CN205374014U - 一种用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置，包括液压测试模块、电气模块、数据采集及控制模块和污染度监测模块；刹车控制伺服阀的液压接口与所述液压测试模块连接，电气接口与数据采集及控制模块相连；其中液压测试模块的动力源、污染度监测模块和冷却清洗模块安置在泵源部分中，所述电气模块、液压测试模块和数据采集及控制模块安装在测试台部分中；所述刹车控制伺服阀安装在测试台部分上。

Description

一种用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置

技术领域

本实用新型涉及飞机起落架刹车系统中刹车控制伺服阀的检测试验装置。

背景技术

飞机着陆接地时，具有较大的水平分速度，滑跑过程中，气动阻力与机轮滚动阻力对飞机的减速作用比较小。如果不设法增大飞机的阻力，使之迅速减速，则着陆滑跑距离与滑跑时间势必很长。起落架刹车系统为现代飞机目前最主要的且应用得最广泛的着陆减速装置，飞机着陆滑跑过程中，为了尽可能地缩短滑跑距离，刹车装置应产生足够的刹车摩擦力矩；而为了防止拖胎，应该尽可能控制刹车压力，使轮胎地面摩擦力尽量保持合适。近代高速和重型飞机普遍装备了刹车压力自动调节装置，刹车控制伺服阀就起着调节刹车压力的作用。

刹车控制伺服阀是整个刹车系统中最重要的部件，控制刹车系统的刹车压力。在飞机着陆滑跑时，如果刹车控制阀发生故障，就会出现侧偏，严重干扰飞行员的操作，很容易因处置不当导致飞机冲出跑道或造成其他严重后果。鉴于民用航空领域的经验，液压系统在空难事故中的频发度，以及维护的成本支出，按照国际惯例，液压系统元件在装机前均需进行检测。我国大飞机项目已经全面开展，但相应航空元件的出厂装机检测和维修检测等配套系统却没有跟上。对刹车控制伺服阀进行检测对于保证刹车系统可靠性和提高飞机装机效率有重要意义。

发明内容

本实用新型是为了解决上述问题，提供一种飞机起落架刹车控制伺服阀通用检测试验台装置，通过恒压变量泵和电磁阀控制油路压力和流量，使用工控机和高性能数据采集板卡采集阀的输入和输出特性，同时设置合适的模拟负载装置，可对飞机刹车控制阀进行多种动静态试验，提高飞机装机效率和安全性。

本实用新型的具体技术方案是：一种用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置，包括液压测试模块57、电气模块58、数据采集及控制模块59和污染度监测模块63；刹车控制伺服阀47的液压接口与所述液压测试模块57连接，电气接口与数据采集及控制模块59相连；其中液压测试模块的动力源、污染度监测模块63和冷却清洗模块62安置在泵源部分60中，所述电气模块58、液压测试模块57和数据采集及控制模块59安装在测试台部分61中；所述刹车控制伺服阀47安装在测试台部分61上。该装置用于对刹车控制伺服阀装机前进行性能测试和出厂试验。

泵源是系统的动力供应单元，为整个试验台提供测试所需要的液压能源。泵源采用一体式布局，即油箱上置，这样减小了泵源的体积。泵源台架的底板采用钢板焊接，设置有搬运孔，可使用叉车进行搬运。油箱安放在钢架结构上，采用方钢焊接而成，具有较高的强度和抗震能力。一体式泵源包括油箱、泵、阀块、油液清洗冷却设备和油液污染度检测设备。泵选用的是Parker公司PV系列斜盘式柱塞泵，最高压力为35MPa，通过比例溢流阀进行调压，可以使得泵压力输出从0MPa到35MPa之间变化。同时油源配备自动清洗设备，可自动对油箱中油液进行清洗，满足测试要求。油箱配备有温度传感器、液位显示和加热器，将泵源出口油路集中在阀块当中，并将元件集中安装方便拆卸，安装在阀块上的元件包括：安全溢流阀（直动式溢流阀）、比例溢流阀、单向阀、蓄能器、过滤器、压力表、压力传感器等。压力传感器等元件通过快速接头与阀块连接，并具有在线校准功能。污染监控模块主要是污染度检测传感器，污染度检测传感器包括固体颗粒度传感器、含水量传感器、含气量传感器器，实时监控系统污染度情况，确保系统污染度能够满足测试要求。

