一种旋翼关节轴承试验系统的加载装置的制作方法

1.本发明涉及直升机旋翼轴承试验技术领域，尤其涉及一种旋翼关节轴承试验系统的加载装置。


背景技术：

2.旋翼对于直升机来说是改变直升飞机运动方向的重要组成部件，其中旋翼轴承在旋翼工作时承受交变载荷的受力，使旋翼轴承疲劳磨损，其中确定旋翼轴承的寿命是保证直升飞机的安全性比不可缺的重要数据。
3.中国专利cn 105136459 b公开了一种摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机。所述试验机的伺服驱动油缸通过油缸支架固定在上平台上，支撑套由螺栓固定在试验机框架上平台的中心，与支撑套相配合的操纵杆的上端与伺服驱动油缸的活塞杆螺纹连接，操纵杆的下端与总距叉架相连；加载器箱体由螺栓固定在下平台上，加载器箱体上安装低频摆动缸，其输出端与低频摆动轴的左端键连接；所述四个立柱上分别通过液压缸支架和滑轮支架固定拉杆式液压缸和滑轮组件。该试验机能够满足四支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验，能够准确模拟各关节轴承工作中所承受的载荷、运动等真实工况条件，而且具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。
4.但是该技术方案中旋翼模拟并非按真实直升飞机的工作状态进行设置，导致模拟参数与实际使用时的寿命参数相差较大，同时该模拟没有解决将螺旋桨的力稳定的传输至待试验轴承上，影响最终轴承寿命参数的准确性。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种旋翼关节轴承试验系统的加载装置，通过动力组件推动模拟架进摆动模拟直升飞机不同工况，利用转动体使模拟架的摆动力能够稳定、平滑的传递给待试验轴承，保证待试验轴承高速旋转的状态下的受力载荷与实际使用时的受力载荷一致，提高待试验轴承的试验数据的准确性。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种旋翼关节轴承试验系统的加载装置，其特征在于，包括：
8.浮摆动上座，所述浮摆动上座与螺旋桨模拟系统相连接；
9.浮摆动下座；以及
10.转动体，所述转动体用于浮动连接所述浮摆动上座与浮摆动下座；
11.所述螺旋桨模拟系统包括：
12.模拟架，所述模拟架浮动设于所述支撑座上；以及
13.若干组动力组件，若干所述组动力组件用于驱动所述模拟架摆动。
14.作为改进，所述转动体为钢球。
15.作为改进，所述浮摆动上座与所述浮摆动下座之间形成有一空间，所述转动体设于该空间内。
16.作为改进，所述空间由设于所述浮摆动上座上的凹槽a以及设于所述浮摆动下座上的凹槽b组成。
17.作为改进，所述凹槽a和凹槽b与所述转动体的外形匹配设置。
18.作为改进，还包括用于支撑所述螺旋桨模拟系统的支撑座。
19.作为改进，所述模拟架通过调心轴承与支撑座相连接。
20.作为改进，所述调心轴承的内径面同时套设于所述模拟架的下端部与所述浮摆动上座的上端部。
21.作为改进，还包括设于所述支撑座上对待试验轴承进行径向加载的若干组径向加载单元。
22.作为改进，还包括套设于所述待试验轴承外径面上的加载套，所述加载套设于所述径向加载单元与所述待试验轴承之间，所述径向加载单元的输出端作用于加载套的外径上。
23.本发明的有益效果在于：
24.(1)本发明通过不同组别的动力组件推动模拟架进摆动，模拟直升飞机不同运动状态下，螺旋桨的不同工作工况，通过转动体的设置，使模拟架的摆动力能够稳定、平滑的传递给待试验轴承，保证待试验轴承高速旋转的状态下的受力载荷与实际使用时的受力载荷一致，提高待试验轴承的试验数据的准确性；
25.(2)本发明的螺旋桨模拟系统与支撑座通过调心轴承相连接，使螺旋桨模拟系统浮动连接在支撑座上，便于螺旋桨模拟系统的摆动；
26.(3)本发明通过定位槽a与定位槽b的设置，使调心轴承的内圈同时与模拟架和浮摆动上座相连接并进行定位，保证了模拟架与浮摆动上座的连接更稳定，不易发生错位的现象，提高试验精度以及试验设备的使用寿命；
27.(4)本发明通过设在支撑座上径向加载单元，对带试验轴承进行纯径向加载或者与螺旋桨模拟系统共同对待试验轴承进行加载，模拟待试验轴承的更多工况下的参数数据，提高待试验轴承试验数据的综合性；
28.综上所述，本发明具有螺旋桨模拟系统的力稳定传递至待试验轴承组、试验数据准确、试验精度高、可以试验不同受力状态的参数等优点。
附图说明
29.图1为本发明整体结构示意图；
30.图2为本发明整体结构剖视图；
31.图3为本发明图2中a
‑
a处局部放大图；
32.图4为本发明浮摆动上座结构示意图；
33.图5为本发明浮摆动下座结构示意图；
34.图6为本发明螺旋桨模拟系统结构示意图；
35.图7为本发明图3中b
‑
b处局部放大图；
36.图8为本发明图3中c
‑
c处局部放大图；
37.图9为本发明待试验轴承受力状态示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.实施例一
42.如图1、2所示，一种旋翼关节轴承试验系统的加载装置，包括：
43.支架1；其中支架1与底面通过支柱连接或设于其他支撑件的下方；
44.壳体2，所述壳体2设于所述支架1的下方；
45.还包括：
46.螺旋桨模拟系统4，所述螺旋桨模拟系统4设于所述支架1顶部的下方，且其下端浮动设于所述支撑座3上；以及
