專利名稱：一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機傳動部件的測試裝置，更具體地說，涉及一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛機旋轉(zhuǎn)作動器(簡稱旋轉(zhuǎn)作動器)屬于飛機氣動系統(tǒng)中傳動裝置，用于飛機的升降翼、方向舵、起落架等重要部件的旋轉(zhuǎn)傳動，因此對飛機旋轉(zhuǎn)作動器的安全性有很高的要求。然而，國內(nèi)缺乏針對旋轉(zhuǎn)作動器的單獨測試，而是把旋轉(zhuǎn)作動器連同其附件做整體的性能測試，這樣難以滿足測試旋轉(zhuǎn)作動器的技術(shù)要求，從而很容易出現(xiàn)一些隱性故障，造成其工作的可靠性降低。另外，現(xiàn)有的對旋轉(zhuǎn)作動器進行加載負荷測試的方法是利用鋼索懸掛重物的機械方法進行加載負荷。這種加載負荷的方法占地面積大，操作不夠便捷，加載載荷局限性大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，可方便對旋轉(zhuǎn)作動器加載負荷，實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)作動器單獨測試。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，它包括測試支架、工控機、傳動軸、用于給被測旋轉(zhuǎn)作動器提供不同頻率測試電源的電氣控制柜、 用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動器角度的角度傳感器、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動器扭矩和轉(zhuǎn)速的扭矩傳感器、用于給旋轉(zhuǎn)作動器直接提供扭矩載荷的氣動旋轉(zhuǎn)加載器以及用于輸出并且能夠調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器的加載氣壓的調(diào)節(jié)裝置，旋轉(zhuǎn)作動器安裝在所述測試支架上，所述傳動軸與旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸與傳動軸同步轉(zhuǎn)動，所述角度傳感器、 氣動旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動軸上，所述工控機分別與所述的電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，用于接收電氣控制柜、扭矩傳感器和角度傳感器傳輸來的信號，并且能夠向電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令以控制電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置工作，所述調(diào)節(jié)裝置與氣動旋轉(zhuǎn)加載器相連，所述調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機傳輸來的指令信號后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給所述氣動旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓，以調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動器上的扭矩載荷；所述扭矩傳感器反饋扭矩信號至工控機計算并顯示，工控機輸出扭矩控制信號至調(diào)節(jié)裝置，由調(diào)節(jié)裝置輸出加載氣壓至氣動旋轉(zhuǎn)加載器；所述電氣控制柜輸出電源至被測旋轉(zhuǎn)作動器；所述角度傳感器反饋角度信號至工控機顯示；所述電氣控制柜反饋電壓電流信號至工控機計算并顯示，工控機輸出頻率控制信號控制電氣控制柜輸出至被測旋轉(zhuǎn)作動
ο本發(fā)明所述調(diào)節(jié)裝置包括依次相連的調(diào)壓閥、比例調(diào)節(jié)閥、換向閥，所述調(diào)壓閥的入口與外部氣源相連，所述比例調(diào)節(jié)閥的控制端、換向閥的控制端分別與工控機的扭矩控制信號輸出端相連，所述換向閥的出口與氣動旋轉(zhuǎn)加載器的入口相連。
本發(fā)明所述工控機具有用于采集信號的數(shù)據(jù)采集卡，所述電氣控制柜包括用于反饋輸出的電壓信號的電壓變送器、用于反饋輸出的電流信號的電流變送器；所述工控機通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集角度傳感器、電壓變送器、電流變送器、扭矩傳感器輸出的信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)具有以下優(yōu)點(1)本發(fā)明的工控機可控制測試動作并顯示測試數(shù)據(jù)結(jié)果，實現(xiàn)了對旋轉(zhuǎn)作動器的單獨測試，以保證安全；(2)工控機可通過調(diào)節(jié)裝置對氣動旋轉(zhuǎn)加載器進行加載氣壓的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)方便調(diào)節(jié)加載的負荷，滿足各種測試需要。


