CN114252262A - 一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置，本发明通过采用滑轮组件及塔式力平衡器组合的力平衡组件，可在静态及动态较大轴向位移时提供恒定的平衡升力，保证直升机减速器全过程不受向下异常的轴向力；通过将轴向力及剪切力加载受力支臂与旋翼加载轴承座的分体设计，可通过受力支臂组件的更换，适应不同主减速器的桨榖加载中心位置要求。整套装置通用性强、结构简单，巧妙的克服了模拟加载装置自重对主减速器的不利影响，提高了模拟加载装置的通用性，提高了不同型号试验件的切换效率。
Description
技术领域
本发明属于直升机主减速器模拟试验技术领域，具体涉及一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置。
背景技术
直升机主减速将发动机的转速及扭矩按一定传动比传递给主旋翼、尾旋翼及液压泵、发电机等附件，是直升机的核心部件，在其研发、生产阶段均需对其进行载荷模拟加载试验。直升机主减速实际运行中，除各轴系的扭矩载荷外，其主旋翼轴还承受来自旋翼拉力、剪力、弯矩等载荷，这些载荷通过主旋翼轴传递给旋翼支撑轴承、传动齿轮、减速器壳体等，对轴承寿命、齿轮啮合及减速器壳体变形等均有重要影响，因此直升机主减速器桨榖载荷模拟加载是直升机主减速器试验的重要部分，其对真实工况的模拟符合性直接关系到模拟试验的成功与否。
目前针对直升机主减速器桨榖载荷模拟加载试验，行业普遍采用静力疲劳试验与动态工况模拟试验相结合的方法：其中静力疲劳试验主要考核直升机主减速器旋翼轴强度；动态工况模拟试验主要考核主减速器的整体动态性能。而直升机主减速器的动态试验可在地面直升机铁鸟试验中进行，铁鸟试验直接带旋翼进行试验，其中主旋翼轴受旋翼升力、剪力、弯矩等载荷，载荷情况与实际飞行工况一致性高，但其成本高。业内目前大多采用滚动轴承旋翼加载轴承座对旋翼轴进行模拟加载，旋翼加载轴承座旋转轴连接直升机主减旋翼轴，其静止外壳体通过液压缸等力加载装置施加拉力、剪力、弯矩等载荷。一般来说模拟试验设备要求设计寿命高，且因直升机主减速器的旋翼轴扭矩加载轴的穿轴等原因，旋翼加载轴承座会采用大直径滚动轴承，导致整个模拟加载装置质量较大，会在非运转状态下对主减速器旋翼轴施加异常的向下轴向载荷，而某些机型的直升机主减速器旋翼轴对向下轴向载荷有严格限制，异常的轴向向下载荷可能会造成某些结构件破坏，所以直升机主减速器桨榖载荷模拟加载试验要考虑克服其加载装置的较大自重影响。另外在直升机主减速器试验台上，往往兼容多型型主减的试验功能，不同型号减速器的桨榖中心及旋翼轴连接接口不同，为提高不同试验件的快速切换，需提高桨榖载荷模拟加载装置的通用性。
发明内容
本发明的目的在于解决直升机主减速器桨榖载荷模拟加载试验中加载装置的较大自重的不利影响的一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置。
一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置，包括旋翼加载轴承座组件、升力加载组件、剪力加载组件和力平衡组件。所述旋翼加载轴承座组件包括输出法兰组件、锥滚子轴承、轴承内隔环、轴承喷油外隔环、轴承座壳体、轴承座旋转轴、旋翼转接法兰、轴向力和剪切力加载受力支臂组件。旋翼加载轴承座组件由一对锥滚子轴承背对背组合支撑，轴承内隔环与轴承喷油外隔环配合调整预紧力。所述旋翼加载轴承座组件上安装有轴承座旋转轴，轴承座旋转轴上方通过鼓形齿与输出法兰组件连接，轴承座旋转轴下方通过端面齿与旋翼转接法兰连接。所述升力加载组件和剪力加载组件通过轴向力及剪切力加载受力支臂组件与轴承座壳体连接。所述力平衡组件与剪力加载组件连接。
进一步地，所述力平衡组件包括升力滑轮组件、钢丝绳和塔式力平衡器组件。升力滑轮组件、通过钢丝绳与塔式力平衡器组件连接。
本发明的有益效果在于：
通过采用滑轮组件及塔式力平衡器组合的力平衡组件，可在静态及动态较大轴向位移时提供恒定的平衡升力，保证直升机减速器全过程不受向下异常的轴向力；通过将轴向力及剪切力加载受力支臂与旋翼加载轴承座的分体设计，可通过受力支臂的更换，适应不同主减速器的桨榖加载中心位置要求。整套装置通用性强、结构简单，巧妙的克服了模拟加载装置自重对主减速器的不利影响，提高了模拟加载装置的通用性，提高了不同型号试验件的切换效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的A向俯视示结构意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
图1是发明的优选实施的一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置结构示意图，主要由旋翼加载轴承座组件10、升力加载组件20、剪力加载组件30及力平衡组件40组成。其中旋翼加载轴承座组件10主要包括输出法兰组件11、锥滚子轴承12、轴承内隔环13、轴承喷油外隔环14、轴承座壳体15、轴承座旋转轴16、旋翼转接法兰17、轴向力及剪切力加载受力支臂组件18；其中升力加载组件20及剪力加载组件30为伺服液压缸加载器；力平衡组件40由升力滑轮组件41、钢丝绳42及塔式力平衡器组件43组成。
