專利名稱：飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒綜合測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)和低速高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒 的綜合測(cè)試系統(tǒng)，尤其是涉及747和777F大型貨機(jī)安裝的貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)性能測(cè)
試ο
背景技術(shù)：
飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(英文全稱Power Drive Unit，簡(jiǎn)稱PDU)是飛機(jī)貨艙內(nèi)傳 輸貨物的一種機(jī)電裝置，可以提供升舉力將貨物舉起，然后進(jìn)行前后方向傳動(dòng)，有些貨艙動(dòng) 力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)還帶傳感器，感應(yīng)不同方向過(guò)來(lái)的貨物之后，自身旋轉(zhuǎn)，改變貨物傳送方 向。貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)目前在各種機(jī)型的貨艙中普遍使用，裝機(jī)數(shù)量較多，故障拆換 量較大，在裝機(jī)前必須要進(jìn)行測(cè)試。貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)的測(cè)試，就是模擬飛機(jī)貨艙內(nèi) 貨物運(yùn)輸時(shí)的情形，對(duì)組件施加兩個(gè)方向的載荷，觀察組件的工作狀態(tài)，這兩個(gè)載荷分別為 垂直升舉力模擬將貨物頂起，和滾輪水平牽引力模擬將貨物傳輸。但由于制造廠家眾多，各 個(gè)廠家提供的測(cè)試臺(tái)不具通用性，而且對(duì)于測(cè)試軟件廠家不單獨(dú)銷售，測(cè)試臺(tái)的整體售價(jià) 很昂貴，后期的維護(hù)會(huì)比較麻煩。另外，低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒是飛機(jī)上的一種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，它通過(guò)馬達(dá)經(jīng)過(guò) 齒輪箱減速后輸出一定的轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)飛機(jī)上的一些部位作動(dòng)。旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒安裝于飛機(jī) 各個(gè)位置，如輔助動(dòng)力裝置(APU)進(jìn)氣門、襟翼、方向舵、水平安定面、貨艙門等，應(yīng)用十分 廣泛。也是必須要進(jìn)行測(cè)試才能裝機(jī)的，旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的測(cè)試，就是在組件運(yùn)行時(shí)施加一定的 扭矩觀察組件的工作狀態(tài)?，F(xiàn)有的飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的測(cè)試分別是由不同的測(cè)試 臺(tái)來(lái)完成的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是提供一種能滿足多種不同類型的貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件 (PDU)的測(cè)試要求，同時(shí)還能測(cè)試旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒組件的綜合測(cè)試系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是—種飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)和低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的綜合測(cè)試系 統(tǒng)，包括測(cè)試臺(tái)架、兩端輸出的磁粉測(cè)功機(jī)、液壓作動(dòng)缸和工控機(jī)，其特征是所述的測(cè)試臺(tái) 架結(jié)構(gòu)為由四立柱支撐，并且連接了上中下三塊鋼板的力平衡式鋼架，所述鋼架的中間鋼 板為一固定平臺(tái)，固定平臺(tái)中間固定有所述的磁粉測(cè)功機(jī)；在所述鋼架的一側(cè)，以該側(cè)的前 后立柱為滑道支承有滑動(dòng)平臺(tái)，一垂直設(shè)置的液壓作動(dòng)缸兩端分別頂在所述的滑動(dòng)平臺(tái)底 部和該側(cè)前后立柱的底部的下鋼板之間；對(duì)應(yīng)于所述的鋼板的上鋼板上吊設(shè)有一滾輪，其 水平滾動(dòng)軸對(duì)應(yīng)于所述的磁粉測(cè)功機(jī)輸出軸并以聯(lián)軸器連接；在所述鋼架的另一側(cè)的固定 平臺(tái)上，安裝有可左右滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)加載安裝平臺(tái)，使用時(shí)通過(guò)聯(lián)軸器連接所述的磁粉測(cè)功 機(jī)的另外一側(cè)。