，采用力矩電機(jī)110或其他可 控驅(qū)動馬達(dá)同時驅(qū)動液壓缸27兩端的B摩擦盤2高速轉(zhuǎn)動，實(shí)時控制力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使 液壓缸27兩端由B摩擦盤2、A摩擦盤1組成的摩擦副在不同加載工況下分別獲得最優(yōu)的 相對轉(zhuǎn)速，使力矩加載時B摩擦盤2、A摩擦盤1間產(chǎn)生的摩擦熱、摩擦磨損最小，抑制B摩 擦盤2、A摩擦盤1間的摩擦沖擊，使力矩加載更加平穩(wěn)。
[0083] 【具體實(shí)施方式】十一、本實(shí)施方式是對【具體實(shí)施方式】四所述的采用雙摩擦盤加載機(jī) 構(gòu)的雙向摩擦加載式無多余力矩電液負(fù)載模擬器的進(jìn)一步說明，三個周向均勻分布的液壓 缸27在電液流量伺服閥45的驅(qū)動下同時連續(xù)切換的分別給液壓缸27兩端的A摩擦盤1 施加軸向推力，使得所施加的推力能夠均勻分布在B摩擦盤2與A摩擦盤1的接觸面上，使 力矩加載更加平穩(wěn)、更容易伺服控制，此外三個液壓缸27同時加載時在獲得相同輸出力的 條件下獲得更小的容積，使系統(tǒng)獲得最大加載力矩又能保證系統(tǒng)具有足夠大的響應(yīng)頻寬。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括A摩擦盤（I)、B摩擦盤（2)、滑鍵（9)和滑 動盤（14); 滑動盤（14)通過一個滑鍵（9)與主軸（42)連接，A摩擦盤（1)固定在滑動盤（14)的 側(cè)面上；A摩擦盤（1)基于主軸（42)進(jìn)行軸向滑動，同時向主軸（42)傳遞扭矩；A摩擦盤 (1)的轉(zhuǎn)速與被測舵機(jī)（108)的擺動轉(zhuǎn)速一致；B摩擦盤（2)與A摩擦盤（1)相對放置，且 構(gòu)成一個摩擦副。2. 采用權(quán)利要求1所述的雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)的雙向摩擦加載式無多余力矩電液負(fù)載 模擬器，其特征在于，它包括工控機(jī)（101)、A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)、D/A轉(zhuǎn)換電路（103)、伺 服放大器（104)、DSP運(yùn)動控制卡（105)、大伺服閥（106)、碼盤（107)、力矩傳感器（109)、力 矩電機(jī)（110)和負(fù)載模擬單元； 碼盤（107)和大伺服閥（106)設(shè)置在被測舵機(jī)（108)上；被測舵機(jī)（108)通過力矩傳 感器（109)與主軸（42)剛性連接；碼盤（107)的信號輸出端與A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)的第 一輸入端相連，力矩傳感器（109)的信號輸出端與A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)的第二輸入端相 連，A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)的輸出端與工控機(jī)（101)的信號反饋端相連；工控機(jī)（101)的指 令輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路（103)的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換電路（103)的輸出端與伺服放大器 (104)的輸入端相連，伺服放大器（104)的給定角位移指令輸出端與大伺服閥（106)指令輸 入端相連；伺服放大器（104)的給定力矩信號輸出端與伺服閥（45)的指令輸入端相連； 負(fù)載模擬單元包括兩個雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111)、止推軸承（15)、力傳感器（16)、過渡 板（17)、彈簧（24)、三個液壓缸（27)、液壓缸蓋板（39)、液壓缸支座（41)和伺服閥（45); 三個周向均布的液壓缸（27)的兩端對稱分布兩個雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111);三個液壓 缸（27)由伺服閥（45)驅(qū)動，使其按給定力矩信號連續(xù)切換的向液壓缸（27)兩端的雙摩擦 盤加載機(jī)構(gòu)（111)均勻施加推力，當(dāng)正力矩加載時，三個液壓缸（27)向遠(yuǎn)離被測舵機(jī)（108) 一端的雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111)施加推力，當(dāng)負(fù)力矩加載時，三個液壓缸（27)向靠近被測 舵機(jī)（108) -端的雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111)施加推力，其中所施加的推力由液壓缸（27)通 過彈簧（24)、過渡板（17)、力傳感器（16)、止推軸承（15)作用于雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)的雙向摩擦加載式無多余力矩電液 負(fù)載模擬器，其特征在于，負(fù)載模擬單元還包括第一大齒輪（3)、基座（4)、第一軸承（5)、第 二軸承（6)、第一圓螺母（7)、第三軸承（8)、第一止動墊圈（10)、第一軸承端蓋（11)、第二軸 承端蓋（19)、第四軸承（20)、套筒（21)、兩個第一鍵（22)、第一小齒輪（23)、第一 B傳動軸 (25)、第五軸承（28)、三個錐齒輪（29)、第六軸承（30)、A傳動軸（31)、第三軸承端蓋（32)、 軸承套筒（33)、三個第二鍵（36)、第二B傳動軸（37)、第二小齒輪（38)、第二大齒輪（40)、 