用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置制造方法
【专利摘要】本发明提出一种用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置，由支撑机构、模拟舱门结构和驱动装置组成，待试验的舱门上位锁、模拟舱门结构和驱动装置均安装在支撑机构上，支撑机构与外部振动试验台连接，驱动装置驱动模拟舱门结构运动，模拟舱门结构包括锁环、锁环支撑部件、模拟舱门框架和碟形弹簧。本发明装置体积小，重量轻；能安装在环境温度试验箱中，并满足振动台的重量要求；配合振动台，能实现振动应力的加载；配合液压系统，能实现试验舱门锁的工作触发；能模拟气动力的加载；该装置模拟的环境条件和工况较为真实，该装置具有一定通用性，能进行相似原理舱门锁的可靠性试验；该试验装置加工成本较低，试验成本低。
【专利说明】用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机可靠性试验领域，具体为一种用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置。
【背景技术】
[0002]飞机起落架系统包含起落架机构总成、起落架舱门及作动器、上\下位舱门锁和辅助传感器及液压控制系统组成的复杂系统，具有质量大、原理复杂、使用要求高等特点；该系统能否正常工作是关系飞机能否按要求完成任务和保证安全的重要条件，是保证飞机正常使用的关键部位。飞机起落架舱门上位锁(以下简称舱门上位锁)是关系舱门能否正常工作的关键产品，是影响起落架系统工作的关键产品。舱门上位锁通常由液压作动器、机构构件、信号传感器和外壳等组成，工作环境具有高低温交替变化、存在振动载荷、工作载荷交替变化的特点，工作要求包括在设计条件下正常工作，不发生影响飞机飞行安全的故障。
[0003]随着近几年工业能力和使用要求的不断增长，由传统航空航天撞锁类机构演变的舱门上位锁已开始走向应用。与传统航空航天撞锁相比，这类新型设计集液压、机械和电子控制于一体，可实现被动触发工作、简化系统控制逻辑、工作状态实时输出等功能，且整体性好，具有维护简单的特点。为配合起落架舱门圆周转动的工作特点，航空器中使用的此类产品对工作对象一即舱门锁环一的运动轨迹要求为曲线，这较传统机构要求也有所不同。为保证此类新型产品在工作中能满足产品寿命和功能的可靠性要求，并为继续研发改进产品提供依据，须在产品正式投入使用前进行可靠性试验。
[0004]当前的问题是，现有飞机起落架舱门上位锁可靠性试验装置对该类产品试验要求不能达到要求，即通常不具有驱动部件，不能在工作条件下触发舱门上位锁的机械装置，即不能触发此类舱门上位锁工作，因而实现完成可靠性试验的有关要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:为满足飞机起落架舱门新型上位锁可靠性试验的要求，提供一种新型可靠性试验装置，能考虑多种环境因素、工作载荷和不同设计工况对舱门上位锁可靠性演化和寿命的耦合影响作用，能实现对舱门上位锁的运动功能的模拟，能同时对舱门上位锁施加振动载荷、模拟气动力载荷、高低温工作载荷等多种应力，能根据不同设计工况的要求对舱门上位锁进行可靠性测试，能较真实地模拟舱门上位锁在飞机上的工作条件和工作环境。
[0006]本发明的技术方案为:
[0007]所述一种用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置，其特征在于:由支撑机构、模拟舱门结构和驱动装置组成；
[0008]待试验的舱门上位锁、模拟舱门结构和驱动装置均安装在支撑机构上，且支撑机构与外部振动试验台连接；支撑机构上还安装有用于限制锁环运动轨迹的弧形导槽，以及供模拟舱门结构滑动的滑轨，滑轨上安装有制动座，当模拟舱门结构受驱动装置作用沿滑轨运动到制动座时，模拟舱门结构中的锁环触发待试验的舱门上位锁工作；
