CN113624531B - 一种用于航空系统舵机性能智能测试设备 - Google Patents

Abstract

一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其中，所述底座顶部一端设置有用于装夹舵机的容腔，所述底座顶部另一端设置用于对舵机进行夹紧的滑动夹紧机构，所述转动夹紧机构设置在舵机与滑动夹紧机构之间，且所述智能测试系统分别与舵机、滑动夹紧机构、转动夹紧机构连接；通过滑动夹紧机构与转动夹紧机构配合以实现对舵机的装夹固定，由智能测试系统对舵机性能进行自动测试；本发明中智能测试系统与舵机、滑动夹紧机构、转动夹紧机构连接，能够自动实现对舵机性能测试，有效减轻人工劳动强度，且测试准确性高。

Description

一种用于航空系统舵机性能智能测试设备

技术领域

本发明涉及舵机测试技术领域，尤其涉及一种用于航空系统舵机性能智能测试设备。

背景技术

舵机是指在飞控系统操纵飞机舵面（操纵面）转动的一种执行部件，分为电动舵机、液压舵机及电动液压舵机，其中，电动舵机由电动机、传动部件和离合器组成，通过接受自动驾驶仪的指令信号而工作，当人工驾驶飞机时，由于离合器保持脱开而传动部件不发生作用；液压舵机由液压作动器和旁通活门组成，当人工驾驶飞机时，旁通活门打开，由于作动器活塞两端的液压互相连通而不妨碍人工操纵；电动液压舵机，简称“电液舵机”，舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统，舵机的性能决定飞机飞行的稳定。

目前对舵机性能测试分人工测试与自动测试，人工测试需要由专家或者经验丰富的维修人员对舵机测试，其测试过程不确定性因素较多，通常采用电机及齿轮箱加载力矩，采用角度刻度盘通过操作者读取角度刻度盘上的值以测量被测舵机转动角度，由该力矩值测试舵机的力性能，而后手动反复改变电机转动方向以测试舵机的寿命性能，电机加载的力矩精度较低，角度刻度盘测量转动角度精度较低，手动反复加载工作量较大，严重影响舵机力性能测量精度和测试效率；自动测试舵机性能的装置测试效率较人工测试高，但在对舵机转速进行检测时，需人工对舵机进行充分夹紧固定，且传统的测试方式需要使用大量设备，无法做到快速测试。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，包括底座、舵机、滑动夹紧机构、转动夹紧机构及智能测试系统，其中，所述底座顶部一端固定连接有固定板，所述固定板的内侧壁开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内侧壁对称固定连接有缓冲弹簧，且在缓冲弹簧的端部固定连接有缓冲板，所述固定板的外侧壁对称滑动设置有用于装夹舵机的夹板，并在每块夹板的底部固定连接有滑块，所述每个滑块的外侧壁滑动连接有凹槽；

所述底座顶部另一端固定连接有固定块，所述固定块的内侧壁设置有滑动腔体，所述固定块的外侧壁贯穿开设有用于向滑动腔体通入气流的通孔，所述滑动腔体的内侧壁密封滑动连接有滑动夹紧机构，滑动夹紧机构包括与滑动腔体内侧壁滑动连接的滑板，所述滑板的外侧壁固定连接有复位弹簧，且复位弹簧处于拉伸状态，所述滑板的外侧壁固定连接有拉绳，所述复位弹簧的端部与固定块的内侧壁固定连接，所述拉绳的端部与滑块的外侧壁固定连接；所述舵机的输出轴固定连接有转轴，所述转轴的外侧壁与连接槽相互贴合，所述连接槽的外侧壁固定连接有转杆，所述转杆的端部固定连接风扇；

同时在所述连接槽的内侧壁开设有转动夹紧机构，转动夹紧机构包括夹紧槽、夹块、挤压弹簧及螺纹杆，所述连接槽的内侧壁对称开设有夹紧槽，并在每个夹紧槽的内侧壁滑动连接有夹块，所述夹块的外侧壁固定连接有挤压弹簧，所述夹块的外侧壁转动连接有螺纹杆，所述挤压弹簧的端部与夹紧槽的内侧壁固定连接，所述螺纹杆的外侧壁与转杆的侧壁贯穿螺纹连接；

