CN215980686U - 基于伺服电机的尾桨轴加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种基于伺服电机的尾桨轴加载装置，包括轴向加载机构和径向加载机构，所述轴向加载机构包括扭矩加载电机、转轴和轴承座；所述径向加载机构包括两组推力装置和一个平衡架，两组推力装置对称设置在平衡架的两端，所述平衡架中部通过一个推力轴承与轴向加载机构的转轴连接；所述推力装置为电机、减速器和丝杠螺母结构。本实用新型简化了力的运算调节法则，将力的大小通过弹性元件转化为位移，有利于伺服电机的闭环控制。取代了传统液压缸的方式，不需要设置液压站及附属设施，系统结构得到了极大的简化，同时降低了维护的工作量。两级减速的传动机构，保证了较大的推力，也提高了位移控制精度。

Description

基于伺服电机的尾桨轴加载装置

技术领域

本实用新型属于加载试验设备领域，具体涉及基于伺服电机的尾桨轴加载装置改进。

背景技术

现有国内外同类装置均采用了液压方式对尾桨轴进行加载。即在需加载部位安装加载液压缸，由液压回路中的压力伺服阀控制液压缸内的压力，间接控制力载荷的大小

但是液压方式需要配套相关的附属设施及控制设备，使整个试验台架变得复杂；而且会产生漏油、液压站噪音振动的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于伺服电机的尾桨轴加载装置，能够将系统结构得简化，且提高位移控制精度。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于伺服电机的尾桨轴加载装置，包括轴向加载机构和径向加载机构，所述轴向加载机构包括扭矩加载电机、转轴和轴承座；所述径向加载机构包括两组推力装置和一个平衡架，两组推力装置对称设置在平衡架的两端，所述平衡架中部通过一个推力轴承与轴向加载机构的转轴连接；所述推力装置为电机、减速器和丝杠螺母结构。

优选的：所述推力装置包括依次设置的伺服电机、行星减速机和丝杠螺母，丝杠螺母的输出端为推头。

优选的：所述推头的输出端依次连接弹性元件及测力传感器，所述测力传感器的工作端与平衡架的端部接触工作。

优选的：所述平衡架分为左右两部分，两部分的各自的末端与推力装置连接，中间端对称固定连接在推力轴承的外圈上，所述推力轴承的内圈套设在转轴上。

优选的：所述平衡架上设有两个防止加载机构偏移的导向销，所述导向销对称设置在推力轴承两侧并与平衡架固定连接。

本实用新型具有以下有益效果：利用这样的基于伺服电机的尾桨轴加载装置，简化了力的运算调节法则，将力的大小通过弹性元件转化为位移，有利于伺服电机的闭环控制。取代了传统液压缸的方式，不需要设置液压站及附属设施，系统结构得到了极大的简化，同时降低了维护的工作量。两级减速的传动机构，保证了较大的推力，也提高了位移控制精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、扭矩加载电机；2、轴承座；3、推力轴承；4、平衡架；5、伺服电机；6、行星减速机；7、丝杠螺母；8、弹性元件；9、测力传感器；10、推头；11、导向销；12、被试件；13、转轴。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

如图1所示的，一种基于伺服电机5的尾桨轴加载装置，包括轴向加载机构和径向加载机构，所述轴向加载机构包括扭矩加载电机1、转轴13和轴承座2；所述径向加载机构包括两组推力装置和一个平衡架4，两组推力装置对称设置在平衡架4的两端，所述平衡架4中部通过一个推力轴承3与轴向加载机构的转轴13连接；所述推力装置为电机、减速器和丝杠螺母7结构。