旋翼加载轴承座组件10由一对锥滚子轴承12背对背组合支撑，轴承内隔环13与轴承喷油外隔环14配合调整预紧力，轴承组可承受大的轴向力、径向力及弯矩等联合载荷，安装调配简单，承载能力极强，适用于直升机主减速器旋翼轴低速大载荷的工况；旋翼加载轴承座组件10的轴承座旋转轴16上方通过鼓形齿与输出法兰组件11连接，可实现大旋翼加载扭矩的传递，并且可实现扭矩加载轴与旋翼加载轴承座组件10的额定同轴4′的偏差，结构简单、安装方便且补偿量大，适用于直升机主减速器旋翼轴运转后由于拉杆变形及温度导致的较大的姿态变化；旋翼加载轴承座组件10的轴承座旋转轴16下方通过端面齿与旋翼转接法兰17连接，旋翼转接法兰17与主减速器的旋翼轴进行连接，通过旋翼转接法兰17的更换，实现与不同型号直升机主减速器的连接；轴承座旋转轴16的内径较大，给双旋翼直升机主减速器的内旋翼轴预留空间，增加装置的通用性。
升力加载组件20及剪力加载组件30通过轴向力及剪切力加载受力支臂组件18与轴承座壳体15连接。升力加载组件20及剪力加载组件30可根据直升机主减速器试验件上旋翼加载中心A点的变化及模拟加载载荷的变化进行更换，适应不同型号试验间的试验要求。4组升力缸整体合力提供旋翼升力模拟载荷，成180°对称布置的升力加载组件通过施加不同的升力载荷可实现旋翼弯矩模拟载荷；剪力加载组件的作用轴线通过加载中心A点，提供旋翼前及侧剪力模拟载荷。升力加载组件20及剪力加载组件30均由液压伺服控制***控制，可按直升机特定的主减速器桨榖载荷谱进行加载。
力平衡组件40由升力滑轮组件41、钢丝绳42及塔式力平衡器组件43组成，升力滑轮组件41可将塔式力平衡器组件43提供的恒定拉力进行拉力成倍放大，如图1所示的形式，如塔式力平衡器组件43设定为200kg拉力，最后每个力平衡组件40为旋翼加载轴承座组件10提供800kg拉力，如图2若均布4处塔式力平衡器组件43，则力平衡组件40一共给旋翼加载轴承座组件10提供3200kg的拉力，可根据直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置的自重及实际试验台布置情况，设置不同的力平衡组件40布置方式及拉力设定。塔式力平衡器组件43可在一定钢丝绳42伸缩长度范围内保持恒定的平衡拉力。
综上所述，本发明提供了一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置，其可在静态和动态的情况下对模拟加载装置自重进行平衡，从而保证了直升机主减试验件在试验台上安全可靠的桨榖载荷模拟加载；其通过轴向力及剪切力加载受力支臂的分体设计以及旋翼转接法兰的设计提高了桨榖载荷模拟加载的通用性与使用便利性。
本发明考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置采用一对组合使用的锥滚子加载轴承座，轴承座转子可通过转接法兰盘实现与不同型号主减速器的连接，且轴承座转子有较大内径，可适应具有双旋翼的主减速器的试验连接要求；其轴向力及剪切力加载受力支臂与旋翼加载轴承座设计为两体，可通过受力支臂的更换，适应不同主减速器的桨榖加载中心位置要求；在直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置的轴向力及剪切力加载受力支臂上均布力平衡组件，组件采用滑轮组件及塔式力平衡器组合，可根据不同滑轮组合对塔式力平衡器的拉力进行放大，在较大力范围内平衡直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置的自重，另外利用塔式力平衡器较大伸缩行程内力恒定的特点，在主减速器受较大轴向拉力发生较大轴向位移时，仍可提供恒定的平衡升力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置，其特征是:包括旋翼加载轴承座组件(10)、升力加载组件(20)、剪力加载组件(30)和力平衡组件(40)。所述旋翼加载轴承座组件(10)包括输出法兰组件(11)、锥滚子轴承(12)、轴承内隔环(13)、轴承喷油外隔环(14)、轴承座壳体(15)、轴承座旋转轴(16)、旋翼转接法兰(17)、轴向力和剪切力加载受力支臂组件(18)。旋翼加载轴承座组件(10)由一对锥滚子轴承(12)背对背组合支撑，轴承内隔环(13)与轴承喷油外隔环(14)配合调整预紧力。所述旋翼加载轴承座组件(10)上安装有轴承座旋转轴(16)，轴承座旋转轴(16)上方通过鼓形齿与输出法兰组件(11)连接，轴承座旋转轴(16)下方通过端面齿与旋翼转接法兰(17)连接。所述升力加载组件(20)和剪力加载组件(30)通过轴向力及剪切力加载受力支臂组件(18)与轴承座壳体(15)连接。所述力平衡组件(40)与剪力加载组件(30)连接。
2.根据权利要求1所述的一种考虑平衡静态自重的直升机主减速器桨榖载荷模拟加载装置，其特征是:所述力平衡组件(40)包括升力滑轮组件(41)、钢丝绳(42)和塔式力平衡器组件(43)。升力滑轮组件(41)、通过钢丝绳(42)与塔式力平衡器组件(43)连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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