CN109693813B - 一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线缆放线技术领域，具体涉及一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置。本发明提供的兼容两种线管的地面模拟放线装置包括箱体部分、解脱力测试标定支架，支架，线管部分和轴向力传感器部分，箱体上用螺栓安装着支架和解脱力测试标定支架，支架上安装着线管部分和轴向力传感器部分，线管部分通过线管放线产生动态解脱力，将动态解脱力通过法兰盘传递给轴向力传感器连杆，轴向力传感器连杆作用于螺杆，使螺杆受拉力作用，轴向力传感器就会接收到拉力。本发明可实现线管在放线过程中的动态解脱力的精确测量，可兼容多种同型号线管的地面模拟放线，可减少测量过程中各零件相对运动所产生的摩擦力等外力的影响，结构简单，使用方便。

Description

一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置

技术领域

本发明涉及线缆放线技术领域，具体涉及一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置。

背景技术

由于光纤制导技术的信息传输容量大、抗干扰能力强、制导精度高、隐蔽性好,使光纤制导武器具有质量轻、体积小和费用低等优点，已经成为延长有线制导距离和武器命中率的重要途径，因此该项技术及相关器件正日益受到各国政府和军方的重视。

光纤在大批量生产及绕制后，由于储存环境温度、湿度、和振动环境及时限的限制，将会使光纤缠绕线包内部产生裂纹，或由于在精密缠绕过程中出现缠绕缺陷，如匝间间隙过大或回叠现象、跨越过大或过小、陷入缺陷等。光纤缠绕线包内部产生的缺陷将会导致飞行器在飞行过程中形成断纤现象，一旦光纤断线或光附加损耗太大，将使传输信号严重衰减和畸变，最终导致飞行器失控，这势必会造成重大损失,因此在使用前必须对此进行地面模拟放线检实验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置，用于测量线管上的缠绕制导光纤地面模拟放线试验中的动态解脱力，通过线管地面模拟放线解脱力动态测试装置，可以对制导光纤可靠性、线管粘接剂、缠绕工艺、线管高速释放性能和双向传输性能等进行考核，及时发现线管部件存在的问题。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置，其特征在于：包括箱体，箱体上设置有支架和与其垂直连接的一端悬空的解脱力测试标定支架，所述的支架的顶部一侧连接有线管机构，另一侧连接有轴向力传感器机构，所述的解脱力测试标定支架与线管机构上下平行设置；

所述的解脱力测试标定支架包括固定杆、折叠杆、支撑杆和滑轮；所述的折叠杆一端通过90°铰链与固定杆连接，另一端垂直连接有支撑杆，支撑杆的顶部设置有滑轮；

所述的线管机构包括垂直设置于支架顶部通孔的线管主轴，线管主轴上套设有两个直线轴承，两个直线轴承的外圈套设有两端设置有轴肩的套筒，套筒的左侧轴肩内侧设置有法兰盘，套筒的外壁上套设有线管，线管的左侧设置于法兰盘的右侧，轴向力传感器连杆与法兰盘的左侧连接，线管的右侧设置有端盖，端盖伸入与线管的孔内，其内壁与套筒的右侧轴肩连接；

所述的滑轮的中心线距箱体上表面的距离与线管中心线距箱体上表面的距离相同，折叠杆的长度大于2倍的线管的轴向长度；

所述的轴向力传感器机构包括矩形的轴向力传感器连杆，矩形的轴向力传感器连杆中间设置有轴向力传感器，轴向力传感器连杆的另一端设置有螺杆，螺杆与轴向力传感器相接触。

所述的法兰盘的端面设置有不同直径的定位圆环用于设置不同直径的线管。

所述的端盖的内壁与套筒的末端轴肩螺纹连接。

所述的线管、线管主轴、套筒装配后的同轴度误差不超过0.02；线管主轴与支架端面的垂直度不大于0.05；直线轴承的摩擦因数不大于0.01。

所述的固定杆通过螺栓固定于箱体上表面。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本发明结构简单，使用方便，可适用于光纤制导类飞行器的地面模拟飞行动态放线测试要求；

2、本发明在线管主轴外安装有两个直线轴承，直线轴承的作用在于减小了线管主轴与套筒在线管放线过程中所产生的摩擦力，同时，在设计中要求直线轴承的摩擦因数不大于0.01。减小在测量过程中各零件相对运动所产生的摩擦力等外力的影响，从而减小在测量过程中各零部件相互作用所产生的外力的影响。本发明在设计过程中要求线管、线管主轴、套筒在装配后的同轴度误差不超过0.02，从而减小了线管在放线过程中所产生的径向误差。本发明要求线管主轴与支架端面的垂直度不大于0.05，从而提高了线管及线管主轴的直线度，减小对解脱力的轴向测量误差。因此实现了对动态解脱力的精确测量。

3、本发明在设计中使放线装置——线管机构和测力装置——轴向力传感器在同一轴向位置，避免了因不同测量角度而引起的测量误差。并且使线管机构与轴向力传感器连杆连接，通过轴向力传感器连杆将动态解脱力传递给螺杆，从而实现将对线管动态解脱力的测量转化为螺杆所受拉力的测量。因此实现了用测量拉力的方法间接测量线管的解脱力。

