CN110567702B - 一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置 - Google Patents

Abstract

一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，包括支架，在支架的一侧固定安装有负载加载机构，另一侧设有用于固定连接飞机照明灯的产品固定夹具；负载加载机构的输出端连接有加载框，在加载框上安装有用来对顶飞机照明灯灯罩的对顶夹具。负载加载机构包括扭矩传感器，扭矩传感器的一端与力矩电机连接，另一端与加载轴A连接；加载框一侧与加载轴A连接，另一侧与加载轴B连接，所述加载轴A、加载轴B分别通过轴承座A、轴承座B与支架连接；在加载轴B上设置有角度编码器。本发明可实现对飞机照明灯电动收放机构在其转角范围内恒力矩的加载，还可以模拟风阻力矩随角度变化的力矩转角曲线进行模拟加载，测试项目全面，不存在测试盲区。

Description

一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其是涉及一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置。

背景技术

飞机照明灯的电动收放机构主要是在飞机夜间着陆、加油等情况下，将照明灯从机身内放出，以便飞行员观察周围环境。在操作完成后，再将照明灯收回到机身内部。飞机在高速飞行过程中，风的阻力施加到灯罩上，使得照明灯在放出和收回时，其电动收放机构受到额外的风阻力矩作用。这就需要电动收放机构能够提供足够的力矩，除克服自身机构的力矩外，还要克服风阻力矩。

因此，在照明灯出厂时，需要对其电动收放机构进行加载测试，以验证产品的可靠性、稳定性以及使用寿命。目前采用的加载装置为传统的纯机械式加载，通过吊平衡砝码的形式实现，在照明灯收放时，通过克服砝码重力的分力产生的力矩进行加载，因此不同型号的飞机照明灯产品由于其所要求的加载力矩大小不同，需要吊不同的重量的砝码，导致一种产品加载对应一台加载装置，无法实现兼容。

重要的是，采用吊平衡砝码的加载方式，由于加载结构的局限性，克服砝码重力的分力产生的力矩是随电动收放机构收放角度变化而变化的变曲线力矩，且该变曲线力矩与实际风阻力矩曲线相差甚大，不能模拟实际风阻力矩的加载。因此，不能保证所测试电动收放机构性能的可靠性。

此外，采用吊平衡砝码的加载方式，只能实现对飞机照明灯电动收放机构放出照明灯方向上的加载，无法实现回收照明灯方向上的加载。同样，采用吊平衡砝码的加载方式，不能实现定角度加载、恒力矩加载、过载加载，也不能自动计算飞机照明灯收放时间、以及使用寿命测试等方面的测试检验，造成测试不全面，存在测试盲区，影响飞机照明灯使用的可靠性。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，以解决不同型号飞机照明灯产品的加载测试。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，包括支架，在支架的一侧固定安装有负载加载机构，另一侧设有用于固定连接飞机照明灯的产品固定夹具；所述负载加载机构的输出端连接有加载框，在加载框上安装有用来对顶飞机照明灯灯罩的对顶夹具。

所述负载加载机构包括扭矩传感器，扭矩传感器的一端与力矩电机连接，另一端与加载轴A连接；所述加载框为U形，一侧与加载轴A连接，另一侧与加载轴B连接，所述加载轴A、加载轴B分别通过轴承座A、轴承座B与支架连接；在加载轴B上设置有角度编码器。

所述对顶夹具(10)安装在U形加载框(11)的底边上，对顶夹具(10)包括球头杆(10.1)，球头杆(10.1)的球头端连接有加载盘(10.2)，球头杆(10.1)的直杆端连接有加载杆(10.3)；所述加载杆(10.3)为直角折弯杆，加载杆(10.3)的另一端连接在加载框(11)上；所述加载盘(10.2)为与飞机照明灯灯罩形状相对应的盘状包覆体，且可绕球头杆(10.1)的球头万向转动。