在需要对舵机进行转速测试时，将转轴放置在连接槽的内侧壁，此时转动螺纹杆使夹块沿夹紧槽的内侧壁滑动，以实现对转轴的充分夹紧固定，而后启动舵机带动转轴转动，进而使得转杆带动风扇转动，以促使风扇向固定块的内侧壁吸风，使得风扇与滑板中间位置形成负压，进而推动滑板沿滑动腔体的内侧壁滑动，且滑板在滑动过程中带动拉绳拉动滑块，从而促进夹板对舵机进行充分夹紧，根据测试的舵机转动的不同速度实现对舵机的不同程度的夹紧固定，方便操作人员对舵机的夹紧，防止在测试过程中由于舵机的转动导致测试不准确，有效保证测试的准确性，节约时间，进而提高舵机的测试效率；

所述智能测试系统包括电源开关模块、舵机控制模块、转速控制模块、位移记录模块、主控制器模块、视频显示模块、数据存储模块及数据分析模块；其中，所述电源开关模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述位移记录模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与舵机控制模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与转速控制模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与数据存储模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与数据分析模块的输入端电性连接，所述数据分析模块的输出端与视频显示模块的输入端电性连接；所述舵机控制模块的输出端与舵机连接，所述位移记录模块设置在滑板上，所述转速控制模块的输出端与螺纹杆连接。

在本发明中，所述缓冲弹簧为不锈钢材质制成。

在本发明中，所述夹板的内侧壁固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫为橡胶材质制成。

在本发明中，所述夹块的外侧壁设置有橡胶垫，夹块设置为圆弧形结构，夹紧槽设置为圆弧形结构。

在本发明中，所述固定块的侧壁贯穿开设有多个通孔，且通孔为阵列设置。

在本发明中，所述复位弹簧为黄铜材质制成。

在本发明中，所述缓冲槽设置为方形结构，所述凹槽设置为方形结构，所述连接槽的底部设置为圆弧形结构。

在本发明中，所述螺纹杆的外径小于转杆的内径，所述螺纹杆的外螺纹与转杆的内螺纹相适配。

在本发明中，对舵机进行性能测试时，首先将舵机置于夹板内并放置在缓冲垫的外侧壁和缓冲板的外侧壁上，而后将转轴的端部对准连接槽的内侧壁，此时转动螺纹杆使得夹块沿夹紧槽的内侧壁滑动，以实现对转轴的夹紧固定；再启动电源开关模块使得整个设备开始工作，通过主控制器模块向舵机控制模块发送舵机工作信号，舵机开始工作，舵机转动带动转轴转动，进而带动转杆转动，转杆转动带动风扇转动，促使风扇向固定块的内侧壁吸风，使得风在风扇与滑板中间位置形成负压，负压使得滑板沿滑动腔体的内侧壁滑动，滑板在滑动过程中带动拉绳拉动滑块，以促进夹板对舵机进行充分夹紧；测试时，由于舵机工作将会产生不同程度的振动，通过缓冲弹簧、缓冲板和缓冲垫的缓冲作用，对舵机进行一定程度的保护，而后通过主控制器模块向转速控制模块发送转速调整信号，转速控制模块控制螺纹杆转速，使得夹块沿夹紧槽的内侧壁滑动，以实现对不同运动程度的舵机进行夹紧固定；位移记录模块记录不同转速下滑板滑动的位移，再将记录完成的数据发送给主控制器模块，主控制器模块将信号发送至数据存储模块和数据分析模块，由数据存储模块进行存储，通过数据分析模块对数据进行分析，并将分析完成后的数据发送到视频显示模块中进行显示，便于操作人员及时查看；

测试完成后，通过复位弹簧的复位效果使得滑板向右滑动，进而带动拉绳松开，使得夹板无法充分夹紧舵机，此时反转螺纹杆，夹块在挤压弹簧的作用下沿夹紧槽的内侧壁向内滑动，与之同时向上取出舵机，即完成自动测试整个操作。

有益效果：

1、本发明中通过滑动夹紧机构与转动夹紧机构配合使用，在需要对舵机进行转速测试时，将转轴放置在连接槽的内侧壁，此时转动螺纹杆使得夹块沿夹紧槽的内侧壁滑动，以实现对转轴的充分夹紧固定，而后启动舵机带动转轴转动，进而使得转杆带动风扇转动，即可进行舵机的转速测试；测试完成后需要取下舵机时，通过螺纹杆的反转挤压弹簧的复位效果使得夹块无法对舵机进行夹紧固定，便可取出舵机，操作简单快捷，方便操作人员对舵机转轴的夹紧固定拆卸安装，有效节约时间，提高舵机的测试效率；

2、本发明中通过舵机的转动带动转轴的转动，进而使得转杆带动风扇转动，同时风扇向固定块的内侧壁吸风，后在与滑板中间位置形成负压，使得滑板沿滑动腔体的内侧壁滑动，进而促进滑板带动拉绳拉动滑块，以促进夹板对舵机进行充分夹紧；能够根据测试舵机转动的不同速度实现对舵机的不同程度夹紧固定，从而防止在测试过程中由于舵机的转动导致测试不准确，有效保证测试准确性；