[0009]模拟舱门结构包括锁环、锁环支撑部件、模拟舱门框架和碟形弹簧；模拟舱门框架上安装有滑动轴承，用于与支撑机构上安装的滑轨配合；锁环支撑部件包括锁环支架、弹簧导杆、导杆滑动轴承；锁环一端与锁环通过锁销转动配合，另一端与弹簧导杆端部通过锁销转动配合，弹簧导杆上依次安装有导杆滑动轴承、弹簧垫片、碟形弹簧和导杆定位块，弹簧导杆可沿导杆滑动轴承直线运动，导杆定位块与弹簧导杆固定连接，碟形弹簧两端受导杆定位块和弹簧垫片约束，弹簧垫片受导杆滑动轴承限位；导杆滑动轴承固定在模拟舱门框架上。
[0010]有益效果
[0011]本发明的效果是:该试验装置体积小，重量轻；能安装在环境温度试验箱中，并满足振动台的重量要求；配合振动台，能实现振动应力的加载；配合液压系统，能实现试验舱门锁的工作触发；能模拟气动力的加载；该装置模拟的环境条件和工况较为真实，该装置具有一定通用性，能进行相似原理舱门锁的可靠性试验；该试验装置加工成本较低，试验成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1是本发明的立体图；
[0013]附图2是试验装置支撑结构部分分解视图；
[0014]附图3是驱动装置立体视图；
[0015]附图4是驱动装置与支撑结构的连接示意图；
[0016]附图5是模拟舱门结构示意图；
[0017]附图6是模拟舱门结构的弹簧总成示意图
[0018]附图7是模拟舱门结构的外框总成示意图
[0019]附图8是驱动装置与模拟舱门结构连接示意图
[0020]附图9是模拟舱门结构与支撑结构连接示意图
[0021 ] 在附图中:1:连接底座；2:王承力板；3:辅助加强筋；4:试验舱门锁固定板；5:前加强梁；6:后导槽；7:前导槽；8:滑轨支座；9:滑轨；10:上制动座；11:作动筒上安装座；12:作动筒下安装座；13:液压作动筒；14:锁环；15:锁环支架；16:锁销；17:导槽轴承；18:通用短销；19:弹簧导杆；20:导杆定位块；21:导杆滑动轴承；22:弹簧调节垫片；23:碟形弹簧；24:内框上板；25:内框侧板；26:内框底板；27:直线滑动轴承；28:内框底板连接块；29:下制动座。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例描述本发明:
[0023]本实施例中的一种用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置由支撑机构、模拟舱门结构和驱动装置组成。
[0024]待试验的舱门上位锁、模拟舱门结构和驱动装置均安装在支撑机构上，待试验的舱门上位锁的安装位置与实际工作状态相同，该支撑结构同时也是试验装置与试验振动台的连接接口。[0025]参照附图2，连接底座1、主承力板2和辅助加强筋3通过焊接方式连接在一起，是试验装置的受力主体，连接底座I上加工有与振动台连接的螺栓孔，通过与试验振动台连接，以模拟振动环境。试验舱门锁固定板4、后导槽6通过螺栓与主承力板2连接；前加强梁5通过螺栓与辅助加强筋3连接；前导槽7则通过螺栓连接于前加强梁5。上制动座10、下制动座29和滑轨支座8也采用螺栓连接的方式与主承力板2连接，滑轨支座8上固定有滑轨9。以上所述零件组成了试验装置的支撑结构部分。
[0026]待试验的舱门上位锁就用过试验舱门锁固定板4安装在主承力板上，并通过试验舱门锁固定板4确定安装位置。支撑结构不仅用于安装试验舱门锁，同时还为模拟舱门结构和驱动结构提供安装位置。支撑结构中还包括用于限制锁环运动轨迹的弧形导槽，即前导槽7和后导槽6，该导槽使模拟舱门结构中的锁环按照设计轨迹在试验装置中运动。而支撑结构中的上制动座10则起到关键的限位作用，当模拟舱门结构受驱动装置作用沿滑轨运动到上制动座10时，模拟舱门结构中的锁环恰好触发待试验的舱门上位锁工作，此后待试验的舱门上位锁继续带动锁环沿导槽运动，直至达到上锁位置。