优选的，所述扭矩传感器通过扭矩传感器安装座固定安装在支架上，扭矩传感器的一端通过联轴器与力矩电机连接，另一端通过联轴器与加载轴A连接。

优选的，所述加载轴A连接有限位圆盘，限位圆盘设有用于限制加载轴A在0°-180°范围内旋转的旋转限位凸块，限位圆盘还设有沿圆周方向上均布的多个角度定位孔，定位销A可通过角度定位孔插入轴承座A中相对应的固定通孔中。

优选的，所述轴承座A上安装有限位开关A、接近开关A，限位开关A、接近开关A对应于限位圆盘旋转限位凸块的极限转角位设置。

优选的，所述加载轴B连接有定位圆盘，定位圆盘设有沿圆周方向上均布的多个角度定位孔，定位销B可通过角度定位孔插入轴承座B中相对应的固定通孔中；所述轴承座B上安装有限位开关B，限位开关B对应于定位销B的插入位设置。

优选的，在支架上设置有零位挡块，零位挡块对应于加载框的旋转零位设置，在零位挡块上安装有限位开关C；在支架上还设置有接近开关C，接近开关C、限位开关C对应于加载框的旋转零位设置。

优选的，所述球头杆的直杆端为圆杆，其端部设有外螺纹，中间部设有用来锁紧螺纹连接件的扳手卡口，所述加载杆与球头杆的直杆端连接的一端设有相对应的内螺纹孔，加载杆与球头杆通过螺纹连接。

优选的，所述加载杆的截面为四方形，加载杆与加载框连接的一端设有与加载框方形孔相对应的防转动方柱，在防转动方柱的端部设有螺柱，并通过蝶形螺母与加载框连接，在加载杆与加载框之间，设置有长度调节垫片。

优选的，在所述加载盘与飞机照明灯灯罩相对应的表面上，设置有橡胶保护垫，在加载盘底部设有与球头杆球头相对应的半球窝，在加载盘的底部还通过螺钉连接有与球头杆球头相对应的半球形压环，加载盘通过半球窝与半球形压环与球头杆的球头连接，且可绕球头杆的球头万向转动。

优选的，在所述加载盘上设有用于与飞机照明灯灯罩固定孔相对应的灯罩连接孔。

由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，有益效果如下：

有益效果一：本发明通过飞机照明灯电动收放机构与本发明对顶加载测试的方式，可实现对飞机照明灯电动收放机构在其转角范围内，恒力矩的加载，还可以模拟风阻力矩随角度变化的力矩转角曲线进行模拟加载，相比背景技术中的吊平衡砝码的加载方式，更符合实际应用时的风阻力矩特性，显著地提高了测试的可靠性。

有益效果二：本发明通过调整产品固定夹具和对顶夹具，可适应多种型号的飞机照明灯电动收放机构的测试，任意模拟力矩曲线的加载。

有益效果三：本发明还可实现对电动收放机构放出力矩、收回力矩的双方向加载测试，弥补了背景技术中所不具备的检测能力。

有益效果四：本发明除模拟风阻力矩曲线对电动收放机构加载测试外，还可以实现定角度加载、过载试验、自动计算电动收放机构的收放时间、以及使用寿命测试等测试检验，因此，测试项目全面，不存在测试盲区。

附图说明

图1为本发明的前侧向结构示意图。

图2为本发明的正向结构示意图。

图3为本发明的后侧向结构示意图。

图4为对顶夹具的结构示意图。

图中：1、力矩电机；2、联轴器；3、扭矩传感器安装座；4、扭矩传感器；5、轴承座A；6、限位开关A；7、产品固定夹具；8、轴承座B；9、角度编码器；10、对顶夹具；10.1、球头杆；10.2、加载盘；10.3、加载杆；10.4、橡胶保护垫；10.5、防转动方柱；10.6、长度调节垫片；10.7、灯罩连接孔；11、加载框；12、限位开关C；13、支架；14、加载轴A；15、定位销A；16、定位圆盘；17、定位销B；18、限位开关B；19、加载轴B；20、接近开关C；21、限位圆盘；22、接近开关A；23、零位挡块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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。此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，如图1-3所示，包括支架13，支架13作为骨架，支撑整个装置，在其底板上开有连接孔，通过螺栓固定到工作台面上。在支架13的一侧固定安装有负载加载机构，另一侧设有用于固定连接飞机照明灯的产品固定夹具7；所述负载加载机构的输出端连接有加载框11，在加载框11上安装有用来对顶飞机照明灯灯罩的对顶夹具10。