3、本发明中智能测试系统与舵机、滑动夹紧机构、转动夹紧机构连接，能够自动实现对舵机性能测试，有效减轻人工劳动强度，且测试准确性高。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的正面剖视图。

图2为本发明的较佳实施例中的转轴与转杆连接处俯视剖视图。

图3为本发明的较佳实施例的俯视图。

图4为本发明的较佳实施例中的固定块侧面结构示意图。

图5为本发明的较佳实施例中的凹槽与滑块顶部俯视图。

图6为本发明的较佳实施例中的智能测试系统框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1～6的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，包括底座1、舵机2、固定板3、缓冲槽4、缓冲弹簧5、缓冲板6、夹板7、滑块8、凹槽9、缓冲垫10、固定块11、滑动腔体12、滑板13、复位弹簧14、通孔15、拉绳16、转轴17、连接槽18、转杆19、风扇20、夹紧槽21、夹块22、挤压弹簧23、螺纹杆24及智能测试系统，其中，所述底座1顶部一端固定连接有固定板3，所述固定板3的内侧壁开设有缓冲槽4，所述缓冲槽4的内侧壁固定连接有缓冲弹簧5，缓冲弹簧5为不锈钢材质制成，且缓冲弹簧5的端部固定连接有缓冲板6，所述固定板3的外侧壁滑动连接有夹板7，所述夹板7为对称设置且数量为两个，并在所述夹板7的底部固定连接有滑块8，滑块8为对称设置且数量为两个，所述滑块8的外侧壁滑动连接有凹槽9，所述凹槽9为对称设置且数量为两个，所述夹板7的内侧壁固定连接有缓冲垫10，所述缓冲垫10为橡胶材质制成；

所述底座1顶部另一端固定连接有固定块11，所述固定块11的内侧壁设置有滑动腔体12，所述固定块11的外侧壁贯穿开设有通孔15，所述通孔15为阵列设置且数量为多个，通孔15的作用是用于将气流通入滑动腔体12，防止滑动腔体12成为密封腔体，通过缓冲弹簧5、缓冲板6和缓冲垫10的配合使用，在舵机2工作时，由于舵机2的工作会产生不同程度不同方向的振动，由缓冲弹簧5、缓冲板6和缓冲垫10对舵机2产生不同方向的振动进行缓冲，对舵机2进行一定程度的保护，从而延长舵机2的使用寿命；

所述滑动腔体12的内侧壁密封滑动连接有滑动夹紧机构，滑动夹紧机构包括与滑动腔体12内侧壁滑动连接的滑板13，所述滑板13的外侧壁固定连接有复位弹簧14，复位弹簧14为黄铜材质制成，且复位弹簧14处于拉伸状态，因滑动腔体12内始终存在气流，复位弹簧14将保持常态，能够完成压缩和复位；滑板13的外侧壁固定连接有拉绳16，复位弹簧14的端部与固定块11的内侧壁固定连接，拉绳16的端部与滑块8的外侧壁固定连接，通过舵机2的转动带动转轴17的转动，进而使得转杆19带动风扇20转动，促使风扇20向固定块11的内侧壁吸风，使得风在风扇20与滑板13中间位置形成负压，进而推动滑板13沿滑动腔体12的内侧壁滑动，且滑板13在滑动过程中带动拉绳16拉动滑块8，进而促进夹板7对舵机2进行充分夹紧，根据测试的舵机2转动的不同速度实现对舵机2的不同程度的夹紧固定，方便操作人员对舵机2的夹紧，防止在测试过程中由于舵机2的转动导致测试不准确，有效保证测试的准确性，同时提高测试效率；

所述舵机2的输出轴固定连接有转轴17，转轴17的外侧壁相互贴合有连接槽18，缓冲槽4设置为方形结构，凹槽9设置为方形结构，连接槽18的底部设置为圆弧形结构，所述连接槽18的外侧壁固定连接有转杆19，所述转杆19的端部固定连接风扇20；