[0008]所述的鋼架四立柱支撐有上中下三塊鋼板，以及兩根縱梁構(gòu)成，兩根縱梁連接中 間鋼板和上鋼板，位于測(cè)功機(jī)和滾輪之間的聯(lián)軸器左右各一塊。所述的磁 粉測(cè)功機(jī)為Magtrol磁粉測(cè)功機(jī)，配置了可編程控制器和測(cè)試軟件。所述的液壓作動(dòng)缸為MTS直線式液壓作動(dòng)缸，包括以管道連接的液壓源、液壓油 分配閥門、液壓分配閥箱、伺服閥和直線式作動(dòng)缸，以及力傳感器、直線位移傳感器(LVDT) 及控制器，力傳感器、直線位移傳感器與控制器有線纜連接，包括電信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。所述的工控機(jī)控制系統(tǒng)分為主控制器和輔助控制器，主控制器通過(guò)GPIB總線連 接磁粉測(cè)功機(jī)控制器控制磁粉測(cè)功機(jī)，主控制器同時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)接口連接MTS直線式液壓 作動(dòng)缸控制器控制液壓作動(dòng)缸，主控器上設(shè)有顯示裝置；輔助控制器通過(guò)接口卡同時(shí)連接 控制被測(cè)組件動(dòng)作的各種信號(hào)模塊，其包括繼電器模塊、工作電壓采集模塊、工作電流采 集模塊以及被測(cè)組件的各種其他通訊信號(hào)。所述的可左右滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)加載安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)為一設(shè)有加強(qiáng)筋板的垂直彎折板， 其底板下設(shè)有滑軌裝置，可在所述的固定平臺(tái)上前后兩條左右朝向的導(dǎo)軌上左右滑動(dòng)，進(jìn) 行組件測(cè)試時(shí)，通過(guò)一套固定裝置將其固定。所述的鋼架的上部鋼板設(shè)有左右兩塊朝向下方的支承座板，這兩塊支承座板之間 安裝了所述的水平軸支承滾輪。水平加載系統(tǒng)，用于對(duì)組件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向的加載測(cè)試。Magtrol磁粉測(cè)功機(jī)加載 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩端輸出軸分別用于兩種飛機(jī)部件測(cè)試的功能。型號(hào)2PB15磁粉測(cè)功機(jī)可以提 供最大600N. m的扭矩，最高轉(zhuǎn)速2000rpm，額定轉(zhuǎn)速382rpm，額定功率達(dá)到24KW，并且該類 測(cè)功機(jī)可以在零轉(zhuǎn)速時(shí)提供最大扭力，適用于低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的加載測(cè)試，包括 額定加載、過(guò)載和堵轉(zhuǎn)測(cè)試等；所述的磁粉測(cè)功機(jī)的另一端輸出通過(guò)連軸器連接了一個(gè)半 徑10厘米的加載滾輪，通過(guò)加載滾輪對(duì)被測(cè)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)進(jìn)行水平牽引力的 加載測(cè)試，也包括額定加載、過(guò)載和堵轉(zhuǎn)測(cè)試。測(cè)功機(jī)本身配置了可編程控制器和測(cè)試軟 件，控制器上可以隨時(shí)顯示測(cè)試過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩值和轉(zhuǎn)速，也通過(guò)控制臺(tái)的屏幕測(cè)試軟件界 面讀取測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線圖。該加載系統(tǒng)操作方便，可以對(duì)組件進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，也可以通過(guò)用 LabVIEff編寫的程序進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)試。MTS直線式液壓作動(dòng)缸垂直加載系統(tǒng)，用于對(duì)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)進(jìn)行垂直 方向升舉力的測(cè)試。MTS直線式液壓作動(dòng)缸垂直加載系統(tǒng)包括液壓源、液壓油分配閥門、液 壓分配閥箱、伺服閥、力傳感器、直線位移傳感器(LVDT)、直線式作動(dòng)缸及控制器。力傳感器 讀取加載力的大小，直線位移傳感器(LVDT)測(cè)試組件的運(yùn)動(dòng)行程，該作動(dòng)系統(tǒng)最大可提供 50001bf負(fù)載，行程士5寸，可以覆蓋各種不同的貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)加載測(cè)試。另外， 通過(guò)液壓油分配閥門的轉(zhuǎn)換，該液壓源和控制器還可以控制另外一套液壓加載測(cè)試系統(tǒng)。工控機(jī)控制臺(tái)，對(duì)組件手動(dòng)單步測(cè)試和全自動(dòng)測(cè)試進(jìn)行控制，并顯示測(cè)試臺(tái)的狀 態(tài)和各類測(cè)試參數(shù)。工控機(jī)控制臺(tái)分為主控制器和輔助控制器。