CN103129749A - 一种多点锁机构试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点锁机构试验台架，整体为框架式结构，单点锁支撑框架与外力源支撑框架和门形框架通过底部长梁、中部长梁和上部长梁固连，底部长梁与基座固定安装；单点锁支撑框架上安装有锁环支座和锁钩支座与外力源支撑框架内安装的锁环支座和锁钩支座安装高度相同；外力加载组件位于外力源支撑框架的顶部；调节装置对锁钩和锁环的位置进行调整；外加载装置连接头与外加载装置相连接，通过对锁钩施加指定方向的外力，实现外界载荷对多点锁锁闭安全性的验证试验。多点锁机构试验台架是实现大型门体的多点锁机构的综合功能验证的试验装置，结构简单，便于安装和调整不同多点锁机构的位置，利于对试验现象与结果的观测。

Description

一种多点锁机构试验台架

技术领域

本发明涉及飞机结构设计及实验设备领域，具体地说,涉及一种用于飞机舱门锁机构部件的开关、承载功能以及可靠性验证的多点锁机构试验台架。

背景技术

多点锁机构是应用于飞机舱门或大型门体的锁紧装置。飞机舱门不但应具有密闭性，而且还需具有开关收放功能，以完成人员的进出和货物的投放。多点锁机构是实现舱门这一功能的重要部件，不但需要协助舱门实现承载、气密、货物载荷、开关运动功能，甚至在门体发生变形后，多点锁机构仍然能够完成开合关闭动作。多点锁机构既是重要承力构件，也是运动功能件。因此,舱门锁机构应能正常开合关闭,保持在正常锁紧状态或正常打开,否则会影响到飞机飞行安全。

中国专利201210033851中公开了一种飞机舱门锁可靠性试验装置，包括模拟舱门、载荷加载机构、锁支架、限位横梁；试验装置能模拟舱门锁机构的安装和相对运动关系，并通过载荷加载机构模拟舱门及舱门锁受到的气动力；而且能进行舱门锁加载综合环境因素的可靠性试验。但是，该装置的试验对象为单支点锁机构，无法开展多支点锁机构的功能验证。

由于多点锁机构锁座锁钩数量多，载荷高，传递路线长，各锁各自运动和受载不一的突出特点，这对多点锁机构的试验验证提出严格要求；虽然不同舱门的多点锁的布局形式及其组成有所差异，但是对于多点锁机构的功能要求却大致相同。因此，开发多点锁机构的功能验证试验装置，对指导该类复杂功能部件的试验分析及设计是非常重要的。

发明内容

为避免现有技术存在的不足，本发明提出一种多点锁机构试验台架，目的是对不同布局形式和多点锁机构变形后位置的调整和模拟，通过连接接头与外界试验加载设备相连接，实现外界载荷对多点锁锁闭安全性的验证试验；试验台架结构简单，便于安装和调整以及对试验现象与结果的观测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多点锁机构试验台架，包括锁环支座、锁钩支座、单点锁支撑框架、外力源支撑框架、门形框架、外力加载组件、支撑平板、上部长梁、中部长梁、底部长梁、外加载装置连接头，其中，锁环支座包括锁环位置调节螺杆、支撑耳片、位置调节垫板、锁环凹型支架、锁环底座、锁环位移测量装置；锁钩支座包括支撑夹板、锁钩凹型支架、锁钩位置调节螺杆、锁钩位移测量装置；试验台架为框架式结构，单点锁支撑框架与外力源支撑框架和门形框架通过底部长梁、中部长梁和上部长梁固连，底部长梁与基座固定安装；单点锁支撑框架上安装有锁环支座和锁钩支座与外力源支撑框架内安装的锁环支座和锁钩支座安装高度相同；外力加载组件位于外力源支撑框架顶部的支撑平板上；

所述锁环支座通过锁环凹型支架固定在单点锁支撑框架的中间部位，支撑耳片位于锁环底座上，支撑耳片与锁环底座之间有位置调节垫板，锁环底座两侧分别安装有锁环位置调节螺杆，锁环底座通过锁环位置调节螺杆与锁环凹型支架相连接，通过锁环位置调节螺杆对锁环支座水平位置进行调整，锁环位移测量装置固连在锁环位置调节螺杆一侧，且与锁环位置调节螺杆平行安装；

