【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等效载荷动态加载装置，具体提供了扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台。
技术介绍
1、飞机发动机启停时，螺旋桨及风扇等装置将产生较大的扭矩载荷，这种扭矩载荷如果不加抑制或平衡，将会导致发动机结构产生较大的扭转变形，从而导致安装于发动机与发动机安装架之间的隔振器发生撕裂破坏。为防止隔振器等部件破坏，需要在发动机与发动机安装架之间设置一种液压式扭矩补偿装置，以保护隔振设备，保证飞机的使用性能。
2、该扭矩补偿装置通常由左右两个油缸及上部的蓄能器组成，左油缸上腔以及右油缸下腔装有液压油，当所连接的发动机等结构产生上下或俯仰运动时，两端作动器同向作动，通过左油缸上腔和右油缸下腔相连，总容积不变，液压系统压力不变，液压系统内部压力自平衡；而当结构产生扭转运动时，两端作动其异向作动，油缸总容积改变，液压系统内部压力产生变化，油液通过调节装置进入蓄能器，蓄能器内的弹簧活塞装置对系统压力进行补偿，且只针对扭矩载荷产生补偿作用。
3、为了保证上述扭矩补偿装置的使用性能，需要针对该扭矩补偿装置的运行原理及其试验所需的要求，提供在复杂工况环境中模拟航空发动机真实情况的试验。若采用真实发动机进行试验，将造成试验成本过高，因此，需要设计一种能模拟扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，使得既能够模拟航空发动机运行的基础振动、扭矩及偏载的产生和传递，又能将这三种载荷配合并作用于扭矩补偿装置上。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了扭
2、本专利技术提供的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，具体包括试验台和位于试验台上的基础振动机构、扭矩机构和偏载机构；基础振动机构包括柔性连接于试验台上并用于安装扭矩补偿装置的安装架和位于安装架内侧的振动伺服驱动装置，安装架与振动伺服驱动装置之间设有振动试验单元；扭矩机构包括支撑座和位于支撑座上的扭矩杆，扭矩杆与扭矩补偿装置的油缸连接且扭矩杆上连接有扭矩伺服驱动装置；偏载机构包括与支撑座连接的偏载壳体和位于偏载壳体内的偏载伺服驱动装置，由偏载伺服驱动装置驱动偏载壳体和支撑座运动对扭矩补偿装置进行偏载试验；偏载壳体内包括锁紧单元。
3、进一步地，振动试验单元包括偏心轮和与偏心轮连接的内框架，内框架外端呈角度铰接有外框架，外框架上设有用于调节内框架与外框架之间角度的角度调节驱动件；外框架与安装架连接，内框架上连接有位于偏心轮外侧并可带动偏心轮自转的万向联轴器，万向联轴器远离偏心轮的一端与振动伺服驱动装置连接。
4、进一步地，试验台包括上支座，安装架通过弹簧单元和球铰单元柔性连接于上支座内；弹簧单元包括分别连接于安装架两侧下端与试验台之间的底弹簧；球铰单元包括分别位于安装架两侧端与上支座内端面之间的侧球铰。
5、进一步地，扭矩杆包括扭矩输入杆和扭矩输出杆，扭矩输入杆与扭矩输出杆之间通过连接杆连接，扭矩输入杆、扭矩输出杆和连接杆为一体式结构；扭矩输出杆的两端与扭矩补偿装置的油缸连接。
6、进一步地，支撑座上设有输入端座体和输出端座体，输入端座体和输出端座体内设有传扭轴承，连接杆位于扭矩输入杆的一侧支撑于输入端座体内，连接杆位于扭矩输出杆的一侧支撑于输出端座体内，传扭轴承分别位于连接杆与输入端座体之间、连接杆与输出端座体之间。
7、进一步地，扭矩输出杆的两侧端与扭矩补偿装置的油缸推杆之间通过扭矩推杆连接；扭矩推杆与油缸推杆之间留有偏载间隙，偏载间隙内设有柔性填充垫圈。
8、进一步地，扭矩伺服驱动装置连接于扭矩输入杆远离连接杆的一侧端；试验台上开设有通槽，支撑座整体呈“工字型”结构，支撑座具体包括上端座、下端座和垂直连接于上端座与下端座之间的中部座；中部座容纳于通槽内，上端座和下端座分别位于试验台的上端和下端，下端座与偏载壳体连接。
9、进一步地，试验台包括下支座，偏载伺服驱动装置设于下支座上，偏载壳体滑动设置于下支座上并由偏载伺服驱动装置驱动水平滑动；锁紧单元设于偏载壳体与下支座之间。
10、进一步地，锁紧单元包括位于偏载壳体下端的锁紧外壳和位于锁紧外壳内的锁紧推杆，锁紧外壳内还设有位于锁紧推杆上端的锁紧弹簧；所述锁紧推杆上开设有锁紧孔，锁紧外壳上活动设置有上锁紧杆和下锁紧杆；当偏载伺服驱动装置驱动偏载壳体运动以进行偏载试验时，锁紧单元处于自然状态，上锁紧杆和下锁紧杆均与锁紧孔分离；当需评定偏载效果时，将下锁紧杆置于锁紧孔内，使得偏载壳体无法前后移动以实现锁紧功能；当评定结束后，将下锁紧杆从锁紧孔内退出，并将上锁紧杆置于锁紧孔内并使得偏载壳体返程复位。