主控制器是控制測(cè)試臺(tái)架 的加載，通過(guò)GPIB連接磁粉測(cè)功機(jī)加載系統(tǒng)，控制測(cè)功機(jī)的加載和讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)通 過(guò)以太網(wǎng)接口連接MTS直線式液壓作動(dòng)缸的控制器控制作動(dòng)缸的加載同時(shí)讀取加載數(shù)據(jù)， 將測(cè)功機(jī)加載系統(tǒng)和液壓作動(dòng)缸加載系統(tǒng)在同一個(gè)測(cè)試界面上顯示；輔助控制器主要是通 過(guò)研華的接口卡連接控制被測(cè)組件動(dòng)作的模塊，采集被測(cè)組件的工作參數(shù)和通訊數(shù)據(jù)；控 制臺(tái)采用的是NI (美國(guó)國(guó)家儀表)的LabVIEW 二次開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)，集成界面顯示和數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試臺(tái)的狀態(tài)和測(cè)試參數(shù)，協(xié)助排故，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，可靠性好。測(cè)試臺(tái)架 、通用電氣接頭和各類安裝夾具，安裝連接被測(cè)組件。測(cè)試臺(tái)架整體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔實(shí)用，充分考慮了使用過(guò)程中將會(huì)遇到的應(yīng)力受力、安裝方便、操作容易等問(wèn)題， 經(jīng)過(guò)優(yōu)化最終成型，對(duì)于不同形狀的部件，在公共的測(cè)試平臺(tái)基礎(chǔ)上只需配做相應(yīng)的夾具 和適配器即可，而電氣接頭則分成了電源部分(包括115VAC，400Hz和28VDC和信號(hào)部分 (各類開(kāi)關(guān)信號(hào)和通訊信息)，對(duì)于不同種類的部件轉(zhuǎn)換方便，通用性很強(qiáng)。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于，它是一種集合貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)測(cè)試和低轉(zhuǎn) 速、高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒測(cè)試的綜合性測(cè)試平臺(tái)，其以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，通過(guò)各類傳感 器(力、扭矩、位移、轉(zhuǎn)速)和控制器形成閉環(huán)回路控制，通過(guò)加載器設(shè)備廠家提供的軟件驅(qū) 動(dòng)程序，以及LabVIEW編程軟件自主設(shè)計(jì)生成形象直觀的操作界面，系統(tǒng)有著高度開(kāi)放性， 先進(jìn)的加載設(shè)備為今后的能力升級(jí)和擴(kuò)展提供了很好的技術(shù)基礎(chǔ)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型測(cè)試系統(tǒng)做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是測(cè)試臺(tái)架結(jié)構(gòu)主視示意圖；圖2是圖1的右視圖；圖3是主控制器系統(tǒng)連接圖；圖4是輔助控制器系統(tǒng)連接圖；圖5是測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本綜合測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)施，包括測(cè)試臺(tái)架6、兩端輸出的磁粉測(cè)功 機(jī)1、液壓作動(dòng)缸2和工控機(jī)7控制系統(tǒng)(圖3顯示)，測(cè)試臺(tái)架結(jié)構(gòu)為由四立柱、上中下 三塊鋼板以及兩根縱梁構(gòu)成的力平衡式鋼架，鋼架中間為所述鋼板的中間鋼板作為固定平 臺(tái)8，固定平臺(tái)中間固定有前述的磁粉測(cè)功機(jī)1 ；在鋼架的右側(cè)，以該側(cè)的前后立柱為滑道 支承有可上下滑動(dòng)的滑動(dòng)平臺(tái)4，一垂直設(shè)置的液壓作動(dòng)缸2兩端分別頂在滑動(dòng)平臺(tái)9底部 和該側(cè)前后立柱的底部鋼板之間；對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)平臺(tái)的鋼架的上部鋼板上設(shè)有左右兩塊朝向 下方的支承座板，兩支承座板之間通過(guò)水平軸支承有一滾輪3，其水平滾動(dòng)軸對(duì)應(yīng)于磁粉測(cè) 功機(jī)1輸出軸并以聯(lián)軸器連接；在鋼架的左側(cè)的固定平臺(tái)上，設(shè)有可左右滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)加載 安裝平臺(tái)5，其結(jié)構(gòu)為一設(shè)有加強(qiáng)筋板的垂直彎折板，其底板下設(shè)有滑軌，可在所述的固 定平臺(tái)上前后兩條左右朝向的導(dǎo)軌上左右滑動(dòng)，且配置有固定裝置，以便在做測(cè)試時(shí)固定 旋轉(zhuǎn)加載平臺(tái)。