CN201575907U

CN201575907U - 一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置

Info

Publication number: CN201575907U
Application number: CN2009202585372U
Authority: CN
Inventors: 陈铁铭; 孙岩; 何战军; 王爱群
Original assignee: Luoyang Gongming Machinery and Electronic Equipment Co Ltd
Current assignee: Luoyang Gongming Machinery and Electronic Equipment Co Ltd
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2019-11-27

Abstract

一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，包含试验机、数据转换器、计算机、电控系统、液压系统及冷却器；计算机连接数据转换器，所述数据转换器分别与试验机、电控系统联通，电控系统连接液压系统，在所述液压系统设有冷却器，液压系统与试验机的加载系统分别连接，形成所述直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置。本实用新型使得航空螺旋桨、飞行器在检修状态下对轴承异常信息、结构健康、故障诊断准确判断，确保或提高轴承的运行安全可靠性。可替代目前的人工检测，大大提高检测的准确率确保轴承的安全使用性能。

Description

一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种轴承检测分析装置，尤其是涉及一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置。

【背景技术】

直升机自动倾斜器薄壁轴承主要用于航空器的螺旋桨，目前飞行器的自动倾斜器薄壁轴承的检修主要是对于轴承的异常信息、结构健康、故障诊断进行的；由于仅凭手工检测直升机自动倾斜器薄壁轴承，对轴承在不解体状态下，由工人手动凭感觉进行状态判断的检测方法很难发现一些隐藏的危险。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，本实用新型所述的直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置有效地克服了手工检测出现的故障隐患问题，使得检验的准确性大幅度的提高，并使后期直升机自动倾斜器薄壁轴承的使用安全性得到保证。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，包含试验机、数据转换器、计算机、电控系统、液压系统及冷却器；计算机连接数据转换器，所述数据转换器分别与试验机、电控系统联通，电控系统连接液压系统，在所述液压系统设有冷却器，液压系统与试验机的加载系统分别连接，形成所述直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置。

所述的直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，试验机包含地平铁，所述地平铁表面设置有“T”形槽，其中两条是用于固定扭距加载系统，另外两条是用于固定轴向加载系统，所述轴向加载系统对应试验主体一侧，试验主体的另一侧与传动机构活动链接，驱动电机通过皮带连接传动机构形成所述试验机。

在采用上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型所述的直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，使得航空螺旋桨、飞行器在检修状态下对轴承异常信息、结构健康、故障诊断准确判断，确保或提高轴承的运行安全可靠性。可替代目前的人工检测，大大提高检测的准确率确保轴承的安全使用性能；并且国内航空检修状态下对轮对轴承的异常信息、结构健康、故障诊断装置的需求非常迫切，直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置具有很大的应用前景。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的试验机结构示意图。

图中：1、试验机；2、传动机构；3、数据转换器；4、计算机；5、电控系统；6、液压系统；7、冷却器；8、驱动电机；9、试验主体；10、“T”形槽；11、加载系统。

【具体实施方式】

参考下面的实施例，可以更详细地解释本实用新型；但是应当指出的是本实用新型并不局限于下述实施例。

在图1、2中所述的直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，包含试验机1、数据转换器3、计算机4、电控系统5、液压系统6及冷却器7；计算机4连接数据转换器3，所述数据转换器3分别与试验机1、电控系统5联通，电控系统5连接液压系统6，在所述液压系统6设有冷却器7，液压系统6与试验机1的加载系统11分别连接，形成所述直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置。

所述的直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，试验机1包含地平铁，所述地平铁表面设置有“T”形槽10，其中两条是用于固定扭距加载系统11，另外两条是用于固定轴向加载系统11，所述轴向加载系统11对应试验主体9一侧，试验主体9的另一侧与传动机构2活动链接，驱动电机8通过皮带连接传动机构2形成所述试验机1。

试验主体9、驱动主体、加载系统11均固定在地平铁上，采用地平铁可以提高整台试验设备稳定性，减少运行的振动和噪声。地平铁四周表面机加工，上台面要求加工四条“T”形槽10，其中两条是用于固定扭距加载系统11，另外两条是用于固定轴向加载系统11的加载油缸装置。地平铁的长2600、宽1900、厚200。

