CN107727382B - 一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法 - Google Patents

一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法，测试系统包括振动单元、脱落单元、供气单元和振动传感器，振动单元包括底座和安装在底座上的振动台，振动台的上端固定有连接板，连接板的一端固定有箭上接口等效工装，脱落单元包括固定座和设置在固定座上的脱落气缸，脱落气缸的油塞杆通过测力传感器连接有牵引钢丝绳，供气单元包括供气装置，供气装置通过气缸供气管与脱落气缸连接，供气单元还包括多条连接器供气管，连接器供气管上设有压力表。其具有结构简单、使用方便、安全可靠的优点。测试方法具有实施容易、逻辑合理、可靠性高的优点。

Description

一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法
技术领域
本发明涉及一种设备测试系统，具体涉及一种对零秒脱落供气连接器在振动工况下的密封性能和脱落可靠性进行测试的系统以及测试方法。
背景技术
在航天领域，零秒脱落供气连接器作为新一代运载火箭供气系统的重要组成部分，要求其在火箭点火起飞前可持续供气，并能适应火箭紧急关机要求；而在火箭点火起飞时，零秒供气连接器应能适应箭体的振动，并能在跟随火箭起飞一定高度后快速可靠脱落。目前本领域还没有对零秒供气连接器使用前的实际性能进行测试的系统或设备，在实际使用中，其在箭体振动工况下的密封性能，以及脱落的可靠性均无法得到保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法，所述测试系统具有结构简单、使用方便、安全可靠的优点；所述测试方法具有实施容易、逻辑合理、可靠性高的优点，可对零秒供气连接器使用前的实际性能进行测试。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种零秒脱落供气连接器测试系统，包括振动单元、脱落单元、供气单元和振动传感器，所述振动单元包括底座和安装在底座上的振动台，所述振动台的上端通过多组螺栓固定有连接板，所述连接板的一端下侧通过多组螺栓固定有用于连接供气连接器的箭上接口等效工装；所述脱落单元设置在振动单元底座的一侧并使其处于箭上接口等效工装的下侧，脱落单元包括固定座和设置在固定座上的脱落气缸，脱落气缸的油塞杆通过测力传感器连接有牵引钢丝绳；所述供气单元包括供气装置，所述供气装置通过气缸供气管与脱落气缸连接，供气单元还包括与供气装置连接的多条连接器供气管，所述多条连接器供气管上分别设有压力表。
进一步的，本发明一种零秒脱落供气连接器测试系统，试测时，让供气连接器与箭上接口等效工装对接并锁紧，让供气连接器上的解锁拉杆与牵引钢丝绳连接，让供气连接器上的各供气口对应与多条连接器供气管连接，并将振动传感器设置在供气连接器上。
本发明提供的利用上述测试系统对零秒脱落供气连接器进行测试的方法，包括以下步骤：
一、让供气连接器与箭上接口等效工装对接并锁紧，让供气连接器上的解锁拉杆与牵引钢丝绳连接，让供气连接器上各供气口对应与多条连接器供气管连接，并将振动传感器设置在供气连接器上；
二、调整牵引钢丝绳的松驰量以及牵引钢丝绳与供气连接器中轴线的偏转角度，以模拟火箭点火起飞时供气连接器的起飞跟随以及其适应箭体的滚转和飘移；
三、让供气装置通过多条连接器供气管对应给供气连接器上各供气口供气，并通过各连接器供气管上的压力表观察对应的压力；
四、当各连接器供气管上压力表显示的压力与供气连接器上各供气口的实际供气压力一致时，停止向供气连接器上的各供气口供气，通过各压力表对应记录供气连接器上各供气口的压力值；
五、设定振动台的振动量级并使其启动，当振动传感器显示的振动量级与火箭起飞时的实际振动量级一致后，再次通过各压力表对应记录供气连接器上各供气口的压力值；
六、比较各压力表在步骤五和步骤四两次记录的压力值，当各压力表两次记录的压力值均一致时，进行下一步骤，否则停止测试；
七、让供气装置通过气缸供气管给脱落气缸供气，脱落气缸通过牵引钢丝绳拽拉解锁拉杆使供气连接器解锁，通过测力传感器记录解锁力；
八、当测力传感器记录的解锁力在安全值范围内时，进行下一步骤；否则停止测试；
九、按照步骤三至八的顺序重复操作，直到测试次数满足供气连接器的可靠性指标要求。