磁粉測(cè)功機(jī)為Magtrol磁粉測(cè)功機(jī)，配置了可編程控制器和測(cè)試軟件；液壓作動(dòng) 缸為MTS直線式液壓作動(dòng)缸，包括以管道連接的液壓源、液壓油分配閥門、液壓分配閥箱、 伺服閥和直線式作動(dòng)缸，以及力傳感器、直線位移傳感器(LVDT)及控制器，力傳感器、直線 位移傳感器與控制器有線纜連接。參見(jiàn)圖3和圖4，工控機(jī)控制系統(tǒng)分為主控制器和輔助控制器，主控制器通過(guò)GPIB 總線連接磁粉測(cè)功機(jī)控制器控制磁粉測(cè)功機(jī)，主控制器同時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)接口連接MTS直線 式液壓作動(dòng)缸控制器控制液壓作動(dòng)缸，主控器上設(shè)有顯示裝置；輔助控制器通過(guò)接口卡同時(shí)連接控制被測(cè)組件動(dòng)作的各種信號(hào)模塊，其包括繼電器模塊、工作電壓采集模塊、工作電流采集模塊及被測(cè)組件(PDU)的其他通訊信號(hào)。也就是說(shuō)，本綜合測(cè)試系統(tǒng)一共有兩套加載設(shè)備，分別是直線式液壓作動(dòng)缸2和 旋轉(zhuǎn)磁粉測(cè)功機(jī)1，利用磁粉測(cè)功機(jī)的兩端輸出，使它實(shí)現(xiàn)了兩種測(cè)試功能，即貨艙動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)組件(PDU)測(cè)試和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒測(cè)試。由直線式液壓作動(dòng)缸2和磁粉測(cè)功機(jī)1分別完成對(duì) 貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)的垂直加載和旋轉(zhuǎn)加載，更換貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)安裝平臺(tái) 4(也即滑動(dòng)平臺(tái))的配件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同型號(hào)規(guī)格的貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)進(jìn)行測(cè)試； 在測(cè)功機(jī)的另一端，通過(guò)旋轉(zhuǎn)加載安裝平臺(tái)5能配合旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒完成旋轉(zhuǎn)加載的測(cè)試。在充分分析實(shí)際測(cè)試要求、工作者使用要求和實(shí)際安裝場(chǎng)地等因素后，對(duì)測(cè)試臺(tái) 架6進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和承載受力分析，最終選擇力平衡式鋼架結(jié)構(gòu)。在直線式液壓作動(dòng)缸2和加 載滾輪3組成的主加載力系中，設(shè)計(jì)了兩根與主加載力共面的主支撐柱(也即右側(cè)的前后 立柱)，使得整個(gè)加載力系均衡穩(wěn)定，在保證了寬敞的工作空間的前提下，有效避免了懸臂、 多立柱等增加結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、增加成本、妨礙工作者操作等不合理結(jié)構(gòu)，在保證系統(tǒng)受力穩(wěn)定 可靠、操作方便順暢的前提下，大幅度降低了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和成本。另外，整個(gè)測(cè)試臺(tái)采 用了標(biāo)準(zhǔn)化的零配件和系統(tǒng)，模塊化的設(shè)計(jì)，操作方便，易于使用和維護(hù)。工控機(jī)控制系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)通訊電腦系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)等一些輔助系 統(tǒng)。整體采用19”標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)柜安裝，封箱式設(shè)計(jì)。測(cè)試軟件方面使用的是OT(美國(guó)國(guó)家 儀表虛擬儀表技術(shù)，LabVIEff 二次開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)，集成界面顯示和數(shù)據(jù)處理，可實(shí)時(shí)顯示測(cè) 試臺(tái)的狀態(tài)和測(cè)試參數(shù)(加載力、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、行程、功率、電壓、電流、溫度等)協(xié)助排故， 結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，可靠性好。中央控制臺(tái)由兩個(gè)獨(dú)立的控制臺(tái)組成，分別是“主控制器” 和“輔助控制器”。其中“主控制器”實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試臺(tái)架的控制和數(shù)據(jù)采集，“輔助控制器”實(shí) 現(xiàn)對(duì)被測(cè)試件的通訊和控制。