所述锁钩支座通过锁钩凹型支架固定在单点锁支撑框架的顶部，支撑夹板位于锁钩凹型支架上，锁钩位置调节螺杆固定在支撑夹板内的两端，通过锁钩位置调节螺杆对锁钩支座水平位置进行调整；锁钩位移测量装置固连在支撑夹板的一侧，且与锁钩位置调节螺杆平行安装。

所述单点锁支撑框架包括框架支柱、侧边底座、中间底座、侧边加强肋，两框架支柱对称安装，框架支柱中间部位设有安装方孔；两侧边底座位于框架支柱底部外侧与底部长梁固连，中间底座固定在两框架支柱之间，且与框架支柱垂直；侧边加强肋与框架支柱和侧边底座呈45度角固连,两侧边加强肋对称安装。

所述外力源支撑框架的支柱上设有两两对应的安装方孔，框架支柱上部方孔的底边与单点锁支撑框架顶端高度相同；门形框架与外力源支撑框架的高度和宽度相同；门形框架内安装有斜梁，四根框架支柱分别垂直固定在试验台架两根底部长梁上。

外加载装置连接头为可拆卸的螺栓连接接头，且与锁钩支座内一端的锁钩位置调节螺杆相连接；外加载装置连接头与外加载装置连接实现多点锁机构水平方向的加载试验。

有益效果

本发明多点锁机构试验台架，能实现对不同布局形式和多点锁机构变形后位置的调整和模拟，通过连接接头与外界试验加载设备相连接，实现外界载荷对多点锁锁闭安全性的验证试验；优点在于：①通过试验台架对多点锁机构的功能及原理进行验证试验，得到多点锁机构的工作能力是否满足要求，发现存在的问题并改进；②试验台架主体为框架排列结构，结构组成形式简单，可依据不同多点锁机构的位置布局及走向的需要进行灵活扩展，便于试验人员对多点锁机构进行安装、调整，且有利于试验人员进行试验台架的安装和调整以及对试验现象与结果的观测；③采用带有螺母的可调节螺杆，实现对每一个锁钩与锁环水平位置的调整，提高其试验台架的应用范围，有利于完成不同布局形式下多点锁机构的功能与原理试验和不同变形情况下多点锁机构的功能与原理试验；④通过与外界试验加载设备相连接，通过锁钩支座对锁钩施加指定方向的外力，完成对受外载情况下锁机构锁闭安全性的试验；⑤通过在试验台架上安装位置测量装置，利于试验人员对试验件位置进行观测和调整，便于试验人员对试验结果和数据进行观测、记录和处理；⑥试验台架能够完成舱门多点锁机构功能相关的承载、开关功能、门体变形后安全性的多种试验验证分析，具有良好工程应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种多点锁机构试验台架作进一步的详细说明。

图1为本发明多点锁机构试验台架示意图。

图2为本发明的单点锁支撑框架示意图。

图3为本发明的外力源支撑框架结构示意图。

图4为本发明的锁环支座结构图。

图5为本发明的锁钩支座结构图。

图6为带有外加载装置连接头的锁钩支座示意图。

图中:

1.锁环支座  2.锁钩支座  3.上部长梁  4.外力加载组件  5.底部长梁6.单点锁支撑框架  7.中部长梁  8.框架支柱  9.侧边加强肋  10.中间底座11.侧边底座  12.斜梁  13.支撑平板  14.门形框架  15.外力源支撑框架16.锁环位置调节螺杆  17.支撑耳片  18.位置调节垫板  19.锁环凹型支架20.锁环底座  21.锁环位移测量装置  22.锁钩位置调节螺杆  23.锁钩凹型支架24.支撑夹板  25.锁钩位移测量装置  26.外加载装置连接头

具体实施方式

本实施例是一种多点锁机构试验台架。多点锁机构试验台架是实现大型门体的多点锁机构的综合功能验证的试验装置。试验台架能对多点锁机构进行固定和加载，同时还要提供锁机构的位置布局安装，满足锁机构操作及相对运动要求。在飞机受到外力冲撞的特殊情况下，舱门或机身变形均会造成多点锁机构的零部件之间的相对位置关系产生变化，或者多点锁机构安装位置的改变会影响多点锁机构的开关功能和承载性能。试验台架的调节装置，对锁钩和锁环的位置进行调整，以模拟锁机构布局形式、安装误差、机身变形系列因素对机构功能性能的影响。试验台架能对每个锁钩及锁环的位置进行独立调整进行观测和记录。