主軸（42)、出油口（43)、閥塊（44)、進(jìn)油口（46);基座⑷包括上端基座（4-1)、中間基座 (4-2)和下端基座（4-3)，三者構(gòu)成一體件； 一個錐齒輪（29)通過一個第二鍵（36)與A傳動軸（31)連接；第一 B傳動軸（25)通 過另一個第二鍵（36)與第二個錐齒輪（29)連接；第一B傳動軸（25)通過一個第一鍵（22) 與第一小齒輪（23)連接；第二B傳動軸（37)通過第三個第二鍵（36)與第三個錐齒輪（29) 連接；第二B傳動軸（37)通過另一個第一鍵（22)與第二小齒輪（38)連接；三個錐齒輪 (29)構(gòu)成錐齒輪系； 第一 B傳動軸（25)、第二B傳動軸（37)分別通過一個第五軸承（28)固定在中間基座 (4-2)上；A傳動軸（31)通過第六軸承（30)和軸承套筒（33)及第三軸承端蓋（32)固定在 中間基座（4-2)上； 第一 B傳動軸（25)通過一個第四軸承（20)和一個套筒（21)固定在上端基座（4-1) 上；第二B傳動軸（37)通過另一個第四軸承（20)和另一個套筒（21)固定在下端基座 (4-3)上，且設(shè)置有第二軸承端蓋（19); 力矩電機(jī)（110)拖動A傳動軸（31)經(jīng)過三個錐齒輪（29)組成的錐齒輪系及第一 B傳 動軸（25)、第二B傳動軸（37)驅(qū)動第一小齒輪（23)、第二小齒輪（38)分別按相同的轉(zhuǎn)速， 相反的轉(zhuǎn)動方向高速轉(zhuǎn)動； 液壓缸支座（41)與上端基座（4-1)、下端基座（4-3)和中間基座（4-2)固定連接；主 軸（42)穿過液壓缸支座（41)，主軸（42)通過一個第三軸承（8)及一個第一軸承端蓋（11) 與上端基座（4-1)固定，主軸（42)通過另一個第三軸承（8)及一個第一軸承端蓋（11)與 下端基座（4-3)固定； 第一大齒輪（3)通過一個角接觸軸承（5)、一個圓錐滾子軸承（6)與主軸（42)轉(zhuǎn)動連 接，并且通過一個第一止動墊圈（10)和一個第一圓螺母（7)將第一大齒輪（3)軸向固定在 主軸（42)上； 第二大齒輪（40)通過另一個角接觸軸承（5)、另一個圓錐滾子軸承（6)與主軸（42)連 接，并且通過另一個第一止動墊圈（10)和另一個第一圓螺母（7)將第二大齒輪（40)軸向 固定在主軸（42)上； 第一大齒輪（3)、第二大齒輪（40)分別由第一小齒輪（23)、第二小齒輪（38)通過嚙合 形式驅(qū)動，在主軸（42)上轉(zhuǎn)動； 伺服閥（45)固定在閥塊（44)上，閥塊（44)固定在液壓缸支座（41)上； 三個液壓缸（27)通過液壓缸蓋板（39)固定于液壓缸支座（41)上；進(jìn)油口（46)與液 壓栗站的高壓油輸出端口連接，出油口（43)與液壓栗站的回油端口連接；伺服閥（45)通過 閥塊（44)及液壓缸支座（41)內(nèi)部的油路同步并聯(lián)的控制三個液壓缸（27)的活塞雙向切 換的移動；液壓缸（27)兩端對稱分布著兩組雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111);第一大齒輪（3)、第 二大齒輪（40)的側(cè)面分別通過螺栓固定一個雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)（111)中的B摩擦盤（2)， 兩個B摩擦盤（2)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向分別與第一大齒輪（3)、第二大齒輪（40)的一致。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)的雙向摩擦加載式無多余力矩電 液負(fù)載模擬器，其特征在于，它還包括第一螺栓（12)、筋板（13)、第二螺栓（18)、彈簧支座 (26)、第二止動墊圈（34)和第二圓螺母（35); 第一螺栓（12)用于固定第一軸承端蓋（11); 筋板（13)與基座（4)焊接固定，用于加強(qiáng)支撐基座（4); 第二螺栓（18)用于固定第二軸承端蓋（19); 彈簧支座（26)用于固定彈簧（24); 第二止動墊圈（34)、第二圓螺母（35)用于分別將一個錐齒輪（29)軸向固定在第一 B 傳動軸（25)、第二B傳動軸（37)及A傳動軸（31)上。
【專利摘要】雙摩擦盤加載機(jī)構(gòu)及采用該機(jī)構(gòu)的雙向摩擦加載式無多余力矩電液負(fù)載模擬器，屬于電液伺服控制及半實(shí)物仿真領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有的電液負(fù)載模擬器加載過程中被測舵機(jī)主運(yùn)動嚴(yán)重影響負(fù)載模擬器加載性能的問題即多余力矩問題。本發(fā)明不存在多余力矩，且能夠?qū)崿F(xiàn)正、負(fù)雙向力矩加載，當(dāng)被測舵機(jī)進(jìn)行高頻主運(yùn)動時，該種雙向摩擦加載式電液負(fù)載模擬器都能很容易獲得更高精度地動態(tài)力矩加載，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的小幅值力矩加載，控制策略無需考慮多余力矩補(bǔ)償問題，控制策略的復(fù)雜性得到降低，且更加通用可靠，由于采用電液伺服控制技術(shù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)具有高精度、高動態(tài)、高頻響的力矩加載性能。用于電液伺服控制及半實(shí)物仿真。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號】CN105045134
【申請?zhí)枴緾N201510271349
【發(fā)明人】許宏光, 鄭大可
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月25日