试验主体9系试验机1的核心部分，其结构是试验机1技术关键。该机试验主体采用悬臂结构结构方案，试验设备总体尺寸长2600、宽1900、高1100。

试验主体9采用“悬臂”式结构，即：将试验主体9悬挂在驱动系统的输出主轴上。试验轴承外圈通过旋转联接法兰盘与驱动系统输出轴联接，试验轴承内圈与偏心加载杆固定，并联接平行与试验轴承扭距加载油缸的输出活塞杆上，使试验轴承承担一个变化的扭距。另外在试验轴承内圈轴心上施加一个方向与大小交变的轴向力，从而模拟直升机自动倾斜器轴承实际运行工况。

如果要径向加载，可把一个轴向移到侧面“T”形槽10上。

试验主体9采用“悬臂”式结构特点，实现了试验轴承外圈旋转并同时加载、加扭距的试验要求，保证了试验轴承试验精度要求，机械结构简单装拆方便。

润滑系统是一独立系统“由于润滑形式多种多样，所以本实用新型并未详细做出解释，况且所述润滑系统并不是本实用新型的保护范围”，在试验中供驱动系统支撑轴承润滑。润滑系统采用端面强迫供油，供油压力为手动调节，范围0-1MP。

供、回油管采用软管连接，润滑液压系统6接头均要求使用标准关接头。

驱动系统的主体采用上下“抛分”式结构，驱动主轴依靠两套对双列圆锥滚子轴承支撑，这两套对双列圆锥滚子轴承通过润滑系统端面喷油润滑。选用驱动系统式结构是符合直升机试验轴承外圈旋转方式要求，驱动主轴选用两套双列圆锥滚子轴承作为支撑轴承，起到了承担重负荷作用。特别是试验轴承施加偏心扭距时或承受轴向力时，通过双列圆锥滚子轴承保证驱动主轴稳定运行。

驱动电机8选用7.5KW功率交流电机，采用交流变频实现试验主轴转速无极调速。

能源系统是液压系统6比例加载系统11的重要组成部分，工作原理是液压系统6经滤油器进入叶片泵后，通过溢流阀按工作需要调整压力后，进入轴向比例阀，在由比例阀减压阀控制压力大小及换向阀控制方向驱动油缸动作。

电液比例加载系统11是一个完善的闭环控制系统该系统由微机控制系统发出相应的指令信号，通过D/A转换，由放大器驱动电液比例阀，使其输出相应的压力，再驱动油缸实现载荷的控制。通过力传感器反馈，有PID对给定信号自动调节、修正。该系统轴向最大载荷±30KN(可更换加载系统11来完成大载荷加载)。

该试验机1的电气控制和测试是以工业控制计算机4为中心，加上变频器调整系统、比例阀液压系统6和测试系统组成。

转速控制系统是由VFD-B07543B智能型变频器和一台7.5KW的交流电机组成。

该系统所选用的变频器采用微机控制技术，可高速切换逆变器IGBT具有多项自动保护功能，可自测电流、电压与频率，出可用手动设置运转方式外，还可通过RS-485串行通讯与计算机4通讯，由计算机4输出信号进行控制。

该系统采用比例阀液压系统6加载方式，由计算机4或手调电位器给出0～5V的电压信号，给定信号进入比例阀放大器号，比例减压阀在放大器的作用下连续输出规定的电压，并推动油缸向试验轴承施加载荷。

油缸在压力油的推动下形成的作用力，由拉、压式负荷传感器经变送器转换为电压信号送入计算机4，计算机4进行PID调节后，形成闭环控制。

采用比例阀液压系统6加载方式可以按输入的电信号进行压力控制，控制范围大，精度高，并可以远距离、连续按比例控制试验轴承所需载荷的大小。

当试验机1使用了先进的计算机4控制技术后，如何把试验参数的非电量信号精确地测试出来，采用何种方法把它们转换成计算机4需要的标准信号是本试验机1电气设计的重要内容之一。

为了达到测试精确，数据转换器3可靠的目的，通过对不同的试验参数测量分析，分别选用了不同的测试方法：

该试验机1需对被试轴承进行温度测量。测温采用半导体硅PN结温度传感器，其属于电压型半导体感温元件。在PN结的正向工作条件下加入一恒流源，利用PN结正向压降随温度的变化规律达到测温之目的。