11、进一步地，下支座上设有棘状凸起滑轨，锁紧推杆下端包括与棘状凸起滑轨匹配设置的三角形状滑动块；偏载壳体通过三角形状滑动块与棘状凸起滑轨配合在棘状凸起滑轨上朝向远离偏载伺服驱动装置的一侧单向移动来进行偏载试验。
12、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
13、1、本专利技术可通过基础振动机构实现航空发动机中扭矩补偿装置在飞行过程中的模拟振动试验，通过伺服马达调整偏心轮安装内框架与外框架之间的角度，通过伺服电机带动偏心轮自转，以此改变偏心轮的轴心方向，并产生离心冲击，带动扭矩补偿装置振动，以此模拟航空发动机飞行工况下的基础振动。
14、2、本专利技术可通过扭矩机构模拟航空发动机中扭矩补偿装置的扭矩工况，通过竖直电缸驱动扭矩杆将扭矩传递给油缸来为扭矩补偿装置提供扭矩。同时本专利技术可通过偏载机构模拟航空发动机中扭矩补偿装置的偏载工况，通过水平伺服电缸推动偏载壳体，进一步推动偏载机构整体进行水平移动，为扭矩补偿装置提供偏载。
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1.扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，包括试验台（1）和位于试验台（1）上的基础振动机构（2）、扭矩机构（3）和偏载机构（4）；所述基础振动机构（2）包括柔性连接于试验台（1）上并用于安装扭矩补偿装置的安装架（5）和位于安装架（5）内侧的振动伺服驱动装置（6），安装架（5）与振动伺服驱动装置（6）之间设有振动试验单元；所述扭矩机构（3）包括支撑座（7）和位于支撑座（7）上的扭矩杆，扭矩杆与扭矩补偿装置的油缸（36）连接且扭矩杆上连接有扭矩伺服驱动装置（8）；所述偏载机构（4）包括与支撑座（7）连接的偏载壳体（9）和位于偏载壳体（9）内的偏载伺服驱动装置（10），由偏载伺服驱动装置（10）驱动偏载壳体（9）和支撑座（7）运动对扭矩补偿装置进行偏载试验；所述偏载壳体（9）内包括锁紧单元（39）。
2.根据权利要求1所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述振动试验单元包括偏心轮（11）和与偏心轮（11）连接的内框架（12），所述内框架（12）外端呈角度铰接有外框架（13），外框架（13）上设有用于调节内框架（1
3.根据权利要求2所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述试验台（1）包括上支座（16），安装架（5）通过弹簧单元和球铰单元柔性连接于上支座（16）内；所述弹簧单元包括分别连接于安装架（5）两侧下端与试验台（1）之间的底弹簧（17）；球铰单元包括分别位于安装架（5）两侧端与上支座（16）内端面之间的侧球铰（18）。
4.根据权利要求3所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述扭矩杆包括扭矩输入杆（19）和扭矩输出杆（20），扭矩输入杆（19）与扭矩输出杆（20）之间通过连接杆（44）连接，扭矩输入杆（19）、扭矩输出杆（20）和连接杆（44）为一体式结构；扭矩输出杆（20）的两端与扭矩补偿装置的油缸（36）连接。
5.根据权利要求4所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述支撑座（7）上设有输入端座体（21）和输出端座体（22），输入端座体（21）和输出端座体（22）内设有传扭轴承，连接杆（44）位于扭矩输入杆（19）的一侧支撑于输入端座体（21）内，连接杆（44）位于扭矩输出杆（20）的一侧支撑于输出端座体（22）内，传扭轴承分别位于连接杆（44）与输入端座体（21）之间、连接杆（44）与输出端座体（22）之间。
6.根据权利要求5所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述扭矩输出杆（20）的两侧端与扭矩补偿装置的油缸推杆（37）之间通过扭矩推杆（23）连接；扭矩推杆（23）与油缸推杆（37）之间留有偏载间隙（24），偏载间隙（24）内设有柔性填充垫圈。