优选的：所述推力装置包括依次设置的伺服电机5、行星减速机6和丝杠螺母7，丝杠螺母7的输出端为推头10。

优选的：所述推头10的输出端依次连接弹性元件8及测力传感器9，所述测力传感器9的工作端与平衡架4的端部接触工作。

优选的：所述平衡架4分为左右两部分，两部分的各自的末端与推力装置连接，中间端对称固定连接在推力轴承3的外圈上，所述推力轴承3的内圈套设在转轴13上。

优选的：所述平衡架4上设有两个防止加载机构偏移的导向销11，所述导向销11对称设置在推力轴承3两侧并与平衡架4固定连接。

在直升机中尾减试验台中，需要对其进行轴向力加载。本实用新型采用了伺服电机5，配合弹性元件8，将力信号转化为位移信号进行控制，取代了传统的液压加载模式，可高精度地控制施加到试件上的力载荷，并大大简化加载控制系统的复杂程度。

在直升机传动系统试验中，对其尾桨轴向、径向进行加载是一个重要的试验环节。传统方式为液压加载，即由伺服阀控制液压缸的压力，从而控制加载力的大小。本加载装置基于伺服电机5及弹性元件8加载机构，将电机的轴向行程转换为力载荷的大小，从而方便力控制。

系统由伺服电机5，其驱动侧连接行星减速机6与丝杠螺母7结构，将伺服电机5的旋转运动转换为直线运动。螺母前端为推头10，连接弹性元件8，其弹性系数根据加载力的大小及推头10的行程计算得出。弹性元件8前端通过测力传感器9，作为力反馈闭环使用。两侧对称的加载机构通过平衡架4及其上的推力轴承3，将力载荷传递给被试件12。被试件12受到的力为两侧加载机构出力之和。

两侧伺服电机5分别工作在主、从状态。主机通过力传感器的大小，闭环控制其轴向的行程，此行程通过弹性元件8转化为推力或拉力的大小。从机跟随主机的速度、位移值，并根据自身的测力传感器9反馈对这些值进行补偿，以纠正由于加工误差导致的两侧加载力值之偏差。

工作时，扭矩加载电机1工作带动转轴13转动，轴承座2对转轴13限位防止其偏移，转轴13末端连接被试件12，对其进行轴向力加载；同时两个推力装置同时向平衡架4加压施力，平衡架4两端得到的压力都通过推力轴承3施加到转轴13上，再通过转轴13进一步施加到被测物上。两个推力装置的伺服电机5转动，通过行星减速机6带动丝杠螺母7工作，将伺服电机5的旋转运动转换为直线运动，让推头10直线运动，推头10连接弹性元件8，弹性元件8前端通过测力传感器9将力施加给平衡架4。

简化了力的运算调节法则，将力的大小通过弹性元件8转化为位移，有利于伺服电机5的闭环控制。取代了传统液压缸的方式，不需要设置液压站及附属设施，系统结构得到了极大的简化，同时降低了维护的工作量。两级减速的传动机构，保证了较大的推力，也提高了位移控制精度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于伺服电机的尾桨轴加载装置，包括轴向加载机构和径向加载机构，其特征在于：所述轴向加载机构包括扭矩加载电机、转轴和轴承座；所述径向加载机构包括两组推力装置和一个平衡架，两组推力装置对称设置在平衡架的两端，所述平衡架中部通过一个推力轴承与轴向加载机构的转轴连接；所述推力装置为电机、减速器和丝杠螺母结构。

2.根据权利要求1所述的基于伺服电机的尾桨轴加载装置，其特征在于：所述推力装置包括依次设置的伺服电机、行星减速机和丝杠螺母，丝杠螺母的输出端为推头。

3.根据权利要求2所述的基于伺服电机的尾桨轴加载装置，其特征在于：所述推头的输出端依次连接弹性元件及测力传感器，所述测力传感器的工作端与平衡架的端部接触工作。

4.根据权利要求3所述的基于伺服电机的尾桨轴加载装置，其特征在于：所述平衡架分为左右两部分，两部分的各自的末端与推力装置连接，中间端对称固定连接在推力轴承的外圈上，所述推力轴承的内圈套设在转轴上。

5.根据权利要求4所述的基于伺服电机的尾桨轴加载装置，其特征在于：所述平衡架上设有两个防止加载机构偏移的导向销，所述导向销对称设置在推力轴承两侧并与平衡架固定连接。

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