CN206002292U - 一种安装节拉杆推力加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安装节拉杆推力加载装置，属于航空发动机试验技术领域。包括：控制器、伺服阀、两套推力加载组件、两个拉杆、横梁及销轴；推力加载组件包括：作动筒、限位垫圈、测力计、直线轴承、及轴形单耳；作动筒一端与固定装置铰接，另一端与测力计通过作动筒的加载杆连接，作动筒和测力计之间安装限位垫圈；测力计的另一端与轴形单耳连接，轴形单耳上安装直线轴承,推力加载组件与拉杆通过轴形单耳铰接，两个拉杆分别与横梁的两端铰接，横梁设置有销轴，且通过销轴固定；控制器‑伺服阀通过同步控制两个作动筒，从而控制两套推力加载组件；保证了拉杆载荷等值施加、加载角度的精确性及球铰结构稳定不失稳，且限制了承力横梁的偏转。

Description

一种安装节拉杆推力加载装置

技术领域

本实用新型属于航空发动机试验技术领域，具体涉及一种安装节拉杆推力加载装置。

背景技术

安装系统中的主、辅安装节是发动机与飞机的连接点，发动机通过安装节固定到飞机上。安装节是发动机上的重要承力件，把发动机的推力、重力、侧向力和扭矩传递给飞机，同时还将飞机起飞，着陆和飞行引起的惯性力和其它气动力传递给发动机。

如图1所示：某型发动机安装节推力传递结构由拉杆—横梁—拉杆组成，连接处均为球铰结构，试验要求对两侧拉杆施加等值推力载荷以考核构件承载能力，这相当于在一个不稳定的多连杆结构两端施加推力，加载结构需同时保证：构件结构不失稳、加载角度精确和两端拉杆载荷等值施加；在此之前对此拉杆—横梁结构只进行拉向载荷考核，由于拉杆载荷为拉向，不存在失稳问题，试验难度减小很多，但此试验方法仍难以同时实现两端载荷相同和构件结构稳定。

加载作动筒为液压加载控制，即使选择规格相同的作动筒，由于内部密封结构摩擦力差异也会导致载荷输出同步性和均匀性的微小差异，当对两端拉杆施加推力时，由于横梁中间为销轴结构，若两端推力载荷之差造成的扭矩大于销轴摩擦力扭矩，横梁就会发生偏转，造成结构失稳以及拉杆加载角度偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的：为了解决上述问题，本实用新型提出了一种安装节拉杆推力加载装置，采用拉杆推力固定结构和承力横梁偏转限制结构及载荷同步等值施加的技术方案，满足试验件对载荷施加的要求。

本实用新型的技术方案：一种安装节拉杆推力加载装置，包括：控制器、伺服阀、两套推力加载组件、两个拉杆、横梁及销轴；

所述推力加载组件包括：作动筒、限位垫圈、测力计、直线轴承、及轴形单耳；

所述测力计两端设置有内螺纹，作动筒一端与固定装置铰接，另一端与测力计通过作动筒的加载杆螺纹连接，所述作动筒和测力计之间安装有限位垫圈；测力计另一端与轴形单耳连接，所述轴形单耳上安装直线轴承，所述推力加载组件与拉杆通过轴形单耳铰接，所述两个拉杆分别与横梁的两端铰接，所述横梁中心设置有销轴，且横梁通过销轴固定在试验平台上；

控制器与伺服阀连接，伺服阀分别与两个作动筒连接，伺服阀同步控制两个作动筒，伺服阀通过同步控制两个作动筒，从而分别控制两套推力加载组件。

优选地，所述拉杆与横梁之间、轴形单耳与拉杆之间以及作动筒固定端，三个铰接处安装关节轴承。

优选地，所述限位垫圈为薄片结构，整体呈U型。

优选地，所述限位垫圈的折弯半径大于所述作动筒的加载杆的半径。

本实用新型的有益效果：采用同步力施加的方法，保证了两端拉杆载荷等值施加、加载角度的精确性及推力载荷作用下球铰结构稳定不失稳，且限制了承力横梁的偏转。

附图说明

图1为现有技术拉杆-横梁结构及受力情况示意图。

图2为现有技术拉杆推力固定结构示意图。

图3为现有技术双路控制加载方法示意图。

图4为现有技术固定一端位移加载方法示意图。

图5为所示实施例的采用的同步力施加方法示意图。

图6为所示实施例的承力横梁偏转限制结构示意图。

图7为为本实用新型一种安装节拉杆推力加载装置的一优选实施例的各组件示意图。

其中，1-控制器，2-伺服阀，3-作动筒，4-限位垫圈,5-测力计，6-直线轴承，7-拉杆，8-横梁，9-销轴，10-轴形单耳，11-关节轴承，12-平衡杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型保护范围的限制。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，请参阅图1至图7；

本实用新型一种安装节拉杆推力加载装置，包括以下三部分：具有防失稳功能的拉杆推力角度固定结构(图2所示)、载荷同步等值施加装置(图5所示)及承力横梁偏转限制结构(图6所示)，保证了两端拉杆载荷等值施加及加载角度精确，解决了推力载荷作用下球铰结构失稳问题和限制了承力横梁的偏转。

如图7所示：一种安装节拉杆推力加载装置，由控制器1、伺服阀2、作动筒3、限位垫圈4、测力计5、直线轴承6、拉杆7、横梁8、销轴9及轴形单耳10组成；

1)拉杆推力固定结构

对球铰连接的拉杆结构施加定向推力载荷，就必须固定拉杆7角度，最容易实施的办法是固定作动筒3，此种方法虽然易于实施，但由于实际装配中不可能完全实现作动筒3、测力计5和拉杆7处于同一直线上，从而会产生与加载方向垂直的分力，若角度偏差为θ，试验加载载荷为F_试，则产生分力F_分＝F _试·sinθ，当载荷较大时，会对测力计5和作动筒3的加载杆产生较大弯矩，导致测力计5反馈数值失准甚至造成作动筒3损坏。