所述连接槽18的内侧壁开设有转动夹紧机构，转动夹紧机构包括夹紧槽21、夹块22、挤压弹簧23及螺纹杆24，所述连接槽18的内侧壁对称开设有夹紧槽21，并在每个夹紧槽21的内侧壁滑动连接有夹块22，所述夹块22的外侧壁固定连接有挤压弹簧23，所述夹块22的外侧壁转动连接有螺纹杆24，且所述螺纹杆24的外径小于转杆19的内径，所述螺纹杆24的外螺纹与转杆19的内螺纹相适配，所述夹块22的外侧壁设置有橡胶垫，夹块22设置为圆弧形结构，夹紧槽21设置为圆弧形结构，挤压弹簧23的端部与夹紧槽21的内侧壁固定连接，所述螺纹杆24的外侧壁与转杆19的侧壁贯穿螺纹连接，在需要对舵机2进行转速测试时，将转轴17放置在连接槽18的内侧壁，此时转动螺纹杆24使得夹块22沿夹紧槽21的内侧壁滑动，以实现对转轴17的充分夹紧固定，而后便可启动舵机2带动转轴17转动，进而使得转杆19带动风扇20转动，进行舵机2的转速测试；测试完成后需要取下舵机2时，通过螺纹杆24的反转挤压弹簧23的复位效果使得夹块22无法对舵机2进行夹紧固定，便可取出舵机2，操作简单快捷，方便操作人员对舵机2与转轴17的夹紧固定拆卸安装，有效节约时间，进而提高舵机的测试效率；

所述智能测试系统包括电源开关模块、舵机控制模块、转速控制模块、位移记录模块、主控制器模块、视频显示模块、数据存储模块及数据分析模块；其中，所述电源开关模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述位移记录模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与舵机控制模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与转速控制模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与数据存储模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与数据分析模块的输入端电性连接，所述数据分析模块的输出端与视频显示模块的输入端电性连接；所述舵机控制模块的输出端与舵机2连接，所述位移记录模块设置在滑板13上，所述转速控制模块的输出端与螺纹杆24连接；

在本实施例中，对舵机2进行性能测试时，首先将舵机2置入夹板7内并放置在缓冲垫10的外侧壁和缓冲板6的外侧壁上，而后将转轴17的端部对准连接槽18的内侧壁，此时转动螺纹杆24使得夹块22沿夹紧槽21的内侧壁滑动，以实现对转轴17的夹紧固定，再启动电源开关模块使得整个设备开始工作，通过主控制器模块向舵机控制模块发送舵机工作信号，舵机2开始工作，舵机2转动带动转轴17转动，进而带动转杆19转动，转杆19转动带动风扇20转动，进而促使风扇20向固定块11的内侧壁吸风，使得在风扇20与滑板13中间位置形成负压，负压使得滑板13沿滑动腔体12的内侧壁滑动，滑板13在滑动过程中带动拉绳16拉动滑块8，以促进夹板7对舵机2进行充分夹紧；在进行测试时，由于舵机2工作将会产生不同程度的振动，通过缓冲弹簧5、缓冲板6和缓冲垫10的缓冲作用，对舵机2进行一定程度的保护，由主控制器模块向转速控制模块发送转速调整信号，转速控制模块控制螺纹杆24转速，使得夹块22沿夹紧槽21的内侧壁滑动，以实现对不同运动程度的舵机2进行夹紧固定；位移记录模块记录不同转速下滑板13滑动的位移，再将记录完成的数据发送给主控制器模块，主控制器模块将信号发送至数据存储模块和数据分析模块，由数据存储模块进行存储，通过数据分析模块对数据进行分析，并将分析完成后的数据发送到视频显示模块中进行显示，便于操作人员及时查看；

测试完成后，通过复位弹簧14的复位效果使得滑板13向右滑动，进而带动拉绳16松开，使得夹板7无法充分夹紧舵机2，此时反转螺纹杆24，夹块22在挤压弹簧23的作用下沿夹紧槽21的内侧壁向内滑动，与之同时向上取出舵机2，即完成自动测试整个操作。

Claims (10)

1.一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，包括底座、舵机、滑动夹紧机构、转动夹紧机构及智能测试系统，其特征在于，所述底座顶部一端设置有用于装夹舵机的容腔，所述底座顶部另一端设置用于对舵机进行夹紧的滑动夹紧机构，所述转动夹紧机构设置在舵机与滑动夹紧机构之间，且所述智能测试系统分别与舵机、滑动夹紧机构、转动夹紧机构连接；通过滑动夹紧机构与转动夹紧机构配合以实现对舵机的装夹固定，由智能测试系统对舵机性能进行自动测试；具体结构如下：

所述底座顶部一端固定连接有固定板，所述固定板的内侧壁开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内侧壁对称固定连接有缓冲弹簧，且在缓冲弹簧的端部固定连接有缓冲板，所述固定板的外侧壁设置有用于装夹舵机的容腔，并在容腔底部固定连接有滑块，所述滑块的外侧壁滑动连接有凹槽；