所述负载加载机构包括扭矩传感器4，扭矩传感器4通过扭矩传感器安装座3固定安装在支架13上，扭矩传感器4的一端通过联轴器2与力矩电机1连接，另一端通过联轴器2与加载轴A14连接。扭矩传感器4通过加载轴A14，用来检测加载在加载框11上的的对顶力矩。

所述加载框11为U形，一侧与加载轴A14连接，另一侧与加载轴B19连接，所述加载轴A14、加载轴B19分别通过轴承座A5、轴承座B8与支架13连接，轴承座A5、轴承座B8内安装有轴承，起到对加载轴A14、加载轴B19的支撑及轴向限位的作用。在加载轴B19的后端连接有角度编码器9，用于对收放角度的检测。

所述加载轴A14通过键连接有限位圆盘21，限位圆盘21设有用于限制加载轴A14在0°-180°范围内旋转的旋转限位凸块，限位圆盘21还设有沿圆周方向上均布的多个角度定位孔，定位销A15可通过角度定位孔插入轴承座A5中相对应的固定通孔中，可将限位圆盘21与轴承座A5相对固定。同样的，加载轴B19通过键连接有定位圆盘16，定位圆盘16设有沿圆周方向上均布的多个角度定位孔，定位销B17可通过角度定位孔插入轴承座B8中相对应的固定通孔中，可将定位圆盘16与轴承座B8相对固定。这样，可实现加载框11在规定角度上的定位，实现定角度加载测试，同时，在空载试验时可以起到对加载框11扬起的机械保护。为实现保护可靠，在轴承座B8上安装有限位开关B18，限位开关B18对应于定位销B17的插入位设置，定位销B17完全插入定位圆盘16上的通孔时触发信号，以检测定位销B17是否插入到位。

为了实现本发明在极限转角位的电限位双保护，在轴承座A5上安装有限位开关A6和接近开关A22，限位开关A6和接近开关A22对应于限位圆盘21旋转限位凸块的极限转角位设置。在达到极限转角位时，限位圆盘21上的旋转限位凸块先触发接近开关A22，若接近开关A22故障，旋转限位凸块将触发限位开关A6，因此，可以实现本发明在极限转角位的电限位双保护。

同样，为了实现本发明在旋转零位的电限位双保护，在支架13上设置有零位挡块23，限位开关C12安装在零位挡块23上。加载框11在旋转零位时，其上的挡片触发接近开关C20，使得加载框11到旋转零位时停止转动，接近开关C20发生故障时，加载框11触发限位开关C12，使得加载框11停止转动，以实现本发明在旋转零位位置电限位双保护。零位挡块23对加载框11起到机械限位保护的作用，限位开关C12、接近开关C20位置可调，可以实现旋转零位的调整。

如图4所示，对顶夹具10安装在U形加载框11的底边上，为了保证飞机照明灯的灯罩与加载盘10.2能良好的贴合，加载盘10.2可绕球头杆10.1的球头万向转动，以适应不同飞机照明灯灯罩的形状与安装角度。具体地，在加载盘10.2底部设有与球头杆10.1球头相对应的半球窝，在加载盘10.2的底部还通过螺钉连接有与球头杆10.1球头相对应的半球形压环，加载盘10.2通过半球窝与半球形压环与球头杆10.1的球头连接，且可绕球头杆10.1的球头万向转动。

为了适应各种型号飞机照明灯的加载测试，所述球头杆10.1的直杆端为圆杆，其端部设有外螺纹，所述加载杆10.3与球头杆10.1的直杆端连接的一端设有相对应的内螺纹孔，加载杆10.3与球头杆10.1通过螺纹连接，便于加载盘10.2对不同回转中心高度的飞机照明灯，在高度方向上的调整。