[0027]参照附图3，驱动装置主要由液压作动筒和连接零件组成，液压作动筒13、作动筒上安装座11和作动筒下安装座12相互连接在一起。如图4中所示，作动筒上安装座11和作动筒下安装座13通过螺栓连接在主承力板2上。这三个部件构成了试验装置的驱动装置部分，是实现模拟舱门结构运动，完成试验舱门锁工作流程的关键驱动部分。液压作动筒负责驱动模拟舱门结构运动，完成触发试验舱门锁的功能，是实现该装置工作的重要部件；液压作动筒由液压管与液压系统连接，液压系统为驱动结构提供液压驱动力。连接零件则将液压作动筒和支撑结构连接，同时也将液压作动筒和模拟舱门结构连接在一起。
[0028]参照附图5所示，模拟舱门结构包括锁环、锁环支撑部件、模拟舱门框架和碟形弹簧，这一结构是实现试验舱门锁触发、加载模拟气动载荷和模拟锁环运动轨迹的关键结构。锁环及锁环支撑部件是试验舱门锁的工作对象，在试验中将载荷直接传递给试验舱门锁。碟形弹簧组件则用于模拟气动载荷，根据试验舱门锁的设计要求，碟形弹簧进行相应的选取和组合，在设计工况下提供相应的弹力以用于模拟气动载荷。模拟舱门部件则为锁环及锁环支撑部件和碟形弹簧组件提供支撑，同时又与支撑结构和驱动结构连接。模拟舱门结构是实现该试验装置相关功能的核心部件。
[0029]如图7所示，内框上板24、内框侧板25和内框底板26利用螺栓和内框底板连接块28相互连接组成一个整体；内框侧板25的侧边连接有直线滑动轴承27。在试验装置工作时，直线滑动轴承27在滑轨9上实现上下滑动，使图7所示的外框总成上下滑动，完成试验舱门锁被动出发的工作要求，外框总成滑动的动力来自于图3所示的驱动装置。
[0030]如图6所示，锁环支撑部件和碟形弹簧是在模拟舱门结构中模拟气动力的关键结构部分。锁环支撑部件包括锁环支架15、弹簧导杆19、导杆滑动轴承21。锁环一端与锁环通过锁销16转动配合，另一端与弹簧导杆端部通过锁销转动配合。弹簧导杆上依次安装有导杆滑动轴承21、弹簧垫片22、碟形弹簧23和导杆定位块20，弹簧导杆可沿导杆滑动轴承直线运动，导杆定位块与弹簧导杆固定连接，碟形弹簧两端受导杆定位块和弹簧垫片约束，弹簧垫片受导杆滑动轴承限位。导杆滑动轴承21通过螺栓连接在内框上板24上。在锁销16上安装有导槽轴承17 ;导槽轴承17可以在后导槽6和前导槽7中滑动，这使锁销16和锁环14可以按照预先给定的运动轨迹运动，使试验装置的工作过程满足试验要求。图8中，试验装置的驱动装置与模拟舱门结构采用固结连接的方式连接在一起；图9中，模拟舱门结构可以在试验装置的支撑结构的滑轨9上实现上下滑动，这可以完成试验舱门锁的上锁触发过程和开锁锁环下放过程，从而满足试验舱门锁的试验要求。
[0031]在试验进行中，支撑结构固定在环境温控箱中，并与试验振动台连接；驱动装置与试验液压系统相连，根据预先设计的液压工作流程，驱动模拟舱门结构工作，实现试验舱门锁的触发工作；模拟舱门结构则根据试验舱门锁的设计要求，在试验舱门锁的可靠性试验中提供模拟气动力。
【权利要求】
1.一种用于飞机起落架舱门上位锁可靠性试验的立式试验装置，其特征在于:由支撑机构、模拟舱门结构和驱动装置组成； 待试验的舱门上位锁、模拟舱门结构和驱动装置均安装在支撑机构上，且支撑机构与外部振动试验台连接；支撑机构上还安装有用于限制锁环运动轨迹的弧形导槽，以及供模拟舱门结构滑动的滑轨，滑轨上安装有制动座，当模拟舱门结构受驱动装置作用沿滑轨运动到制动座时，模拟舱门结构中的锁环触发待试验的舱门上位锁工作； 模拟舱门结构包括锁环、锁环支撑部件、模拟舱门框架和碟形弹簧；模拟舱门框架上安装有滑动轴承，用于与支撑机构上安装的滑轨配合；锁环支撑部件包括锁环支架、弹簧导杆、导杆滑动轴承；锁环一端与锁环通过锁销转动配合，另一端与弹簧导杆端部通过锁销转动配合，弹簧导杆上依次安装有导杆滑动轴承、弹簧垫片、碟形弹簧和导杆定位块，弹簧导杆可沿导杆滑动轴承直线运动，导杆定位块与弹簧导杆固定连接，碟形弹簧两端受导杆定位块和弹簧垫片约束，弹簧垫片受导杆滑动轴承限位；导杆滑动轴承固定在模拟舱门框架上。
【文档编号】G01M13/00GK103983444SQ201410215944
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】赵世间, 崔卫民, 郭伟 申请人:西北工业大学