如图2所示：为解决上述问题作动筒3后端加装关节轴承11形成球铰，使由作动筒3、测力计5和轴形单耳10组成的加载臂同样成为二力杆结构，在轴形单耳处加装直线轴承6，按载荷方向固定，固定后的直线轴承6负责承担安装偏差产生的试验载荷分力F_分。改进后的结构可同时满足：固定拉杆推力加载角度和加载臂的二力杆结构，避免了由安装偏差产生的附加分力形成弯矩，对测力计5和作动筒3产生不利影响。

2)载荷同步等值施加装置

试验要求对两端拉杆施加角度对称大小相等的推力，由于横梁可绕中心销轴9在加载平面内转动，导致结构偏转，受力情况发生改变，偏转严重时会与销轴9固定板卡死而损坏试验件，为避免这种情况发生就要求两端推力具有十分精准的同步性。

早期拉杆拉力试验中采用的两种同步力施加方法，如图3所示：a)双路控制加载方法：两端拉杆7载荷均由控制器1及伺服阀2控制作动筒3加载，此加载方法存在的问题是：伺服阀2通过测力计5反馈载荷数值，再通过提高或降低作动筒3前后腔压差来调节载荷输出，但两路伺服控制不可能做到完全精准同步，难以保证横梁8不发生偏转。如图4所示：b)固定一端位移加载方法：一端拉杆7的载荷由控制器1及伺服阀2控制作动筒3加载，另一端通过平衡杆12结构固定，此加载方法可以保证横梁8的偏转量在可接受的范围内，但存在的问题是：加载杆7的载荷对销轴9处的扭矩＝平衡杆端载荷产生的扭矩+销轴9处的摩擦力扭矩，这就导致平衡杆端对拉杆载荷与作动筒施加载荷不等值，不满足试验要求，并且当试验载荷加大时，差值也将变大。

如图5所示：本实用新型采用的同步力施加方法。将两端拉杆作动筒3接入同一油路，载荷由控制器1及伺服阀2控制，此加载方法的好处是：两作动筒3的供油、回油压力完全同步且大小相同，输出误差仅为作动筒3的内密封圈摩擦力差异带来的误差，与试验载荷相比可以忽略。

3)承力横梁偏转限制结构

试验件横梁8仅在加载初始期(即两端作动筒3的内密封圈摩擦力之差最大时)可能发生偏转，为避免此种情况发生。如图6所示：本实用新型设计了专门用于的作动筒3的限位垫圈4，限位垫圈4为薄片结构，整体呈U型且限位垫圈4的折弯半径大于所述作动筒3加载杆的半径，装配在作动筒3的加载杆上，可视为作动筒加载杆的伸出量，其一端为开口装置，便于随时取出和装配。安装于作动筒3与测力计5之间，作用是在作动筒3加载初期抵抗横梁8偏转：加载前调整作动筒3的加载杆伸出量，装入限位垫圈4，当加载初期出现两端力不平衡时，力小的一端限位垫圈4起到限位作用，保证整个推力加载组件的长度不变，则横梁8不会发生偏转；当两端作动筒3加载完全同步，推力载荷不断变大时，作动筒3加载杆持续伸出，此时限位垫圈4不再起作用，试验可正常进行。

本实用新型具有防失稳功能的拉杆推力角度固定结构、载荷同步等值施加装置及承力横梁偏转限制结构，已成功完成多状态的安装节拉杆—横梁推力试验，成功测得试验件推力载荷下各部位受力变形情况和应力分布，为改进优化结构设计提供了详细的试验数据参考，可推广应用于其他军、民用类似结构推力载荷试验中。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种安装节拉杆推力加载装置，其特征在于，包括：控制器(1)、伺服阀(2)、两套推力加载组件、两个拉杆(7)、横梁(8)及销轴(9)；

所述推力加载组件包括：作动筒(3)、限位垫圈(4)、测力计(5)、直线轴承(6)、及轴形单耳(10)；

所述测力计(5)两端设置有内螺纹，作动筒(3)一端与固定装置铰接，另一端与测力计(5)通过作动筒(3)的加载杆螺纹连接，所述作动筒(3)和测力计(5)之间安装有限位垫圈(4)；测力计(5)另一端与轴形单耳(10)螺纹连接，所述轴形单耳(10)上安装直线轴承(6),所述推力加载组件与拉杆(7)通过轴形单耳(10)铰接，所述两个拉杆(7)分别与横梁(8)的两端铰接，所述横梁(8)中心设置有销轴(9)，且横梁(8)通过销轴(9)固定在试验平台上；

控制器(1)与伺服阀(2)连接，伺服阀(2)分别与两个作动筒(3)连接，伺服阀(2)通过同步控制两个作动筒(3)，从而分别控制两套推力加载组件。

2.根据权利要求1所述的一种安装节拉杆推力加载装置，其特征在于：所述拉杆(7)与横梁(8)之间、轴形单耳(10)与拉杆(7)之间以及作动筒(3)固定端，三个铰接处安装关节轴承(11)。

3.根据权利要求1所述的一种安装节拉杆推力加载装置,其特征在于：所述限位垫圈(4)为薄片结构，整体呈U型。

4.根据权利要求2所述的一种安装节拉杆推力加载装置，其特征在于：所述限位垫圈(4)的折弯半径大于所述作动筒的加载杆的半径。