为了锁定加载杆10.3与球头杆10.1之间的螺纹连接，在球头杆10.1直杆端的中间部设有用来锁紧螺纹连接件的扳手卡口，在所述球头杆10.1直杆端的外螺纹上、与加载杆10.3螺纹连接处，设置有锁定螺母。

为了便于拆卸，同时防止发生轴向旋转，所述加载杆10.3的截面为四方形，加载杆10.3与加载框11连接的一端设有与加载框11方形孔相对应的防转动方柱10.5，在防转动方柱的端部设有螺柱，并通过蝶形螺母与加载框11连接。

为了实现对不同回转半径的飞机照明灯，在回转半径方向上的调整，在加载杆10.3与加载框11之间，加装不同厚度的长度调节垫片10.6，实现对不同回转半径的飞机照明灯，在回转半径方向上的调整。

为防止飞机照明灯灯罩被加载盘10.2压伤，在所述加载盘10.2与飞机照明灯灯罩相对应的表面上，设置有橡胶保护垫10.4。

为了实现本发明对飞机照明灯电动收放机构在收起时的反向加载，在所述加载盘10.2上设有用于与飞机照明灯灯罩固定孔相对应的灯罩连接孔10.7。灯罩连接孔10.7通过螺钉与飞机照明灯灯罩连接，飞机照明灯电动收放机构在收起时，力矩电机1反向转动，带动加载框11及对顶夹具10对电动收放机构施加反向负载力矩。

工作原理：在测试某飞机照明灯电动收放机构放出照明灯的放出力矩时，先将飞机照明灯安装在产品固定夹具7上，触发控制端的归零信号，控制力矩电机1使得加载框11触发接近开关C20位于旋转零位。而后，通过调整对顶夹具10，对飞机照明灯在回转中心高度、回转半径方向上的调整，使顶夹具10上的加载盘10.2对准接触飞机照明灯灯罩贴合，系统处于加载准备状态。然后，给飞机照明灯供电，飞机照明灯放出，同时，控制端控制力矩电机1带动加载框11通过对顶夹具10对顶飞机照明灯灯罩，随着加载框11角度的变化，实时控制力矩电机1的输出扭矩，实现对飞机照明灯电动收放机构的对顶加载。

具体地，加载框11角度的变化可通过角度编码器9输出到控制端，控制端预设有模拟风阻力矩随角度变化的力矩转角曲线，可根据角度编码器9的角位移量，控制力矩电机1输出相应的阻力力矩，加载框11受到来自飞机照明灯电动收放机构的放出力矩，和来自力矩电机1的阻力力矩，这两个方向相反的力矩形成对顶力矩，对顶力矩由扭矩传感器4检测并反馈到控制端，控制端根据反馈的对顶力矩修正力矩电机1的阻力力矩，形成对阻力力矩的实时闭环控制，使输出的阻力力矩与发生的角位移量符合预设的力矩转角曲线。这种加载方式相比背景技术中的吊平衡砝码的加载方式，更符合实际应用时的风阻力矩特性，显著地提高了测试的可靠性。

在测试某飞机照明灯电动收放机构收回照明灯的回收力矩时，加载盘10.2与飞机照明灯灯罩通过螺钉连接。控制端控制力矩电机1带动加载框11通过对顶夹具10对顶飞机照明灯灯罩施加反向负载力矩，可以验证飞机照明灯电动收放机构在收回照明灯时其回收力矩的可靠性。

本发明一机多用，除了模拟风阻力矩加载测试，还可以实现恒力矩加载。通过定位销插入不同角度的角度定位孔内，可限制旋转限位凸块的旋转角度，这样可根据测试要求实现定角度加载测试，还可以在某一角度位实现过载加载测试。除此之外，本发明还能够自动计算电动收放机构的收放时间，通过循环加载，实现电动收放机构使用寿命检验等用途。