所述底座顶部另一端固定连接有固定块，所述固定块的内侧壁设置有滑动腔体，所述固定块的外侧壁贯穿开设有用于向滑动腔体通入气流的通孔，所述滑动腔体的内侧壁密封滑动连接有滑动夹紧机构，所述滑动夹紧机构包括与滑动腔体内侧壁滑动连接的滑板，所述滑板的外侧壁固定连接有复位弹簧，且复位弹簧处于拉伸状态；所述滑板的外侧壁固定连接有拉绳，所述复位弹簧的端部与固定块的内侧壁固定连接，拉绳的端部与滑块的外侧壁固定连接；所述舵机的输出轴与转轴固定连接，所述转轴的外侧壁与连接槽相互贴合，所述连接槽的外侧壁固定连接有转杆，所述转杆的端部固定连接风扇；同时在所述连接槽的内侧壁开设有用于对转轴进行充分夹紧固定的转动夹紧机构；

所述转动夹紧机构中，夹紧槽对称开设在连接槽的内侧壁，并在每个夹紧槽的内侧壁滑动连接有夹块，所述夹块的外侧壁固定连接有挤压弹簧，所述夹块的外侧壁转动连接有螺纹杆，所述挤压弹簧的端部与夹紧槽的内侧壁固定连接，所述螺纹杆的外侧壁与转杆的侧壁贯穿螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述用于装夹舵机的容腔由对称滑动设置在固定板外侧壁的夹板形成，并在每块夹板的底部固定连接有滑块，每个所述滑块的外侧壁滑动连接有凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述夹板的内侧壁固定连接有缓冲垫。

4.根据权利要求1所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述固定块的侧壁贯穿开设有多个通孔，且通孔为阵列设置。

5.根据权利要求1所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述夹块的外侧壁设置有橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述夹块设置为圆弧形结构，夹紧槽设置为圆弧形结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述智能测试系统包括舵机控制模块、转速控制模块、位移记录模块、主控制器模块及数据分析模块；其中，所述位移记录模块设置在滑板上，所述位移记录模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与舵机控制模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与转速控制模块的输入端、数据分析模块的输入端电性连接，所述舵机控制模块的输出端与舵机连接，所述转速控制模块的输出端与转动夹紧机构的螺纹杆连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备，其特征在于，所述智能测试系统还包括电源开关模块、数据存储模块及视频显示模块，所述电源开关模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与数据存储模块的输入端电性连接，所述数据分析模块的输出端与视频显示模块的输入端电性连接。

9.一种采用权利要求1~8任一项所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备的测试方法，其特征在于，对舵机进行性能测试时，首先将舵机置于夹板内并放置在缓冲垫的外侧壁和缓冲板的外侧壁上，而后将转轴的端部对准连接槽的内侧壁，此时转动螺纹杆使得夹块沿夹紧槽的内侧壁滑动，以实现对转轴的夹紧固定；再启动电源开关模块使得整个设备开始工作，通过主控制器模块向舵机控制模块发送舵机工作信号，舵机开始工作，舵机转动带动转轴转动，进而带动转杆转动，转杆转动带动风扇转动，以促使风扇向固定块的内侧壁吸风，使得风在风扇与滑板中间位置形成负压，负压使得滑板沿滑动腔体的内侧壁滑动，滑板在滑动过程中带动拉绳拉动滑块，促进夹板对舵机进行充分夹紧；测试时，通过缓冲弹簧、缓冲板和缓冲垫对舵机进行保护，而后通过主控制器模块向转速控制模块发送转速调整信号，转速控制模块控制螺纹杆转速，使得夹块沿夹紧槽的内侧壁滑动，以实现对不同运动程度的舵机进行夹紧固定；位移记录模块记录不同转速下滑板滑动的位移，再将记录完成的数据发送给主控制器模块，主控制器模块将信号发送至数据分析模块，通过数据分析模块对数据进行分析；

测试完成后，通过复位弹簧的复位效果使得滑板向右滑动，进而带动拉绳松开，使得夹板无法充分夹紧舵机，此时反转螺纹杆，夹块在挤压弹簧的作用下沿夹紧槽的内侧壁向内滑动，与之同时向上取出舵机，即完成自动测试整个操作。

10.根据权利要求9所述的一种采用权利要求1~8任一项所述的一种用于航空系统舵机性能智能测试设备的测试方法，其特征在于，所述主控制器模块将信号同时发送至数据存储模块，由数据存储模块进行存储，并由数据分析模块将分析完成后的数据发送到视频显示模块中进行显示。