试验轴承的受力测试选用的是BLR-42型拉压式负荷传感器，该传感器采用S型结构，结构紧凑，输出对称性好，其作用部件是高精度的电阻应变片和敏感元件弹性体，通过专用工艺将电阻应变片粘贴到弹性体上，并接成惠斯登电桥形式，当它承受载荷时，能将力的变化按比例关系转换为输出电压的变化，通过测量输出电压达到测力的目的。扭距测量范围0-3T，轴向力测量范围±100KN满量程输出±5V。

对试验轴承进行定性失效监控是本课题在借鉴国内外滚动轴承振动监测与诊断技术研究的基础上，对试验技术所做的进一步探讨和研究。在该试验机1上对振动的测量手段是通过在试验测点处安装一型号TD-3的加速度计，拾取振动信号，经HD-7型电荷放大器将信号放大后进入计算机4，由计算机4按照数字模式进行处理后，反映出试验轴承振动值大小，以此对试验轴承是否失效进行定性监测。

为了使该试验机1实现自动控制与监测，使试验运行准确、可靠，该试验机1配备了工业控制计算机4系统。它由主机、显示屏、键盘、鼠标、打印机、输出板、输入板，ADAN45(RS232转RS485)模块组成。该监控系统实现了对转速、轴向载荷、两个参数的自动控制，对5个试验参数进行定时存储，打印和显示，对其中的4个参数可设定警戒值进行超值报警停机和故障原因打印，对试验过程中变频器驱动主轴电机出现的异常信号也可通过计算机4显示并进行原因打印。

该试验机1各控制参量的输出是通过计算机4上的7112型D/A模板共有6个通道，基地址为OX2CO，本系统使用其中3个通道，均采用电压输出方式，输出0～5V电压；，1通道控制试验机1轴向加载，2通道控制扭距加载；试验机1的转速则是由计算机4的串行口通道模块向变频器发送频率指令实现自动控制的。

试验参数显示域包含：轴承温度、轴向载荷、扭距载荷、转速、电流、振动值；另外包含一个试验台号选择滑动条。

报警值显示域包含：一个温度报警值、两个载荷报警值、一个电流报警值、一个振动报警值、变频器故障报警说明、试验给定步数和相应给定载荷显示。

曲线显示域：可以显示出用户所选择的参数的曲线，包含：轴承温度曲线、轴向载荷曲线、电流曲线、振动值曲线。

将待检测轮对放置到检测位置，对振动加速度信息做不间断的检测，将鉴别异常信息输送给电脑处理。将多个传感器置于特制弹性零件的不同方向上来加强对信息的敏感度。对振动检测不合格的用扭矩传感器检测系统做扭矩检测。

诊断过程均由计算机4自动控制，包括自动判别本诊断机的“安装”是否到位，自动记录信息，自动数据转换器3处理，自动判别信息的性质、强弱和变化规律，自动鉴别产生异常信息的出处等。同时将处理结果以数字、文字和曲线的形式适时显示于屏幕，当动态特征信息的异常程度达到“标准”限定值时，则诊断机报警器报警或自动停机。

振动采用频谱结合共振解调虚拟技术，扭矩采用虚拟计算摩擦系数技术。故障诊断的准确率将达到99.8％以上。

Claims

1.一种直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，包含试验机(1)、数据转换器(3)、计算机(4)、电控系统(5)、液压系统(6)及冷却器(7)，其特征是：计算机(4)连接数据转换器(3)，所述数据转换器(3)分别与试验机(1)、电控系统(5)联通，电控系统(5)连接液压系统(6)，在所述液压系统(6)设有冷却器(7)，液压系统(6)与试验机(1)的加载系统(11)分别连接，形成所述直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置。

2.根据权利要求1所述的直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析装置，其特征是：试验机(1)包含地平铁，所述地平铁表面设置有“T”形槽(10)，其中两条是用于固定扭距加载系统(11)，另外两条是用于固定轴向加载系统(11)，所述轴向加载系统(11)对应试验主体(9)一侧，试验主体(9)的另一侧与传动机构(2)活动链接，驱动电机(8)通过皮带连接传动机构(2)形成所述试验机(1)。