如圖2所示，工控機(jī)控制系統(tǒng)主要是控制測(cè)試臺(tái)架的加載，通 過(guò)GPIB連接磁粉測(cè)功機(jī)控制器，控制測(cè)功機(jī)的加載和讀取測(cè)試數(shù)據(jù)；通過(guò)以太網(wǎng)接口連接 MTS控制器控制直線式液壓作動(dòng)缸的加載，同時(shí)讀取加載數(shù)據(jù)。主控制器電腦系統(tǒng)為工業(yè)級(jí) 計(jì)算機(jī)配置，并加入了研華的GPIB卡工作穩(wěn)定，維護(hù)方便。如圖4所示，輔助控制器主要是 通過(guò)研華的PCI-1602UP通信卡連接控制被測(cè)組件動(dòng)作的各個(gè)信號(hào)采集模塊(繼電器模塊、 工作電壓模塊、工作電流模塊以及CAN通訊總線模塊)，采集被測(cè)組件的工作參數(shù)和通訊數(shù)據(jù)。1.貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)測(cè)試系統(tǒng)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)的安裝平臺(tái)采用模塊化、快捷更換的方案。在平臺(tái)上， 留有足夠的空間安裝各種形狀和大小的被測(cè)組件的安裝夾具和配件。針對(duì)各種型號(hào)的被 測(cè)組件，設(shè)計(jì)了接口統(tǒng)一、快速更換和安裝的電氣接頭。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組 件(PDU)安裝平臺(tái)的兩側(cè)，分別設(shè)計(jì)了兩套長(zhǎng)力臂滑套，此滑套直接安裝在主支撐住上，作 為貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)安裝平臺(tái)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，在充分利用主支撐柱大結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基礎(chǔ) 上，保證直線式液壓作動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)的主測(cè)試平臺(tái)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、精度持久，并且有效避免了結(jié)構(gòu)的 復(fù)雜性。加載滾輪采用倒掛式結(jié)構(gòu)，其與被測(cè)組件之間的空間很大，便于操作和觀察。加載 滾輪采用鋼制輪轂、表面包膠的方式，保證了加載輪可靠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可靠的加載力矩，有 效避免了鋼質(zhì)加載滾輪加載時(shí)打滑、加載力不足等缺陷，同時(shí)表面包可膠皮防止加載輪劃 傷被測(cè)組件表面，完善地保護(hù)了被測(cè)組件。由于采用鋼制輪轂表面包膠的方案，在保證可靠 的加載力矩的前提下，使加載輪的結(jié)構(gòu)尺寸大幅減小。[0033]系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可以進(jìn)行全自動(dòng)控制和人工控制的相互切換，具有數(shù) 據(jù)采集，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試結(jié)果，而且能夠?qū)y(cè)試的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，并保存在計(jì)算機(jī) 中。通過(guò)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制(如圖5，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，指令的解釋和執(zhí)行，數(shù)據(jù)采集和 處理。計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)使用安全性和可靠性很高的windows XP，測(cè)試軟件使用NI的 LabVIEff可視化編程軟件，易實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā)，而且可調(diào)用C語(yǔ)言和VB語(yǔ)言等等，操作界面形 象明了。采用MTS直線式液壓作動(dòng)缸進(jìn)行垂直升舉力加載一直線式液壓作動(dòng)缸模擬貨物 壓在PDU上，通過(guò)力傳感器顯示被測(cè)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)的升舉力，系統(tǒng)連續(xù)可調(diào)，并 且可以解決被 測(cè)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)在快速作動(dòng)時(shí)載荷變化的滯后和載荷沖擊等問(wèn) 題。加載過(guò)程中，采用力傳感器和位移傳感器作為反饋元件，組成閉環(huán)回路控制液壓作動(dòng) 缸。力傳感器讀取加載力的大小，直線位移傳感器(LVDT)測(cè)試組件的運(yùn)動(dòng)行程，液壓作動(dòng) 缸最大可提供50001bf負(fù)載，行程士5寸，可以覆蓋各種不同的貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)加 載測(cè)試。