圖1為本發(fā)明飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖；圖2為本發(fā)明飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)的模塊連接示意圖；圖3為本發(fā)明調(diào)節(jié)裝置的連接示意圖；圖4為本發(fā)明工控機采集反饋信號的連接示意圖。圖中1.旋轉(zhuǎn)作動器；2.機柜；21.電氣控制柜；22.工控機；221.顯示屏；3.角度傳感器；4.氣動旋轉(zhuǎn)加載器；5.扭矩傳感器；6.傳動軸；7.測試支架；8.調(diào)壓閥；9.比例調(diào)節(jié)閥；10.換向閥；11.外部氣源。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步加以闡述。如圖1、圖2所示的一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，它包括測試支架7、工控機 22、傳動軸6、用于給被測旋轉(zhuǎn)作動器1提供不同頻率測試電源的電氣控制柜21、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動器角度的角度傳感器3、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動器扭矩和轉(zhuǎn)速的扭矩傳感器5、用于給旋轉(zhuǎn)作動器直接提供扭矩載荷的氣動旋轉(zhuǎn)加載器4以及用于輸出并且能夠調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器的加載氣壓的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置、電氣控制柜和工控機均安裝在機柜 2上；傳動軸與旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸與傳動軸同步轉(zhuǎn)動，角度傳感器、氣動旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動軸上，將被測旋轉(zhuǎn)作動器安裝到測試支架上，被測旋轉(zhuǎn)作動器通過耦合器連接到扭矩傳感器處的傳動軸上，再將各傳感器通過電纜與工控機連接，完成測試的連接設(shè)置；其中，工控機具有用于顯示測試結(jié)果數(shù)據(jù)的顯示屏 221，電氣控制柜可提供直流電源或不同頻率的交流電源；工控機分別與電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，用于接收電氣控制柜、扭矩傳感器和角度傳感器傳輸來的信號，并且能夠向電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令以控制電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置工作，調(diào)節(jié)裝置與氣動旋轉(zhuǎn)加載器相連，調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機傳輸來的指令信號后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給氣動旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓， 以調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動器上的扭矩載荷；扭矩傳感器反饋扭矩信號至工控機計算并在顯示屏上顯示，工控機將該反饋的扭矩信號與初設(shè)值比較計算其偏差，輸出扭矩控制信號至調(diào)節(jié)裝置，由調(diào)節(jié)裝置輸出加載氣壓至氣動旋轉(zhuǎn)加載器，通過氣動旋轉(zhuǎn)加載器給傳動軸實施負載，從而保持輸出扭矩與初設(shè)的扭矩一致；電氣控制柜輸出電源至被測旋轉(zhuǎn)作動器，以驅(qū)動被測旋轉(zhuǎn)作動器的電機，該電機通過旋轉(zhuǎn)作動器內(nèi)部的傳動機構(gòu)與輸出軸相連，并同步轉(zhuǎn)動；角度傳感器反饋角度信號至工控機的顯示屏上顯示；電氣控制柜反饋電機的電壓電流信號至工控機計算并在顯示屏上顯示，工控機輸出頻率控制信號控制電氣控制柜輸出的電源頻率，以使用不同頻率的電源來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)作動器的電機，滿足各種測試要求。如圖3所示，調(diào)節(jié)裝置包括依次相連的調(diào)壓閥8、比例調(diào)節(jié)閥9、換向閥10，調(diào)壓閥的入口與外部氣源11相連，比例調(diào)節(jié)閥的控制端、換向閥的控制端分別與工控機的扭矩控制信號輸出端相連，換向閥的出口與氣動旋轉(zhuǎn)加載器的入口相連，通過比例調(diào)節(jié)閥的加載氣壓調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器加載在傳動軸上的扭矩載荷，通過換向閥控制該扭矩載荷的方向；而對傳動軸加載扭矩載荷，也即是對旋轉(zhuǎn)作動器加載扭矩載荷。如圖4所示，工控機具有用于采集信號的數(shù)據(jù)采集卡，電氣控制柜包括用于反饋輸出的電壓信號的電壓變送器、用于反饋輸出的電流信號的電流變送器；工控機通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集角度傳感器、電壓變送器、電流變送器、扭矩傳感器輸出的信號。測試時，啟動工控機，然后啟動測試軟件。該測試軟件為OT公司的Labview軟件平臺，該軟件平臺采用直觀圖形化編程方式，應(yīng)用圖形化數(shù)據(jù)流編程語言和程序框圖式編程方法，能夠很自然地表示數(shù)據(jù)的流程，并直觀地將用戶界面控件映射到數(shù)據(jù)上，具有界面直觀，操作方便，編程簡單等特點。測試軟件啟動完畢之后，測試系統(tǒng)將進入預(yù)熱階段，十五分鐘后可進入飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試，此時軟件運行定中程序，控制氣動旋轉(zhuǎn)加載器左右旋轉(zhuǎn)后返回0°的位置， 完成定中設(shè)置。在工控機中初設(shè)輸入需要加載的載荷數(shù)值，此時，外部氣源通過調(diào)壓閥調(diào)壓后進入比例調(diào)節(jié)閥，比例調(diào)節(jié)閥由工控機控制，工控機對輸入的數(shù)值與扭矩傳感器反饋的扭矩信號進行比較后扭矩控制信號至比例調(diào)節(jié)閥，通過換向閥給旋轉(zhuǎn)作動器施加扭矩載荷，該換向閥也由工控機控制，可以給旋轉(zhuǎn)作動器施加正、反方向的扭矩載荷。利用29PSI 145PSI的外部氣源壓力，可以加載的力矩范圍為1.23Nm 402. 