伺服電機7通過減速器8與傳動轉軸2連接；當然，伺服電機7通過減速器8也可以安裝在基座外部，只要能實現驅動傳動轉軸2旋轉的功能即可。[〇〇34]所述支撐結構包括用于固定直升機旋翼中的槳轂3的花鍵軸9和用于將直升機旋翼中的槳轂3壓牢在花鍵軸9上的壓板10;花鍵軸9套接在傳動轉軸2上并與傳動轉軸2周向限位且花鍵軸9與傳動轉軸2同軸，壓板10可拆式連接在傳動轉軸2頂端。
[0035]壓板10可拆式連接在傳動轉軸2頂端的具體結構為:傳動轉軸2頂端設有螺紋孔， 在壓板10上且與螺紋孔對應位置處設有穿孔，一螺釘穿過穿孔螺接在螺紋孔內。從而可使壓板10將直升機旋翼中的槳轂3壓牢在花鍵軸9上。
[0036]壓板10可拆式連接在傳動轉軸2頂端的具體結構還可以是:傳動轉軸2頂端具有螺紋，在壓板10設有穿孔，壓板10套在傳動軸上，一螺母與螺紋螺接。從而在螺母的擰緊作用下可使壓板10將直升機旋翼中的槳轂3壓牢在花鍵軸9上。[〇〇37]所述安裝結構包括基板11和剛性條板12;基板11套接在傳動轉軸2上并與傳動轉軸2周向限位;剛性條板12與基板11固定連接且剛性條板12沿傳動轉軸2的徑向延伸，所述角度測試裝置安裝在剛性條板12上。
[0038]所述基板11固定連接在花鍵軸9下方且與傳動轉軸2的軸線垂直;所述剛性條板12 平行于水平面。這樣，在試驗臺運轉時，可以保證基板11與花鍵軸9的轉動一致，并且剛性條板12平行于水平面可以減少空氣阻力，保證剛性條板12運行穩定性，從而保證測量數據的可靠性。
[0039]所述角度測試裝置的數量、剛性條板12的數量與槳轂限動器5的數量一致;每個剛性條板12對應安裝一個角度測試裝置。
[0040]當然，安裝結構可以是以下結構:所述安裝結構為一圓盤；圓盤套接在傳動轉軸2 上并與傳動轉軸2周向限位且固定連接在花鍵軸9下方;圓盤與傳動轉軸2的軸線垂直;所述角度測試裝置安裝在圓盤上;所述角度測試裝置的數量與限動器5的數量一致;角度測試裝置安裝在圓盤上的位置與限動器5的位置相對應。
[0041]所述角度測試裝置包括激光測距傳感器13。直升機旋翼槳轂限動器測試臺外部的控制系統包括安裝在控制柜里的計算機、可編程序控制器、伺服驅動器;可編程序控制器、 伺服驅動器均與計算機電連接;伺服驅動器與伺服電機電連接;可編程序控制器與激光測距傳感器13電連接。
[0042]—種直升機旋翼槳轂限動器測試臺的測試方法，其特征在于，它包括以下步驟:
[0043]e.將直升機旋翼固定在支撐結構上；[〇〇44] f.校準激光測距傳感器13,使各個激光測距傳感器13發射的激光14照射在對應的限動板5.1的端面上；
[0045]g.啟動直升機旋翼槳轂限動器測試臺，轉速測試器收集傳動轉軸2的轉速并傳送給計算機，同時，各個激光測距傳感器13收集各自對應的限動板5.1的位移變化并傳送給控制系統的計算機并由計算機將各限動板5.1的位移變化轉換成各槳轂限動器5的打開角度 a；
[0046]h.計算機將測試結果顯示于計算機的屏幕上。[〇〇47]計算機將測試結果顯示于計算機的屏幕上包括以下情況:
[0048]1)在傳動轉軸2升速過程中，有至少一個槳轂限動器5的打開角度a大于預設的特定角度值時，則顯示為“開始打開”狀態，并記錄此時傳動轉軸2的轉速為打開最小轉速；當所有槳轂限動器5的打開角度a均大于預設的特定角度值時，則顯示為“完全打開”狀態，并記錄此時傳動轉軸2的轉速為整體打開最大轉速；
[0049]2)在傳動轉軸2降速過程中，有至少一個槳轂限動器5的打開角度a小于預設角度值時，則顯示為“開始閉合”狀態，并記錄此時傳動轉軸2的轉速為閉合最大轉速；當所有槳轂限動器5的打開角度a均小于預設角度值時，則顯示為“完全閉合”狀態，并記錄此時傳動轉軸2的轉速為整體閉合最小轉速。