4、本发明设计有滑轮的中心线距箱体上表面的距离与线管中心线距箱体上表面的距离相同。折叠杆的长度大于2倍的线管的轴向长度的相对结构位置。保证了光纤在剥离点所受的解脱力沿线管轴向。因此实现了在一个方向上对光纤放线过程中所受解脱力的测量。

5、本发明设计有法兰盘的端面有不同直径的定位圆环，以安装不同直径的线管。线管的右侧安装着端盖，端盖安装在线管和套筒之间，端盖内侧与套筒末端轴肩为螺纹连接，通过螺纹连接，端盖可以根据线管的规格旋入、旋出，因此实现了对不同规格的线管放线过程中解脱力的测量。

6、本发明实用范围广：可以对制导光纤可靠性、线管粘接剂、缠绕工艺、线管高速释放性能和双向传输性能等进行考核，及时发现线管部件存在的问题。

7、本发明结构用于测量线管上的缠绕制导光纤地面模拟放线试验中的动态解脱力，可实现了多种不同规格的线管的地面模拟放线及其精确测量。

附图说明

图1是本发明三维结构示意图；

图2是本发明线管部分的剖面图；

图3是本发明轴向力传感器部分的三维结构示意图；

图4是本发明解脱力测试标定支架部分的结构示意图；

图中：1、箱体，2、解脱力测试标定支架，3、线管机构，4、支架，5、轴向力传感器；

21、固定杆，22、折叠杆，23、支撑杆，24、滑轮；

31、法兰盘，32、线管主轴，33、线管，34.、套筒，35、直线轴承，36、端盖；

51、轴向力传感器连杆，52、轴向力传感器，53、螺杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明测量方法的指导原理是由于解脱力很小，而光缆的刚度很高，因此拉伸光纤的变形所做的功可以忽略不计，这样情况下，使用本装置保证正确的相对位置，光纤中的拉力与解脱力在大小上相等，这样通过测量拉力来衡量解脱力。如果不满足这种特定条件，光纤拉力并不等于线管的解脱力，是不能用这种原理来测量解脱力的。

本发明是用测量拉力的方法来间接测量线管的解脱力，线管产生的动态解脱力会传递到法兰盘，法兰盘通过轴向力传感器连杆将动态解脱力传递给螺杆，螺杆作用于轴向力传感器，从而实现将测量线管的解脱力转化为测量拉力，通过轴向力传感器接收所受到的拉力，实现精确测量。

本实施例提供一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置参见图1，包括箱体1，箱体1上设置有支架4和与其垂直连接的一端悬空的解脱力测试标定支架2，所述的支架4的顶部一侧连接有线管机构3，另一侧连接有轴向力传感器机构5，所述的解脱力测试标定支架2与线管机构3上下平行设置，箱体部分下面四个箱角安装着四个可调平万向轮。

本发明线管机构3通过线管33放线产生动态解脱力，将动态解脱力通过法兰盘31传递给轴向力传感器连杆51，轴向力传感器连杆51作用于螺杆53，使螺杆53受拉力作用，轴向力传感器52就会接收到拉力。

本发明具体通过以下结构实现：

上述解脱力测试标定支架2（参见图4）包括固定杆21、折叠杆22、支撑杆23和滑轮24；所述固定杆21通过螺栓固定于箱体1上表面，折叠杆22一端通过90°铰链与固定杆21连接，另一端垂直连接有支撑杆23，支撑杆23的顶部设置有滑轮24；

上述滑轮24的中心线距箱体1上表面的距离与线管33中心线距箱体1上表面的距离相同，折叠杆22的长度大于2倍的线管33的轴向长度，保证了光纤在剥离点所受的解脱力沿线管33轴向。因此实现了在一个方向上对光纤放线过程中所受解脱力的测量。

上述线管机构3（参见图2）包括垂直设置于支架4顶部通孔的线管主轴32，线管主轴32的径向用螺钉固定在支架上；线管主轴32上套设有两个直线轴承35，两个直线轴承35的外圈套设有两端设置有轴肩的套筒34，直线轴承35的作用在于减少了线管主轴32和套筒34在线管33放线过程中所产生的摩擦力，从而减少在测量过程中各零部件相互作用所产生的外力的影响；套筒34的左侧轴肩内侧设置有法兰盘31，套筒34的外壁上套设有线管33，线管33的左侧设置于法兰盘31的右侧，轴向力传感器连杆51与法兰盘31的左侧连接，线管33的右侧设置有端盖36，端盖36伸入与线管33的孔内，其内壁与套筒34的右侧轴肩螺纹连接，通过螺纹连接，端盖36可以根据线管33的规格旋入、旋出,可实现多不同规格的线管的地面模拟放线。

