本發(fā)明涉及用于艙門鎖可靠性試驗的高剛度試驗裝置，屬于飛機艙門鎖可靠性試驗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

飛機艙門鎖是起落架系統(tǒng)的重要零部件，用于在飛機起飛后鎖緊艙門，并在飛機降落前解鎖艙門。如果艙門鎖在飛機起飛后不能鎖緊艙門，則在飛行過程中不能承擔(dān)艙門氣動力載荷并保持在鎖緊狀態(tài)；如果艙門鎖在飛機降落前不能順利解鎖艙門，輕則引起飛機任務(wù)失敗，重則造成機毀人亡的嚴(yán)重事故。由此可見艙門鎖的可靠性是直接關(guān)系到飛行安全的。為了評估艙門鎖的可靠性指標(biāo)，暴露艙門鎖的主要失效模式和薄弱環(huán)節(jié)，獲得提高艙門鎖的可靠性水平的改進措施，必須對艙門鎖進行可靠性試驗。

艙門鎖零部件多、功能原理復(fù)雜，且使用條件惡劣，使用過程受隨機振動、高低溫、濕度、鎖環(huán)載荷、液壓壓力等綜合因素的共同作用，因此需要一種可靠性試驗裝置，能進行艙門鎖運動功能的模擬、鎖環(huán)載荷的加載，并同時具有較小的體積、重量和較大的剛度，以能安裝在空間較小的綜合環(huán)境試驗箱中對艙門鎖進行可靠性試驗。

針對艙門鎖可靠性試驗的問題，中國專利《一種飛機艙門鎖可靠性試驗裝置》，專利號為201210033851.7和《一種飛機艙門鎖可靠性試驗裝置》，專利號為201410279845.9，是分別針對艙門轉(zhuǎn)軸與艙門鎖鎖鉤轉(zhuǎn)軸相垂直和平行的情況提出的試驗裝置。中國專利《一種改進的飛行器起落架艙門鎖試驗裝置》，專利號為201610352630.4，介紹了一種能實現(xiàn)鎖環(huán)變載荷加載的試驗裝置。中國專利《用于飛機起落架艙門上位鎖可靠性試驗的臥式試驗裝置》，專利號為201410215943.6，和《用于飛機起落架艙門上位鎖可靠性試驗的立式試驗裝置》，專利號為201410215944.0，針對飛機起落架的觸發(fā)式艙門上位鎖分別提出了臥式和立式試驗裝置。上述5種試驗裝置均能實現(xiàn)艙門鎖運動功能的模擬，以及隨機振動、高低溫、濕度、液壓等綜合因素和鎖環(huán)載荷的加載，體積和重量也滿足綜合環(huán)境試驗箱的要求，但經(jīng)動力學(xué)分析和實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于所述試驗裝置的高度較高，且重量要求嚴(yán)格，試驗裝置的整體剛度和一階主頻較低，導(dǎo)致現(xiàn)有試驗裝置在低頻區(qū)域?qū)φ駝討?yīng)力產(chǎn)生較為嚴(yán)重的放大效應(yīng)，難以使艙門鎖的隨機振動功率譜密度曲線處于±3dB的誤差限之內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有艙門鎖試驗裝置整體剛度和一階主頻較低的問題，提供了一種用于艙門鎖可靠性試驗的高剛度試驗裝置。

本發(fā)明所述用于艙門鎖可靠性試驗的高剛度試驗裝置，它包括加強板、艙門鎖安裝板、底板、鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元和載荷調(diào)節(jié)單元，

鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元包括一號滑軌、兩個一號滑塊、兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊、兩個一號滑軌接頭、中心滑軌接頭、兩個一號連桿和鎖環(huán)；

載荷調(diào)節(jié)單元包括二號滑軌、二號滑塊、碟形彈簧組、載荷調(diào)節(jié)桿、載荷調(diào)節(jié)塊、二號滑軌接頭和兩個二號連桿；

艙門鎖安裝板以豎直方式固定在底板上，艙門鎖安裝板的兩側(cè)分別為艙門鎖試驗區(qū)和支撐區(qū)；艙門鎖安裝板上部設(shè)有螺栓孔，用于安裝艙門鎖；艙門鎖安裝在艙門鎖試驗區(qū)；加強板安裝在支撐區(qū)，并在對應(yīng)于艙門鎖安裝位置處與艙門鎖安裝板和底板固結(jié)；

鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元與載荷調(diào)節(jié)單元均設(shè)置在艙門鎖試驗區(qū)；鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元沿與艙門鎖安裝板平行的方向設(shè)置在底板上，載荷調(diào)節(jié)單元在底板上的安裝方向與鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元相垂直；

一號滑軌通過其兩端連接的一號滑軌接頭和套接在中間的中心滑軌接頭連接在艙門鎖安裝區(qū)域下方底板的安裝區(qū)，兩個一號滑塊和兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊均套接在一號滑軌上，兩個一號滑塊在中心滑軌接頭兩側(cè)對稱設(shè)置，兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊在中心滑軌接頭兩側(cè)，分別位于一號滑軌接頭和一號滑塊之間并對稱設(shè)置；兩個一號連桿的一端分別對應(yīng)連接一個一號滑塊的轉(zhuǎn)動連接端，兩個一號連桿的另一端通過鎖環(huán)連接在一起；艙門鎖的上端通過螺栓連接在艙門鎖安裝板的螺栓孔上，艙門鎖的鎖鉤與鎖環(huán)相配合；

二號滑軌與二號滑軌相垂直，一端固定在中心滑軌接頭的中心孔內(nèi)，另一端通過二號滑軌接頭連接在底板上；二號滑塊、碟形彈簧組和載荷調(diào)節(jié)塊依次套接在二號滑軌上，載荷調(diào)節(jié)塊靠近二號滑軌接頭側(cè)；二號滑塊兩側(cè)具有耳片，每個耳片通過一個二號連桿對應(yīng)連接一個一號滑塊；

二號滑軌接頭上設(shè)置有與載荷調(diào)節(jié)桿相匹配的通孔，載荷調(diào)節(jié)塊上設(shè)置有與載荷調(diào)節(jié)桿相匹配的螺紋孔，載荷調(diào)節(jié)桿的一端為光桿，其余部分的外表面設(shè)置螺紋，載荷調(diào)節(jié)桿通過螺紋與載荷調(diào)節(jié)塊的螺紋孔相配合，并且其光桿部分連接在二號滑軌接頭的通孔內(nèi)，載荷調(diào)節(jié)桿位于二號滑軌的正上方；載荷調(diào)節(jié)桿的光桿與螺紋部分之間設(shè)置軸肩。

本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明針對飛機艙門鎖可靠性試驗的需求，能夠模擬艙門鎖運動和鎖環(huán)載荷加載，同時能夠解決現(xiàn)有試驗裝置存在的整體剛度和一階主頻較低的問題。本發(fā)明試驗裝置從整體形式上通過降低高度，簡化傳力路徑，且增加傳力機構(gòu)的尺寸，使其具有低高度、高剛度和較高一階主頻，同時該試驗裝置能實現(xiàn)艙門鎖運動功能的模擬和鎖環(huán)載荷的加載，并具有較小的重量和體積。

本發(fā)明通過兩套滑軌機構(gòu)將鎖環(huán)的上下運動轉(zhuǎn)化為二號滑塊的水平運動，從而不需要在鎖環(huán)的下側(cè)安裝載荷加載機構(gòu)，而將載荷加載機構(gòu)水平安裝在二號滑軌機構(gòu)上，由此可將試驗裝置的整體高度由現(xiàn)有技術(shù)中的約430mm降低到約250mm，且艙門鎖通過一整塊厚度較厚的鋁合金板安裝到振動臺上，傳力路徑短且簡單，試驗裝置的整體剛度大大提高。碟形彈簧具有剛度大、承載能力強的優(yōu)點，本發(fā)明采用碟形彈簧組模擬鎖環(huán)所受載荷，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用的普通螺旋彈簧可大大降低載荷加載機構(gòu)的體積和重量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述于艙門鎖可靠性試驗的高剛度試驗裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是加強板、艙門鎖安裝板和底板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元和載荷調(diào)節(jié)單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是載荷調(diào)節(jié)單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是載荷加載機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是二號滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是二號滑軌接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是艙門鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1至圖8說明本實施方式，本實施方式所述用于艙門鎖可靠性試驗的高剛度試驗裝置，它包括加強板1、艙門鎖安裝板2、底板3、鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元和載荷調(diào)節(jié)單元，

鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元包括一號滑軌4-1、兩個一號滑塊4-2、兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊4-3、兩個一號滑軌接頭4-4、中心滑軌接頭4-5、兩個一號連桿4-6和鎖環(huán)4-7；