参阅图1、图2、图3，本发明多点锁机构试验台架，主要包括锁环支座1、锁钩支座2、单点锁支撑框架6、外力源支撑框架15、门形框架14、外力加载组件4、支撑平板13、上部长梁3、中部长梁7、底部长梁5、外加载装置连接头26，其中，锁环支座包括锁环位置调节螺杆16、支撑耳片17、位置调节垫板18、锁环凹型支架19、锁环底座20、锁环位移测量装置21；锁钩支座包括支撑夹板24、锁钩凹型支架23、锁钩位置调节螺杆22、锁钩位移测量装置25；试验台架为框架式结构，单点锁支撑框架6与外力源支撑框架15和门形框架14通过底部长梁5、中部长梁7和上部长梁3固连，底部长梁5与基座固定安装；单点锁支撑框架上安装有锁环支座和锁钩支座与外力源支撑框架内安装的锁环支座和锁钩支座安装高度相同；外力加载组件4位于外力源支撑框架15顶部的支撑平板13上；两根底部长梁5位于外力源支撑框架15和单点锁支撑框架6的底部，并且间距相等，底部长梁5通过螺栓与实验室地轨固定连接，防止试验台架移动。底部长梁5和中部长梁7分别为两根槽钢长梁，上部长梁3采用两根角钢长梁。单点锁支撑框架6包括框架支柱8、侧边底座11、中间底座10、侧边加强肋9，两框架支柱8对称安装，框架支柱8中间部位设有安装方孔；两侧边底座11位于框架支柱8底部外侧与底部长梁5固连，中间底座10固定在两框架支柱8之间，且与框架支柱8垂直，与底部长梁5焊接在一起。侧边加强肋9与框架支柱8和侧边底座11呈45度角固连，两侧边加强肋9对称安装。外力源支撑框架15的支柱上设有两两对应的安装方孔，框架支柱上部方孔的底边与单点锁支撑框架6顶端高度相同；门形框架14与外力源支撑框架15的高度和宽度相同；门形框架14内固定安装有斜梁12，以提高结构的强度和刚度。四根框架支柱分别垂直固定在试验台架两根底部长梁5上。门形框架14与外力源支撑框架15之间通过支撑平板13相连接，为多点锁机构开锁和上锁以及外部试验加载设备的安装提供支撑。

如图4、图5、图6所示，为本发明的锁环支座1、锁钩支座2以及带有外加载装置连接头26的锁钩支座结构示意图。锁环支座1通过锁环凹型支架19固定在单点锁支撑框架6的中间部位，支撑耳片17位于锁环底座20上，支撑耳片17与锁环底座20之间装有位置调节垫板18，锁环底座20两侧分别安装有锁环位置调节螺杆16，锁环底座20通过锁环位置调节螺杆16与锁环凹型支架19相连接，通过锁环位置调节螺杆16对锁环支座1水平位置进行调整，锁环位移测量装置21固连在锁环位置调节螺杆16一侧，且与锁环位置调节螺杆16平行安装。为满足试验需求，设计锁环位置调节螺杆的调节范围为-50mm~50mm。支撑耳片17通过螺栓连接于锁环底座20上，在支撑耳片17与锁环底座20之间设计安装有位置调节垫板18，可通过调整位置调节垫板18的数量实现对支撑耳片17竖直位置的调整，从而实现锁环竖直位置的调整。为满足试验的需求，设计有12块厚度为0.5mm的位置调节垫板18，通过改变位置调节垫板18的数量对锁环竖直方向位移进行调节，调整范围在0mm-6mm。锁环位移测量装置21安装位置与锁环位置调节螺杆16平行，用以测量锁环支座的位置变化量。为便于操作人员进行锁环位置的观测和调整，以及对试验结果及数据进行观察、记录和处理，以位移传感器作为锁环位移测量装置21。