[0050]本實用新型的工作原理為:激光測距傳感器13在測試數據時隨著槳轂3同步轉動，可實時測得槳轂限動器5的打開角度a的數值，再配合轉速測試器所獲得的轉速數據，可以得到各個槳轂限動器5的打開角度a與槳轂3轉速之間的關系，從而可以獲得槳轂限動器5的工作狀態，進一步可以分析槳轂限動器是否工作正常。
[0051]以上所述，僅是本實用新型較佳可行的實施示例，不能因此即局限本實用新型的權利范圍，對熟悉本領域的技術人員來說，凡運用本實用新型的技術方案和技術構思做出的其他各種相應的改變都應屬于在本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:它包括-基座(1);-傳動轉軸(2 )，該傳動轉軸(2)設在基座(1)上且沿豎直方向設置；-驅動傳動轉軸(2)旋轉的驅動裝置，該驅動裝置與傳動轉軸(2)連接；-安裝在基座(1)內且與外部的控制系統電連接的用以測試傳動轉軸(2)轉速的轉速測 試器；-用于安裝直升機旋翼的支撐結構，該支撐結構套接在傳動轉軸(2)上端且與傳動轉軸 (2)周向限位；-用于測試槳轂限動器(5)的打開角度(a)的角度測試裝置，角度測試裝置與外部的控 制系統電連接；_用于安裝角度測試裝置的安裝結構，該安裝結構套接在傳動轉軸(2)上且與傳動轉軸 (2)周向限位并位于所述支撐結構下方，所述角度測試裝置安裝在安裝結構上；以及-導電滑環(6)，該導電滑環(6)套接在傳動轉軸(2)上且位于安裝結構下方。2.按照權利要求1所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述支撐結構包 括用于固定直升機旋翼中的槳轂(3)的花鍵軸(9)和用于將直升機旋翼中的槳轂(3)壓牢在 花鍵軸(9)上的壓板(10);花鍵軸(9)套接在傳動轉軸(2)上并與傳動轉軸(2)周向限位且花 鍵軸(9)與傳動轉軸(2)同軸，壓板(10)可拆式連接在傳動轉軸(2)頂端。3.按照權利要求2所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述安裝結構包 括基板(11)和剛性條板(12);基板(11)套接在傳動轉軸(2)上并與傳動轉軸(2)周向限位； 剛性條板(12)與基板(11)固定連接且剛性條板(12)沿傳動轉軸(2)的徑向延伸，所述角度 測試裝置安裝在剛性條板(12)上。4.按照權利要求3所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述基板(11)固 定連接在花鍵軸(9)下方且與傳動轉軸(2)的軸線垂直;所述剛性條板(12)平行于水平面。5.按照權利要求3所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述角度測試裝 置的數量、剛性條板(12)的數量與槳轂限動器(5)的數量一致;每個剛性條板(12)對應安裝 一個角度測試裝置。6.按照權利要求2所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述安裝結構為 一圓盤;圓盤套接在傳動轉軸(2)上并與傳動轉軸(2)周向限位且固定連接在花鍵軸(9)下 方;圓盤與傳動轉軸(2)的軸線垂直;所述角度測試裝置安裝在圓盤上。7.按照權利要求6所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述角度測試裝 置的數量與限動器(5)的數量一致;角度測試裝置安裝在圓盤上的位置與限動器(5)的位置 相對應。8.按照權利要求1-7任意一項所述的直升機旋翼槳轂限動器測試臺，其特征在于:所述 角度測試裝置包括激光測距傳感器(13)。
【文檔編號】G01M13/00GK205593741SQ201620442946
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】李武立
【申請人】寧波星箭航天機械有限公司