本发明未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：包括支架(13)，在支架(13)的一侧固定安装有负载加载机构，另一侧设有用于固定连接飞机照明灯的产品固定夹具(7)；所述负载加载机构的输出端连接有加载框(11)，在加载框(11)上安装有用来对顶飞机照明灯灯罩的对顶夹具(10)；

所述负载加载机构包括扭矩传感器(4)，扭矩传感器(4)的一端与力矩电机(1)连接，另一端与加载轴A(14)连接；所述加载框(11)为U形，一侧与加载轴A(14)连接，另一侧与加载轴B(19)连接，所述加载轴A(14)、加载轴B(19)分别通过轴承座A(5)、轴承座B(8)与支架(13)连接；在加载轴B(19)上设置有角度编码器(9)；

所述对顶夹具(10)安装在U形加载框(11)的底边上，对顶夹具(10)包括球头杆(10.1)，球头杆(10.1)的球头端连接有加载盘(10.2)，球头杆(10.1)的直杆端连接有加载杆(10.3)；所述加载杆(10.3)为直角折弯杆，加载杆(10.3)的另一端连接在加载框(11)上；所述加载盘(10.2)为与飞机照明灯灯罩形状相对应的盘状包覆体，且可绕球头杆(10.1)的球头万向转动。

2.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：所述扭矩传感器(4)通过扭矩传感器安装座(3)固定安装在支架(13)上。

3.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：所述加载轴A(14)连接有限位圆盘(21)，限位圆盘(21)设有用于限制加载轴A(14)在0°-180°范围内旋转的旋转限位凸块，限位圆盘(21)还设有沿圆周方向上均布的多个角度定位孔，定位销A(15)可通过角度定位孔插入轴承座A(5)中相对应的固定通孔中。

4.如权利要求3所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：所述轴承座A(5)上安装有限位开关A(6)、接近开关A(22)，限位开关A(6)、接近开关A(22)对应于限位圆盘(21)旋转限位凸块的极限转角位设置。

5.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：所述加载轴B(19)连接有定位圆盘(16)，定位圆盘(16)设有沿圆周方向上均布的多个角度定位孔，定位销B(17)可通过角度定位孔插入轴承座B(8)中相对应的固定通孔中；所述轴承座B(8)上安装有限位开关B(18)，限位开关B(18)对应于定位销B(17)的插入位设置。

6.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：在支架(13)上设置有零位挡块(23)，零位挡块(23)对应于加载框(11)的旋转零位设置，在零位挡块(23)上安装有限位开关C(12)；在支架(13)上还设置有接近开关C(20)，接近开关C(20)、限位开关C(12)对应于加载框(11)的旋转零位设置。

7.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：所述球头杆(10.1)的直杆端为圆杆，其端部设有外螺纹，中间部设有用来锁紧螺纹连接件的扳手卡口，所述加载杆(10.3)与球头杆(10.1)的直杆端连接的一端设有相对应的内螺纹孔，加载杆(10.3)与球头杆(10.1)通过螺纹连接。

8.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：所述加载杆(10.3)的截面为四方形，加载杆(10.3)与加载框(11)连接的一端设有与加载框(11)方形孔相对应的防转动方柱(10.5)，在防转动方柱的端部设有螺柱，并通过蝶形螺母与加载框(11)连接，在加载杆(10.3)与加载框(11)之间，设置有长度调节垫片(10.6)。

9.如权利要求1所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：在所述加载盘(10.2)与飞机照明灯灯罩相对应的表面上，设置有橡胶保护垫(10.4)，在加载盘(10.2)底部设有与球头杆(10.1)球头相对应的半球窝，在加载盘(10.2)的底部还通过螺钉连接有与球头杆(10.1)球头相对应的半球形压环，加载盘(10.2)通过半球窝与半球形压环与球头杆(10.1)的球头连接，且可绕球头杆(10.1)的球头万向转动。

10.如权利要求1或9所述的一种用于飞机照明灯电动收放机构的加载测试装置，其特征是：在所述加载盘(10.2)上设有用于与飞机照明灯灯罩固定孔相对应的灯罩连接孔(10.7)。

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