本发明一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置振动单元、脱落单元、供气单元和振动传感器，让振动单元包括底座和安装在底座上的振动台，在振动台的上端通过多组螺栓固定连接板，在连接板的一端下侧通过多组螺栓固定用于连接供气连接器的箭上接口等效工装；让脱落单元设置在振动单元底座的一侧并使其处于箭上接口等效工装的下侧，脱落单元具体包括固定座和设置在固定座上的脱落气缸，让脱落气缸的油塞杆通过测力传感器连接牵引钢丝绳；让供气单元设置供气装置，让供气装置通过气缸供气管与脱落气缸连接，并让供气单元设置与供气装置连接的多条连接器供气管，且在多条连接器供气管上分别设置压力表。由此就构成了一种结构简单、使用方便、安全可靠的零秒脱落供气连接器测试系统。在实际测试时，首先让供气连接器与箭上接口等效工装对接并锁紧，让供气连接器上的解锁拉杆与牵引钢丝绳连接，让供气连接器上的各供气口对应与多条连接器供气管连接，并将振动传感器设置在供气连接器上。然后让供气单元向供气连接器供气并保压，并让振动单元模拟箭体振动，通过各压力表比较振动前后供气连接器上各供气口的压力，即可判断供气连接器在振动工况下的密封性能。接着让供气单元向脱落气缸供气，脱落气缸通过牵引钢丝绳拽拉解锁拉杆使供气连接器解锁，通过测力传感器判断解锁力是否在安全值范围内，即可判断供气连接器脱落的可靠性。最后通过重复进行测试，直至达到供气连接器可靠性指标要求的次数。通过本发明可对零秒脱落供气连接器的实际性能进行使用前测试，保证了在实际使用时其在箭体振动工况下的密封性能以及零秒脱落的可靠性，提高了零秒脱落供气连接器的使用安全性。本发明提供的对零秒脱落供气连接器进行测试的方法具有实施容易、逻辑合理、可靠性高的优点。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种零秒脱落供气连接器测试系统及其测试方法作进一步详细说明：
附图说明
图1为本发明一种零秒脱落供气连接器测试系统的结构示意图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1所示本发明一种零秒脱落供气连接器测试系统的具体实施方式，包括振动单元1、脱落单元2、供气单元3和振动传感器。振动单元1具体包括底座11和安装在底座11上的振动台12，并在振动台12的上端通过多组螺栓固定连接板13，在连接板13的一端下侧通过多组螺栓固定用于连接供气连接器的箭上接口等效工装14。让脱落单元2设置在振动单元1底座11的一侧，并使其处于箭上接口等效工装14的下侧，脱落单元2具体包括固定座21和设置在固定座21上的脱落气缸22，让脱落气缸22的油塞杆通过测力传感器23连接牵引钢丝绳24。让供气单元3设置供气装置31，让供气装置31通过气缸供气管32与脱落气缸22连接，并让供气单元3设置与供气装置31连接的多条连接器供气管33，且在多条连接器供气管33上分别设置压力表34。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、使用方便、安全可靠的零秒脱落供气连接器测试系统。在实际测试时，首先让供气连接器4与箭上接口等效工装14对接并锁紧，让供气连接器4上的解锁拉杆与牵引钢丝绳24连接，让供气连接器4上的各供气口对应与多条连接器供气管33连接，并将振动传感器设置在供气连接器4上。然后让供气单元3向供气连接器4供气并保压，并让振动单元1模拟箭体振动，通过各压力表34比较振动前后供气连接器4上各供气口的压力，即可判断供气连接器4在振动工况下的密封性能。接着让供气单元3向脱落气缸22供气，脱落气缸22通过牵引钢丝绳24拽拉解锁拉杆使供气连接器解锁4，通过测力传感器23判断解锁力是否在安全值范围内，即可判断供气连接器4的脱落可靠性。最后通过重复进行测试，直至达到供气连接器4可靠性指标需要的次数。通过本发明可对零秒脱落供气连接器的实际性能进行使用前测试，保证了在实际使用时其在箭体振动工况下的密封性能以及零秒脱落的可靠性，提高了使用安全性。需要说明的是，箭上接口等效工装14是箭上接口模拟器，其相对于供气连接器4另一侧的通气孔为封闭结构，以便对供气连接器4进行密封性能测试时形成封闭腔，且使箭上接口等效工装14上供气接口的数量与实际产品保持一致，以保证测试的可靠性。
本发明提供的利用上述测试系统对零秒脱落供气连接器进行测试的方法，具体包括以下步骤：
一、让供气连接器与箭上接口等效工装14对接并锁紧，让供气连接器上的解锁拉杆与牵引钢丝绳24连接，让供气连接器上各供气口对应与多条连接器供气管33连接，并将振动传感器设置在供气连接器上。
二、调整牵引钢丝绳24的松驰量以及牵引钢丝绳24与供气连接器中轴线的偏转角度，以模拟火箭点火起飞时供气连接器的起飞跟随以及其适应箭体的滚转和飘移，保证测试的准确度和可靠性。