锁钩支座2通过锁钩凹型支架23固定在单点锁支撑框架6的顶部，支撑夹板24位于锁钩凹型支架23上，锁钩位置调节螺杆22固定在支撑夹板24内的两端，通过锁钩位置调节螺杆22对锁钩支座2水平位置进行调整；锁钩位移测量装置25固连在支撑夹板24的一侧，且与锁钩位置调节螺杆22平行安装。为满足试验需求，设计锁钩位置调节螺杆的调节范围为-50mm～50mm。在支撑夹板24一侧与锁钩位置调节螺杆22平行的位置安装有锁钩位移测量装置25，为保证试验台架的测量精度，同样以位移传感器作为锁钩位移测量装置25。使用位移传感器能够比较精确地获得锁钩的位置变化量，便于试验人员进行锁钩位置的观测和调整，以及对试验结果及数据进行观察、记录和处理。

外加载装置连接头26为可拆卸的螺栓连接接头，与锁钩支座内一端的锁钩位置调节螺杆相连接；外加载装置连接头与外加载装置连接实现多点锁机构水平方向的加载试验。在试验中，通过外界加载来模拟锁机构承受的载荷，完成外界载荷牵拉作用下多点锁机构的锁闭功能试验分析。

Claims (4)

1.一种多点锁机构试验台架，包括锁环支座、锁钩支座、单点锁支撑框架、外力源支撑框架、门形框架、外力加载组件、支撑平板、上部长梁、中部长梁、底部长梁、外加载装置连接头，其特征在于:锁环支座包括锁环位置调节螺杆、支撑耳片、位置调节垫板、锁环凹型支架、锁环底座、锁环位移测量装置；锁钩支座包括支撑夹板、锁钩凹型支架、锁钩位置调节螺杆、锁钩位移测量装置；试验台架为框架式结构，单点锁支撑框架与外力源支撑框架和门形框架通过底部长梁、中部长梁和上部长梁固连，底部长梁与基座固定安装；单点锁支撑框架上安装有锁环支座和锁钩支座与外力源支撑框架内安装的锁环支座和锁钩支座安装高度相同；外力加载组件位于外力源支撑框架顶部的支撑平板上；所述锁环支座通过锁环凹型支架固定在单点锁支撑框架的中间部位，支撑耳片位于锁环底座上，支撑耳片与锁环底座之间有位置调节垫板，锁环底座两侧分别安装有锁环位置调节螺杆，锁环底座通过锁环位置调节螺杆与锁环凹型支架相连接，通过锁环位置调节螺杆对锁环支座水平位置进行调整，锁环位移测量装置固连在锁环位置调节螺杆一侧，且与锁环位置调节螺杆平行安装；所述锁钩支座通过锁钩凹型支架固定在单点锁支撑框架的顶部，支撑夹板位于锁钩凹型支架上，锁钩位置调节螺杆固定在支撑夹板内的两端，通过锁钩位置调节螺杆对锁钩支座水平位置进行调整；锁钩位移测量装置固连在支撑夹板的一侧，且与锁钩位置调节螺杆平行安装。

2.根据权利要求1所述的一种多点锁机构试验台架，其特征在于:所述单点锁支撑框架包括框架支柱、侧边底座、中间底座、侧边加强肋，两框架支柱对称安装，框架支柱中间部位设有安装方孔；两侧边底座位于框架支柱底部外侧与底部长梁固连，中间底座固定在两框架支柱之间，且与框架支柱垂直；侧边加强肋与框架支柱和侧边底座呈45度角固连,两侧边加强肋对称安装。

3.根据权利要求1所述的一种多点锁机构试验台架，其特征在于:所述外力源支撑框架的支柱上设有两两对应的安装方孔，框架支柱上部方孔的底边与单点锁支撑框架顶端高度相同；门形框架与外力源支撑框架的高度和宽度相同；门形框架内安装有斜梁，四根框架支柱分别垂直固定在试验台架两根底部长梁上。

4.根据权利要求1所述的一种多点锁机构试验台架，其特征在于:外加载装置连接头为可拆卸的螺栓连接接头，且与锁钩支座内一端的锁钩位置调节螺杆相连接；外加载装置连接头与外加载装置连接实现多点锁机构水平方向的加载试验。

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