另外，通過(guò)液壓油分配閥門的轉(zhuǎn)換，該系統(tǒng)的液壓源和控制器還可以控制另外一套 液壓加載測(cè)試系統(tǒng)(飛機(jī)電動(dòng)直線作動(dòng)筒測(cè)試臺(tái))。采用Magtrol磁粉測(cè)功機(jī)進(jìn)行水平牽引力加載一磁粉測(cè)功機(jī)適用于中低轉(zhuǎn)速或 者中高扭矩范圍的測(cè)試，可以在零轉(zhuǎn)速時(shí)提供最大扭力，剛好適用于轉(zhuǎn)速較低的貨艙動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)組件(PDU)。測(cè)功機(jī)本身內(nèi)部自帶速度傳感器和扭力傳感器，會(huì)通過(guò)控制器顯示出被 測(cè)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)輪子的轉(zhuǎn)速和牽引力。同時(shí)，控制器和傳感器(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速) 組成閉環(huán)控制，根據(jù)測(cè)試的要求通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)置加載的大小。型號(hào)2PB15磁粉測(cè)功機(jī)可以 提供最大600N. m的扭矩，最高轉(zhuǎn)速2000rpm，額定轉(zhuǎn)速382rpm，額定功率達(dá)到24KW，磁粉測(cè) 功機(jī)的一端輸出通過(guò)連軸器連接半徑10厘米的加載滾輪，通過(guò)加載滾輪對(duì)被測(cè)貨艙動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)組件(PDU)進(jìn)行水平牽引力的加載測(cè)試。測(cè)功機(jī)本身配置了可編程控制器和測(cè)試軟 件，控制器上可以隨時(shí)顯示測(cè)試過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩值和轉(zhuǎn)速，也通過(guò)控制臺(tái)的屏幕測(cè)試軟件界 面讀取測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線圖。該加載系統(tǒng)操作方便，可以對(duì)組件進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，也可以通過(guò)用 LabVIEff編寫的程序進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)試。兩套加載系統(tǒng)分別配置了相應(yīng)的控制器和測(cè)試軟件，在對(duì)組件進(jìn)行手動(dòng)單步測(cè)試 過(guò)程中，可按照部件維修手冊(cè)(CMM)的測(cè)試要求，分別操作這兩套加載系統(tǒng)各自的控制器 和測(cè)試軟件完成；通過(guò)中央控制臺(tái)的計(jì)算機(jī)，運(yùn)行自行編寫的測(cè)試程序完成組件的全自動(dòng) 測(cè)試，并記錄測(cè)試結(jié)果生成測(cè)試報(bào)告。2.低速高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒測(cè)試系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的測(cè)試，是通過(guò)給作動(dòng)筒施加一定的旋轉(zhuǎn)扭矩模擬負(fù)載，測(cè)量它在空 載和帶不同負(fù)載條件時(shí)的工作參數(shù)，如轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、運(yùn)行時(shí)間等。利用磁粉測(cè)功機(jī)的另一端輸出，配合安裝法蘭盤和聯(lián)軸器即可作為旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的 加載測(cè)試，對(duì)該旋轉(zhuǎn)加載器實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用，充分利用現(xiàn)有資源。旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒測(cè)試時(shí)，將關(guān)閉 貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)測(cè)試系統(tǒng)的液壓升舉力加載系統(tǒng)。通過(guò)磁粉測(cè)功機(jī)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn) 制動(dòng)力矩，模擬被測(cè)試件的機(jī)載工作情況，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件與控制器通信，發(fā)出指令并從傳 感器獲取信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)測(cè)功機(jī)的扭力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，不但可以 直接從控制器上手動(dòng)控制和獲取測(cè)試數(shù)據(jù)，且可以通過(guò)控制器上的GPIB/RS232接口與控 制計(jì)算機(jī)連接，運(yùn)行測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)全自動(dòng)測(cè)試。