三、让供气装置31通过多条连接器供气管33对应给供气连接器上各供气口供气，并通过各连接器供气管33上的压力表34观察对应的压力。
四、当各连接器供气管33上压力表34显示的压力与供气连接器上各供气口的实际供气压力一致时，停止向供气连接器上的各供气口供气，通过各压力表34对应记录供气连接器上各供气口的压力值。
五、设定振动台12的振动量级并使其启动，当振动传感器显示的振动量级与火箭起飞时的实际振动量级一致后，再次通过各压力表34对应记录供气连接器上各供气口的压力值。上述设定振动台12的振动量级是根据火箭起飞时的实际振动量级进行的，正常情况下，振动台12的设定振动量级与火箭起飞时的实际振动量级一致。
六、比较各压力表34在步骤五和步骤四两次记录的压力值，当各压力表34两次记录的压力值均一致时，进行下一步骤，否则停止测试，并判定供气连接器在振动工况下的密封性能不符合使用要求。
七、让供气装置31通过气缸供气管32给脱落气缸22供气，脱落气缸22通过牵引钢丝绳24拽拉解锁拉杆使供气连接器解锁，通过测力传感器23记录解锁力。
八、当测力传感器23记录的解锁力在安全值范围内时，进行下一步骤；否则停止测试，并判定供气连接器解锁脱落的可靠性不符合使用要求。上述安全值范围是依据零秒脱落供气连接器的可靠性指标确定的，为达到零秒脱落解锁力的安全值范围要求在400～1200N。
九、按照步骤三至八的顺利重复操作，直到测试次数满足供气连接器的可靠性指标要求。为保证性能的可靠性，供气连接器的可靠性指标通常要求满足800次以上的使用要求。
本发明提供的对零秒脱落供气连接器进行测试的方法，具有实施容易、逻辑性强、可靠性高的优点。经测试合格的产品已成功应用于火箭的飞行任务，并表现出优良的密封性能和零秒脱落的高可靠性。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种零秒脱落供气连接器测试系统，其特征在于，包括振动单元(1)、脱落单元(2)、供气单元(3)和振动传感器，所述振动单元(1)包括底座(11)和安装在底座(11)上的振动台(12)，所述振动台(12)的上端通过多组螺栓固定有连接板(13)，所述连接板(13)的一端下侧通过多组螺栓固定有用于连接供气连接器的箭上接口等效工装(14)；所述脱落单元(2)设置在振动单元(1)底座(11)的一侧并使其处于箭上接口等效工装(14)的下侧，脱落单元(2)包括固定座(21)和设置在固定座(21)上的脱落气缸(22)，脱落气缸(22)的油塞杆通过测力传感器(23)连接有牵引钢丝绳(24)；所述供气单元(3)包括供气装置(31)，所述供气装置(31)通过气缸供气管(32)与脱落气缸(22)连接，供气单元(3)还包括与供气装置(31)连接的多条连接器供气管(33)，所述多条连接器供气管(33)上分别设有压力表(34)。
2.一种利用权利要求1所述测试系统对零秒脱落供气连接器进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、让供气连接器与箭上接口等效工装(14)对接并锁紧，让供气连接器上的解锁拉杆与牵引钢丝绳(24)连接，让供气连接器上各供气口对应与多条连接器供气管(33)连接，并将振动传感器设置在供气连接器上；
二、调整牵引钢丝绳(24)的松驰量以及牵引钢丝绳(24)与供气连接器中轴线的偏转角度，以模拟火箭点火起飞时供气连接器的起飞跟随以及其适应箭体的滚转和飘移；
三、让供气装置(31)通过多条连接器供气管(33)对应给供气连接器上各供气口供气，并通过各连接器供气管(33)上的压力表(34)观察对应的压力；
四、当各连接器供气管(33)上压力表(34)显示的压力与供气连接器上各供气口的实际供气压力一致时，停止向供气连接器上的各供气口供气，通过各压力表(34)对应记录供气连接器上各供气口的压力值；
五、设定振动台(12)的振动量级并使其启动，当振动传感器显示的振动量级与火箭起飞时的实际振动量级一致后，再次通过各压力表(34)对应记录供气连接器上各供气口的压力值；
六、比较各压力表(34)在步骤五和步骤四两次记录的压力值，当各压力表(34)两次记录的压力值均一致时，进行下一步骤，否则停止测试；
七、让供气装置(31)通过气缸供气管(32)给脱落气缸(22)供气，脱落气缸(22)通过牵引钢丝绳(24)拽拉解锁拉杆使供气连接器解锁，通过测力传感器(23)记录解锁力；
八、当测力传感器(23)记录的解锁力在安全值范围内时，进行下一步骤；否则停止测试；
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