上述法兰盘31的端面有不同直径的定位圆环，以安装不同直径的线管33，法兰盘31的作用是给线管33做定位装置，法兰盘31的左侧安装着轴向力传感器连杆，作用于轴向力传感器部分5，实现将测量线管33放线产生的动态解脱力转化为对螺杆53所受拉力的测量，用测量拉力的方法来间接测量线管的解脱力。

上述线管33、线管主轴32、套筒34在装配后的同轴度误差不超过0.02。线管主轴32与支架4端面的垂直度不大于0.05。直线轴承35的摩擦因数不大于0.01。以保证放线解脱力的正确性和精度。

上述端盖36旋入后右端面位置位于线管33右端面之内，端盖36上设计有用于旋入、旋出的圆孔，使用与圆孔相配合的扳手方便端盖36旋入、旋出。

上述轴向力传感器机构5（参见图3）包括矩形的轴向力传感器连杆51，矩形的轴向力传感器连杆51中间设置有轴向力传感器52，轴向力传感器连杆51的外端设置有螺杆53，螺杆53与轴向力传感器52相接触，轴向力传感器连杆51的另一端与线管机构3的法兰盘31连接，轴向力传感器连杆51将动态解脱力传递给螺杆53，螺杆53受到拉力作用于轴向力传感器52，使轴向力传感器52接收到拉力信息，从而实现将对线管33动态解脱力的测量转化为螺杆53所受拉力的转化。

本发明工作过程简要描述如下：

在测量开始前，需对测试装置进行标定。标定时，光纤从线管33上拉出，通过滑轮24吊挂标准砝码。施加标准力于线管、传感器组成的测试系统。通过标定软件对测试系统进行标定。进行放线测试后，转动折22 90°，从而离开放线区域，避免对解脱光纤的触碰。

标定后，要使轴向力传感器52处于不受力的状态，要将线管部分3和轴向力传感器部分5整体向左拉，使轴向力传感器52处于不受力的初始状态。将光纤线头接到地面模拟收线装置上，开始放线。线管33在放线的过程中，会产生动态解脱力，动态解脱力会传递到法兰盘31，法兰盘31通过轴向力传感器连杆51将动态解脱力传递给螺杆53，螺杆53作用于轴向力传感器52，使轴向力传感器52接收到动态解脱力。

通过上述方式，本发明一种兼容多规格地面模拟放线装置各零部件之间协同工作，即可实现对光纤放线过程中的动态解脱力的精密检测，有效的提高了测量精度。

本发明是用测量拉力的方法来间接测量线管的解脱力，从而实现线管动态解脱力的精确测量；尽可能地减少了在测量过程中各零件相对运动所产生的摩擦力等外力的影响。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置，其特征在于：包括箱体（1），箱体（1）上设置有支架（4）和与其垂直连接的一端悬空的解脱力测试标定支架（2），所述的支架（4）的顶部一侧连接有线管机构（3），另一侧连接有轴向力传感器机构（5），所述的解脱力测试标定支架（2）与线管机构（3）上下平行设置；

所述的解脱力测试标定支架（2）包括固定杆（21）、折叠杆（22）、支撑杆（23）和滑轮（24）；所述的折叠杆（22）一端通过90°铰链与固定杆（21）连接，另一端垂直连接有支撑杆（23），支撑杆（23）的顶部设置有滑轮（24）；

所述的线管机构（3）包括垂直设置于支架（4）顶部通孔的线管主轴（32），线管主轴（32）上套设有两个直线轴承（35），两个直线轴承（35）的外圈套设有两端设置有轴肩的套筒（34），套筒（34）的左侧轴肩内侧设置有法兰盘（31），套筒（34）的外壁上套设有线管（33），线管（33）的左侧设置于法兰盘（31）的右侧，轴向力传感器连杆（51）与法兰盘（31）的左侧连接，线管（33）的右侧设置有端盖（36），端盖（36）伸入与线管（33）的孔内，其内壁与套筒（34）的右侧轴肩连接；

所述的滑轮（24）的中心线距箱体（1）上表面的距离与线管（33）中心线距箱体（1）上表面的距离相同，折叠杆（22）的长度大于2倍的线管（33）的轴向长度；

所述的轴向力传感器机构（5）包括矩形的轴向力传感器连杆（51），矩形的轴向力传感器连杆（51）中间设置有轴向力传感器（52），轴向力传感器连杆（51）的另一端设置有螺杆（53），螺杆（53）与轴向力传感器（52）相接触；

所述的法兰盘（31）的端面设置有不同直径的定位圆环用于设置不同直径的线管（33）。

2.根据权利要求1所述的一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置，其特征在于：所述的端盖（36）的内壁与套筒（34）的末端轴肩螺纹连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置，其特征在于：所述的线管（33）、线管主轴（32）、套筒（34）装配后的同轴度误差不超过0.02；线管主轴（32）与支架（4）端面的垂直度不大于0.05；直线轴承（35）的摩擦因数不大于0.01。

4.根据权利要求3所述的一种兼容多规格线管的地面模拟放线装置，其特征在于：所述的固定杆（21）通过螺栓固定于箱体（1）上表面。

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