测试台为系统的核心部分，包括电控、数据采集、数据显示、液压系统、电测试系统，被测件安装在测控台中。使用测试台可以自动和手动完成所有测试程序。测控台前面板从左到右依次是：电测试箱、液压控制面板、伺服阀安装面、动态液压简图、手动球阀、摇臂式电脑。测控台内部分别有：液压阀块、管路、电测试件、工控机、数采集机箱、PLC及电气接线盒。测控台台体采用不锈钢材料来配置框架结构，下端采用减震块进行避震，结构上具有足够强度。测试台还包括了电测试设备：耐压测试仪、兆欧姆表、微欧姆表、万用表等。液压原理图通过铭牌形式粘贴在测控台上，每个油路上都配有绿色LED灯，当油路有压力时，LED灯将闪烁。同时在每个电控阀都配有黄色LED灯，开关阀处在的功能位一侧的LED灯将点亮。比例阀旁LED灯的亮度与压力值成正比。

本实用新型电气控制模块包括供电部分和控制部分。供电部分主要包括电动机、直流电源和工控机等仪器设备的供电电路。并设置有过压/欠压保护，当输入电压不稳定超过预设时间后，系统将自动断电保护相关元件。系统设置了两处急停开关，在试验出现异常或者危险情况时，可直接在操作台上和泵源电气箱上急停，系统将切断所有元件的供电。

电气控制部分采用两套系统：一套是基于PLC的开环自动控制，在PLC程序中预先编制每个测试程序的控制流程程序和状态监控报警阈值，操作者只需完成指令的下载既可以完成整个测试和输出试验结果；另一套是基于“手动开关加继电器”模式的控制电路。操作人员按照测试程序和操作说明手动控制各电气开关完成试验。

进一步，所述的数据采集与处理模块是基于VXI的一套数据采集处理系统。数据采集系统采集各类传感器的信号，同时对伺服阀进行驱动。功能包括采集压力传感器、流量计、温度传感器等信号，并对伺服阀进行驱动，产生动静态测试需要的信号类型。

测试硬件采用工控机加数采卡模式。采用基于VXI数据总线构架，使用工控机作为上位机，数据采集卡放置于专用的板卡机箱中，通过网线与工控机通信。板卡不仅具有数据采集功能，同时可以输出高频三角波、正弦波、矩形波等波形信号，搭配相应的放大器，可对伺服阀进行驱动和控制。另外工控机还与PLC进行通信，通过PLC控制各种电磁阀从而自动控制系统动作。

测试软件是连接各个硬件之间的纽带，是整个测控系统的控制核心，主要用于输入数据、据数显示和对测试项目的自动控制等。软件使用工程通用的编程语言LABVIEW8.5进行编制。界面中系统信号都使用虚拟表盘显示，软件内部通过VXI总线和数据采集系统相连，在实时显示系统信号的同时，向数据管理总台发送数据进行记录、管理。界面设置有软件急停按钮，可以对系统进行紧急卸荷等安全措施。在界面中设置有运行模式和显示模式开关，当开关打到运行档时，可以在模式开关上方的名为试验项目的下拉菜单中选择进行其中一种试验，并按下运行按钮自动运行。自动运行时软件会调用系统内部的预设的数据对各种电控阀和电气元件进行控制，直到试验完成。