47.浮摆系统5，所述浮摆系统5的上端与所述螺旋桨模拟系统4相连接，所述浮摆系统5的下端转动设于所述壳体2上；
48.通过螺旋桨模拟系统4进行模拟飞机旋翼的不同飞行状态，比如垂直运动、俯仰运动、偏航运动、倾向运动以及前后运动等，从而使飞机旋翼不同状态的受力状况通过浮摆系统5传递给安装在浮摆系统5上的待试验轴承100，完成待试验轴承100在不同受力状态下的寿命试验；
49.需要说明的是，如图2、3、9所示，不同组别的动力组件42推动模拟架41进行摆动或旋转，使模拟架41的受力传递给浮摆动上座51，转动体53收到倾斜向下的力，同时传递将该力传递给浮摆动下座52，浮摆动下座52传递给待试验轴承100，使待试验轴承100的受力如图9所示，一侧受力为h，对称的一侧受力为f，使轴承的受力与实际使用时的受力完全匹配，提高待试验轴承的模拟准确性。
50.本实施例中，如图3所示，所述浮摆系统5包括：
51.浮摆动上座51，所述浮摆动上座51与所述螺旋桨模拟系统4的下端相连接；
52.浮摆动下座52，所述浮摆动下座52转动设于所述壳体2上；所述待试验轴承100安装于所述浮摆动下座52上；以及
53.转动体53，所述转动体53用于浮动连接所述浮摆动上座51与浮摆动下座52；
54.需要说明的是，所述浮摆动下座52的下端连接有轴承实现系统，其中轴承试验系统中设有用于驱动浮摆动下座52进行旋转的驱动系统(图上未示出)。
55.优选的，所述转动体53为钢球。
56.进一步的，如图4、5所示，所述浮摆动上座51与所述浮摆动下座52之间形成有一空间，所述转动体53设于该空间内；
57.进一步的，所述空间由设于所述浮摆动上座51上的凹槽a511以及设于所述浮摆动下座52上的凹槽b521组成；
58.更进一步的，所述凹槽a511和凹槽b521与所述转动体53的外形匹配设置。
59.需要说明的是，所述钢球配合球凹a511和球凹b521连接浮摆动上座51和浮摆动下座52，使浮摆动上座51的力能够稳定、平滑的传输给浮摆动下座52，在待试验轴承100高速旋转的状态下，使浮摆动下座52的受力更接近真实载荷受力情况，进而使待试验轴承100能够承受跟接近真实状态下的载荷受力情况。
60.优选的，本实施例还包括用于支撑所述螺旋桨模拟系统4的支撑座3；所述支撑座3与所述壳体2相连接并设于所述壳体2的上方；所述模拟架41通过调心轴承200与支撑座3相连接；
61.本实施例中，如图4、5所示，所述浮摆动上座51上开设有贯穿浮摆动上座51中心的注油孔512；所述浮摆动下座52上设有贯穿浮摆动下座52中心的排油孔522。
62.需要说明的是，该注油孔512的上端连接有注油嘴513，润滑油通过注油嘴513加入注油孔512内，用于对钢球的润滑，提高钢球的传动精度以及使用寿命；
63.此外，浮摆动下座52上的排油孔522，使多余的润滑油沿排油孔522排出，避免润滑油流入待试验轴承100上，影响待试验轴承100的试验参数；所述浮摆动下座52上设有用于安装待试验轴承100的轴承安装位置。
64.本实施例中，如图6所示，所述螺旋桨模拟系统4包括：
65.模拟架41，所述模拟架41浮动设于所述支撑座3上；以及
66.若干组动力组件42，若干所述组动力组件42用于驱动所述模拟架41摆动。
67.若干组所述动力组件42设于所述模拟架41上，用于推动模拟架41的摆动；所述动力组件42的输出端铰接设于所述支架1顶部的下方。
68.需要说明的是，所述动力组件42优选采用液压油缸推动方式，通过不同动力组件42的推动，进行模拟螺旋桨的不同工作状态，比如前进、倒退、原地旋转、侧飞等；当然动力组件42不限于液压油缸的方式，其他可实现直线运动的方式均可，比如气缸、直线导轨传动、齿条传动等。
69.进一步的，如图4、6所示，所述调心轴承200的内径面同时套设于所述模拟架41的下端部与所述浮摆动上座51的上端部；
70.需要说明的是，所述模拟架41的底部外径设有与所述调心轴承200的内径相匹配的定位槽a411；所述浮摆动上座51的顶部外径开设有与所述调心轴承200的内径相匹配的定位槽b514。
71.此外，定位槽a411与定位槽b514的设置，使模拟架41和浮摆动上座51均与调心轴承200的内圈相连接并进行定位，进而使模拟架41与浮摆动上座51的连接更稳定，不易发生错位的现象，提高试验精度以及试验设备的使用寿命。
72.实施例二
73.如图3、8所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图
标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：
74.本实施例中，如图3所示，该加载装置还包括设于所述支撑座3上用于对待试验轴承100进行径向加载的径向加载单元6。
75.还包括套设于所述待试验轴承100外径面上的加载套62，所述加载套62设于所述径向加载单元6与所述待试验轴承100之间，所述径向加载单元6的输出端作用于加载套62的外径上。
76.其中，所述径向加载单元6包括：
77.若干组加载油缸61，若干组所述加载油缸61沿所述支撑座3周向均布；所述加载油缸61的输出端作用于加载套62的外径上
78.需要说明的是，通过不同的加载油缸61对待试验轴承100进行径向加载，用于模拟不同径向力状态下待试验轴承100的性能参数；
79.此外，优选四组加载油缸61设于支撑座3上，通过不同方向对待试验轴承100进行径向加载，实现不同运动状态的性能参数结果。
80.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。