權(quán)利要求1.一種飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒綜合測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試臺(tái)架、兩端輸出 的磁粉測(cè)功機(jī)、液壓作動(dòng)缸和工控機(jī)，其特征是所述的測(cè)試臺(tái)架結(jié)構(gòu)為由四立柱支撐， 并且連接了上中下三塊鋼板的力平衡式鋼架，所述鋼架中間的鋼板為一固定平臺(tái)，固定平 臺(tái)中間固定有所述的磁粉測(cè)功機(jī)；在所述鋼架的一側(cè)，以該側(cè)的前后立柱為滑道支承有滑 動(dòng)平臺(tái)，一垂直設(shè)置的液壓作動(dòng)缸兩端分別頂在所述的滑動(dòng)平臺(tái)底部和該側(cè)前后立柱的底 部的下鋼板之間；對(duì)應(yīng)于所述的鋼板的上鋼板上吊設(shè)有一滾輪，其水平滾動(dòng)軸對(duì)應(yīng)于所述 的磁粉測(cè)功機(jī)輸出軸并以聯(lián)軸器連接；在所述鋼架的另一側(cè)的固定平臺(tái)上，安裝有可左右 滑動(dòng)并且有固定裝置的旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒加載安裝平臺(tái)，使用時(shí)通過(guò)聯(lián)軸器連接所述的磁粉測(cè)功 機(jī)的另外一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征 是所述的液壓作動(dòng)缸為MTS直線式液壓作動(dòng)缸，包括以管道連接的液壓源、液壓油分配閥 門、液壓分配閥箱、伺服閥和直線式作動(dòng)缸，以及力傳感器、直線位移傳感器及控制器，力傳 感器、直線位移傳感器與控制器有線纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征 是所述的磁粉測(cè)功機(jī)為配置了可編程控制器和測(cè)試軟件的Magtrol磁粉測(cè)功機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征 是所述的工控機(jī)控制系統(tǒng)分為主控制器和輔助控制器，主控制器通過(guò)GPI B總線連接磁 粉測(cè)功機(jī)控制器控制磁粉測(cè)功機(jī)，主控制器同時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)接口連接MTS直線式液壓作動(dòng) 缸控制器控制液壓作動(dòng)缸，主控制器上設(shè)有顯示裝置；輔助控制器通過(guò)接口卡同時(shí)連接控 制被測(cè)組件動(dòng)作的各種信號(hào)模塊繼電器模塊、工作電壓采集模塊、工作電流采集模塊以及 被測(cè)組件的各種其他通訊信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件和低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的綜合 測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的鋼架四立柱支撐有上中下三塊鋼板，以及兩根縱梁構(gòu)成。
專利摘要一種用于測(cè)試飛機(jī)貨艙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)和低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒的綜合測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試臺(tái)架、Magtrol磁粉測(cè)功機(jī)旋轉(zhuǎn)加載器、MTS液壓作動(dòng)缸垂直加載器、控制柜以及其他工裝夾具。系統(tǒng)利用磁粉測(cè)功機(jī)前后兩端的輸出軸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種不同飛機(jī)部件的測(cè)試。對(duì)于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件(PDU)，測(cè)功機(jī)對(duì)其進(jìn)行水平牽引力的加載測(cè)試，同時(shí)液壓作動(dòng)缸對(duì)其進(jìn)行垂直升舉力的測(cè)試；對(duì)于旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒，則用測(cè)功機(jī)另外一端輸出對(duì)其進(jìn)行加載測(cè)試?？刂撇糠植捎妹绹?guó)NI虛擬儀器的LabVIEW二次開(kāi)發(fā)軟件，可實(shí)時(shí)顯示測(cè)試臺(tái)的狀態(tài)和測(cè)試參數(shù)，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，可靠性好。對(duì)于不同款式的被測(cè)組件，只需配做相應(yīng)的安裝夾具即可，操作方便。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201876368SQ20102021778
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者劉明德, 張海平, 方斌, 曹東, 李輝憲, 鄭建成, 鄭桂芳 申請(qǐng)人:廣州飛機(jī)維修工程有限公司