进一步的，所述的液压测试模块，所有传感器都可以实现在线校准，即在每个传感器上设置旁路，当需要校准时断开系统油路，使用旁路校准，不需要将设备拆除。

附图说明

图1：用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置系统结构示意图。

图2：用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置系统液压示意图。

图3：用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置伺服驱动示意图。

图中1—油滤、2—单向阀、3—恒压变量泵、4—油滤、5—空气滤新器、6—电机、7—温度传感器、8—电机、9—液位计、10—油箱、11—含气量检测、12—单向阀、13—定量泵、14—过滤器、15—风冷器、16—单向阀、17—油滤、18—球阀、19—蓄能器、20—溢流阀、21—减压阀、22—污染度监测仪、23—球阀、24—溢流阀、25—压力传感器、26—压力表、27—电磁开关28—流量计、29—球阀、30—快速接头、31—压力继电器、32—球阀、33—快速接头、34—压力传感、35—球阀、36—电磁开关、37—比例减压阀、38—压力表、39—温度传感器、40—压力传感器、41—压力表、42温度传感器、43—流量计、44—球阀、45—快速接头、46—快速接头、47—刹车控制伺服阀、48—软管负载、49—球阀、50—电磁开关阀、51—压力传感器、52—压力表、53—压力表、54—压力传感器、55—电磁开关、56—球阀、57—液压测试模块58—电气模块、59—数据采集与控制模块、60—泵源部分、61—测试台部分、62—冷却清洗模块、63—污染度监测模块。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置，如图1所示，包括液压测试模块、电气控制模块、数据采集与处理模块和污染度监测模块；刹车控制伺服阀的液压接口与所述液压测试模块连接，电气接口与数据采集与处理模块相连；其中液压测试模块的动力源、污染度监测模块和部分电气控制模块安置在泵源中，其余电气控制模块安装在测试台中；刹车控制伺服阀安装在测试台上。图1中泵源部分包括了被测伺服阀47、液压测试模块57、电气模块58、数据采集与控制模块59，其中数据采集处理模块从液压测试模块中采集各种传感器信号，并且对电气系统发出指令，对液压测试模块中的电磁阀、电机等进行控制，另外数据采集处理模块对伺服阀进行驱动。

图2中泵选用的是Parker公司PV系列斜盘式柱塞泵，最高压力为35MPa，通过比例溢流阀进行调压，可以使得泵压力输出从0MPa到35MPa之间变化。同时泵源配备自动清洗设备，可自动对油箱中油液进行清洗，满足测试要求。油箱配备有温度传感器，液位显示和加热器。将泵源出口油路集中在阀块当中，并将元件集中安装方便拆卸，安装在阀块上的元件包括：安全溢流阀（直动式溢流阀）、比例溢流阀、单向阀、蓄能器、过滤器、压力表、压力传感器等。被测伺服阀出口和进口都设置有压力、温度等传感器，负载使用软管代替。

图3中数据采集系统通过信号输出板卡输出包括三角波、方波、正弦波和阶跃信号在内的多种信号，通过伺服阀驱动器将数采板卡输出的信号转换为控制驱动伺服阀的电流信号，刹车伺服阀接收电流信号控制输出压力。压力传感器采集输出压力信号，数采板卡采集压力传感器信号输入到工控机中进行处理。同时伺服阀输入信号通过采样电阻输入到数据采集系统中，以完成各种动静态试验。

Claims (1)

1.一种用于民用飞机刹车伺服阀的检测试验装置，其特征在于，包括液压测试模块（57）、电气模块（58）、数据采集及控制模块（59）和污染度监测模块（63）；刹车控制伺服阀（47）的液压接口与所述液压测试模块（57）连接，电气接口与数据采集及控制模块（59）相连；其中液压测试模块的动力源、污染度监测模块（63）和冷却清洗模块（62）安置在泵源部分（60）中，所述电气模块（58）、液压测试模块（57）和数据采集及控制模块（59）安装在测试台部分（61）中；所述刹车控制伺服阀（47）安装在测试台部分（61）上。