7.根据权利要求6所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述扭矩伺服驱动装置（8）连接于扭矩输入杆（19）远离连接杆（44）的一侧端；所述试验台（1）上开设有通槽（45），支撑座（7）整体呈“工字型”结构，支撑座（7）具体包括上端座（25）、下端座（26）和垂直连接于上端座（25）与下端座（26）之间的中部座（27）；所述中部座（27）容纳于通槽（45）内，上端座（25）和下端座（26）分别位于试验台（1）的上端和下端，下端座（26）与偏载壳体（9）连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述试验台（1）包括下支座（28），所述偏载伺服驱动装置（10）设于下支座（28）上，偏载壳体（9）滑动设置于下支座（28）上并由偏载伺服驱动装置（10）驱动水平滑动；所述锁紧单元（39）设于偏载壳体（9）与下支座（28）之间。
9.根据权利要求8所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述锁紧单元（39）包括位于偏载壳体（9）下端的锁紧外壳（29）和位于锁紧外壳（29）内的锁紧推杆（30），锁紧外壳（29）内还设有位于锁紧推杆（30）上端的锁紧弹簧（53）；所述锁紧推杆（30）上开设有锁紧孔（31），锁紧外壳（29）上活动设置有上锁紧杆（32）和下锁紧杆（33）；当偏载伺服驱动装置（10）驱动偏载壳体（9）运动以进行偏载...
【技术特征摘要】
1.扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，包括试验台（1）和位于试验台（1）上的基础振动机构（2）、扭矩机构（3）和偏载机构（4）；所述基础振动机构（2）包括柔性连接于试验台（1）上并用于安装扭矩补偿装置的安装架（5）和位于安装架（5）内侧的振动伺服驱动装置（6），安装架（5）与振动伺服驱动装置（6）之间设有振动试验单元；所述扭矩机构（3）包括支撑座（7）和位于支撑座（7）上的扭矩杆，扭矩杆与扭矩补偿装置的油缸（36）连接且扭矩杆上连接有扭矩伺服驱动装置（8）；所述偏载机构（4）包括与支撑座（7）连接的偏载壳体（9）和位于偏载壳体（9）内的偏载伺服驱动装置（10），由偏载伺服驱动装置（10）驱动偏载壳体（9）和支撑座（7）运动对扭矩补偿装置进行偏载试验；所述偏载壳体（9）内包括锁紧单元（39）。
2.根据权利要求1所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述振动试验单元包括偏心轮（11）和与偏心轮（11）连接的内框架（12），所述内框架（12）外端呈角度铰接有外框架（13），外框架（13）上设有用于调节内框架（12）与外框架（13）之间角度的角度调节驱动件（14）；外框架（13）与安装架（5）连接，内框架（12）上连接有位于偏心轮（11）外侧并可带动偏心轮（11）自转的万向联轴器（15），万向联轴器（15）远离偏心轮（11）的一端与振动伺服驱动装置（6）连接。
3.根据权利要求2所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述试验台（1）包括上支座（16），安装架（5）通过弹簧单元和球铰单元柔性连接于上支座（16）内；所述弹簧单元包括分别连接于安装架（5）两侧下端与试验台（1）之间的底弹簧（17）；球铰单元包括分别位于安装架（5）两侧端与上支座（16）内端面之间的侧球铰（18）。
4.根据权利要求3所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述扭矩杆包括扭矩输入杆（19）和扭矩输出杆（20），扭矩输入杆（19）与扭矩输出杆（20）之间通过连接杆（44）连接，扭矩输入杆（19）、扭矩输出杆（20）和连接杆（44）为一体式结构；扭矩输出杆（20）的两端与扭矩补偿装置的油缸（36）连接。
5.根据权利要求4所述的扭矩补偿装置专用模拟涡浆发动机工作载荷的振动试验台，其特征在于，所述支撑座（7）上设有输入端座体（21）和输出端座体（22），输入端座体（21）和输出端座体（22）内设有传扭轴承，连接杆（44）位于扭矩输入杆（19）的一侧支撑于输入端座体（21）内，连接杆（44）位于扭矩输出杆（20）的一侧支撑于输出端座体（22）内，传扭轴承分别位于连接杆（44）与输入端...
【专利技术属性】
技术研发人员：邝飞雄，潘阳，宾光富，杨景云，荣强生，周鹏，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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