載荷調(diào)節(jié)單元包括二號滑軌5-1、二號滑塊5-2、碟形彈簧組5-3、載荷調(diào)節(jié)桿5-4、載荷調(diào)節(jié)塊5-5、二號滑軌接頭5-6和兩個二號連桿5-7；

艙門鎖安裝板2以豎直方式固定在底板3上，艙門鎖安裝板2的兩側(cè)分別為艙門鎖試驗區(qū)和支撐區(qū)；艙門鎖安裝板2上部設(shè)有螺栓孔，用于安裝艙門鎖6；艙門鎖6安裝在艙門鎖試驗區(qū)；加強板1安裝在支撐區(qū)，并在對應(yīng)于艙門鎖6安裝位置處與艙門鎖安裝板2和底板3固結(jié)；

鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元與載荷調(diào)節(jié)單元均設(shè)置在艙門鎖試驗區(qū)；鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元沿與艙門鎖安裝板2平行的方向設(shè)置在底板3上，載荷調(diào)節(jié)單元在底板3上的安裝方向與鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元相垂直；

一號滑軌4-1通過其兩端連接的一號滑軌接頭4-4和套接在中間的中心滑軌接頭4-5連接在艙門鎖6安裝區(qū)域下方底板3的安裝區(qū)，兩個一號滑塊4-2和兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊4-3均套接在一號滑軌4-1上，兩個一號滑塊4-2在中心滑軌接頭4-5兩側(cè)對稱設(shè)置，兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊4-3在中心滑軌接頭4-5兩側(cè)，分別位于一號滑軌接頭4-4和一號滑塊4-2之間并對稱設(shè)置；兩個一號連桿4-6的一端分別對應(yīng)連接一個一號滑塊4-2的轉(zhuǎn)動連接端，兩個一號連桿4-6的另一端通過鎖環(huán)4-7連接在一起；艙門鎖6的上端通過螺栓連接在艙門鎖安裝板2的螺栓孔上，艙門鎖6的鎖鉤與鎖環(huán)4-7相配合；

二號滑軌5-1與二號滑軌5-1相垂直，一端固定在中心滑軌接頭4-5的中心孔內(nèi)，另一端通過二號滑軌接頭5-6連接在底板3上；二號滑塊5-2、碟形彈簧組5-3和載荷調(diào)節(jié)塊5-5依次套接在二號滑軌5-1上，載荷調(diào)節(jié)塊5-5靠近二號滑軌接頭5-6側(cè)；二號滑塊5-2兩側(cè)具有耳片，每個耳片通過一個二號連桿5-7對應(yīng)連接一個一號滑塊4-2；

二號滑軌接頭5-6上設(shè)置有與載荷調(diào)節(jié)桿5-4相匹配的通孔，載荷調(diào)節(jié)塊5-5上設(shè)置有與載荷調(diào)節(jié)桿5-4相匹配的螺紋孔，載荷調(diào)節(jié)桿5-4的一端為光桿，其余部分的外表面設(shè)置螺紋，載荷調(diào)節(jié)桿5-4通過螺紋與載荷調(diào)節(jié)塊5-5的螺紋孔相配合，并且其光桿部分連接在二號滑軌接頭5-6的通孔內(nèi)，載荷調(diào)節(jié)桿5-4位于二號滑軌5-1的正上方；載荷調(diào)節(jié)桿5-4的光桿與螺紋部分之間設(shè)置軸肩。