46Nm。對旋轉(zhuǎn)作動器的測試得到的參數(shù)由固定在測試支架上的角度傳感器、扭矩傳感器、電壓變送器、電流變送器得到，通過NI PCI-6221的A/D數(shù)據(jù)采集卡采集反饋給工控機， 在顯示屏中進行顯示，顯示出如驅(qū)動電流、行程、旋轉(zhuǎn)時間、施加載荷、開關(guān)是否接通等測試結(jié)果參數(shù)，同時，旋轉(zhuǎn)作動器上具有限位開關(guān)，當旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸旋轉(zhuǎn)至一定角度時 (該角度可在90° 110°范圍內(nèi)選擇)，將觸動限位開關(guān)反饋一個+5V的電壓信號至電壓變送器，工控機收到該信號后，將停止對旋轉(zhuǎn)作動器的步進馬達進行供電，此時旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸也停止轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)作動器旋轉(zhuǎn)的控制；還可通過電壓變送器、電流變送器的反饋信號完成對步進馬達電位計的電壓比值測試。本發(fā)明的實施方式不限于此，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均應(yīng)當理解為仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，其特征在于它包括測試支架、工控機、傳動軸、 用于給被測旋轉(zhuǎn)作動器提供不同頻率測試電源的電氣控制柜、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動器角度的角度傳感器、用于檢測被測旋轉(zhuǎn)作動器扭矩和轉(zhuǎn)速的扭矩傳感器、用于給旋轉(zhuǎn)作動器直接提供扭矩載荷的氣動旋轉(zhuǎn)加載器以及用于輸出并且能夠調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器的加載氣壓的調(diào)節(jié)裝置，旋轉(zhuǎn)作動器安裝在所述測試支架上，所述傳動軸與旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸與傳動軸同步轉(zhuǎn)動，所述角度傳感器、氣動旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動軸上，所述工控機分別與所述的電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，用于接收電氣控制柜、扭矩傳感器和角度傳感器傳輸來的信號，并且能夠向電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令以控制電氣控制柜和調(diào)節(jié)裝置工作，所述調(diào)節(jié)裝置與氣動旋轉(zhuǎn)加載器相連，所述調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機傳輸來的指令信號后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給所述氣動旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓，以調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動器上的扭矩載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置包括依次相連的調(diào)壓閥、比例調(diào)節(jié)閥、換向閥、用于直接給傳動軸加載負荷的加載裝置，所述調(diào)壓閥的入口與外部氣源相連，所述比例調(diào)節(jié)閥的控制端、換向閥的控制端分別與工控機的扭矩控制信號輸出端相連，所述換向閥的出口與氣動旋轉(zhuǎn)加載器的入口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，其特征在于所述工控機具有用于采集信號的數(shù)據(jù)采集卡，所述電氣控制柜包括用于反饋輸出的電壓信號的電壓變送器、用于反饋輸出的電流信號的電流變送器；所述工控機通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集角度傳感器、電壓變送器、電流變送器、扭矩傳感器輸出的信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機旋轉(zhuǎn)作動器的測試系統(tǒng)，它包括測試支架、工控機、傳動軸、電氣控制柜、角度傳感器、扭矩傳感器、氣動旋轉(zhuǎn)加載器以及調(diào)節(jié)裝置，旋轉(zhuǎn)作動器安裝在測試支架上，傳動軸與旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸相連，旋轉(zhuǎn)作動器的輸出軸與傳動軸同步轉(zhuǎn)動，角度傳感器、氣動旋轉(zhuǎn)加載器、扭矩傳感器均安裝在傳動軸上，工控機分別與電氣控制柜、扭矩傳感器、角度傳感器和調(diào)節(jié)裝置相連，調(diào)節(jié)裝置與氣動旋轉(zhuǎn)加載器相連，調(diào)節(jié)裝置在接收到工控機傳輸來的指令信號后能夠根據(jù)該指令調(diào)節(jié)加載給氣動旋轉(zhuǎn)加載器加載氣壓，以調(diào)節(jié)氣動旋轉(zhuǎn)加載器作用在旋轉(zhuǎn)作動器上的扭矩載荷。本發(fā)明可方便對旋轉(zhuǎn)作動器加載負荷，實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)作動器單獨測試。
文檔編號G01M13/02GK102564762SQ201210018238
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者劉明德, 崔彥坤, 方蕾, 資雯, 黃雄 申請人:廣州飛機維修工程有限公司