艙門鎖安裝板2上與鎖環(huán)4-7的運動幅度相對應(yīng)的區(qū)域設(shè)置凹槽。

底板3為八角形結(jié)構(gòu)，艙門鎖安裝板2固定在底板3的對稱軸位置處。

艙門鎖安裝板2為梯形結(jié)構(gòu)，艙門鎖安裝板2的較長的底面安裝在底板3上。

加強板1的形狀為直角三角邊，加強板1的兩個直角邊分別與艙門鎖安裝板2和底板3連接。

載荷調(diào)節(jié)桿5-4的外端為方形端頭。

一號滑軌接頭4-4的側(cè)面固定在艙門鎖安裝板2上。

底板3上設(shè)置有與中心滑軌接頭4-5固定連接的接口。

本實施方式中，二號滑軌5-1、碟形彈簧組5-3、載荷調(diào)節(jié)桿5-4、載荷調(diào)節(jié)塊5-5和二號滑軌接頭5-6共同形成了載荷加載機構(gòu)；載荷調(diào)節(jié)桿5-4連接在載荷調(diào)節(jié)塊5-5與二號滑軌接頭5-6內(nèi)，載荷調(diào)節(jié)桿5-4的外端為光桿，并伸入到二號滑軌接頭5-6內(nèi)，與光桿相鄰的部分為軸肩，其余部分的外表面設(shè)置螺紋，通過軸肩的限位作用，當(dāng)轉(zhuǎn)動載荷調(diào)節(jié)桿5-4，由于螺紋的傳遞作用，會帶動載荷調(diào)節(jié)塊5-5沿螺紋的傳遞方向上移動，再帶動碟形彈簧組5-3進一步使兩個二號連桿5-7推動兩個一號滑塊4-2運動，再通過兩個一號連桿4-6和鎖環(huán)4-7將力最終加載給艙門鎖6，實現(xiàn)對加載載荷的模擬。

本實施方式中，艙門鎖是試件，安裝在安裝板2上部；鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元安裝在艙門鎖下側(cè)，用于模擬鎖環(huán)的上下運動；載荷調(diào)節(jié)單元安裝在鎖環(huán)調(diào)節(jié)單元的側(cè)面，用于將鎖環(huán)的上下運動轉(zhuǎn)化為載荷調(diào)節(jié)單元中二號滑塊5-2的水平運動。載荷加載組件安裝在二號滑軌5-1上，其載荷依次通過二號滑軌機構(gòu)和一號滑軌機構(gòu)最終傳遞到鎖環(huán)上。

底板3上設(shè)置有與振動臺連接的螺栓孔和用于安裝一號滑軌機構(gòu)和二號滑軌機構(gòu)的安裝槽。艙門鎖安裝板的平面形狀為梯形，設(shè)置有用于安裝艙門鎖和一號滑軌機構(gòu)的螺栓孔，以及用于避免鎖環(huán)運動干涉的凹槽，固結(jié)在底板上側(cè)。加強板的平面形狀為直角三角形，與艙門鎖安裝板和底板分別固結(jié)。鎖環(huán)位于艙門鎖下方，一號滑軌位于鎖環(huán)的正下方，兩個鎖環(huán)調(diào)節(jié)塊4-3安裝在一號滑軌上，分別位于兩個一號滑塊的外側(cè)，用于限制鎖環(huán)向下運動的最低位置。

根據(jù)本發(fā)明的目的，二號滑軌與一號滑軌位于同一水平面內(nèi)，并與一號滑軌相垂直，二號滑塊安裝在二號滑軌上，并通過2個二號連桿分別與2個一號滑塊連接。由此，當(dāng)二號滑塊沿二號滑軌運動時，2個一號滑塊等速反向運動，使鎖環(huán)只能上下運動，滿足模擬鎖環(huán)真實運動規(guī)律的要求。載荷調(diào)節(jié)桿的外側(cè)安裝在二號滑軌接頭上，內(nèi)側(cè)安裝到載荷調(diào)節(jié)塊上部的螺紋孔內(nèi)。通過旋轉(zhuǎn)載荷調(diào)節(jié)桿來控制載荷調(diào)節(jié)塊在二號滑軌上的位置，從而控制碟形彈簧組壓力的大小。碟形彈簧組的壓力依次通過二號滑塊、二號連桿、一號滑塊和一號連桿傳遞到鎖環(huán)上。

如圖1所示，中心滑軌接頭4-5所處的位置稱為試驗裝置的中部。

如附圖1和附圖2中所示，底板3和艙門鎖安裝板2均由40mm厚的鋁合金板整體加工而成。兩個加強板1由30mm厚的鋁合金板整體加工而成，位于底板3上側(cè)、艙門鎖安裝板2外側(cè)的位置，并與二者固結(jié)。

在圖6中，二號滑塊5-2的中部為與二號滑軌5-1相匹配的通孔，兩側(cè)為與二號連桿5-7相連接的耳片。在圖5和圖7中，二號滑軌接頭5-6上部設(shè)置有與載荷調(diào)節(jié)桿相匹配的通孔，下部設(shè)置有與二號滑軌相匹配的盲孔。

載荷調(diào)節(jié)桿最外端的方形端頭便于轉(zhuǎn)動載荷調(diào)節(jié)桿。