向截止阀Z3和Z4，流入试验作动器100，再从试验作动器流出经换向截止阀Z7和Z8、散热器332和回油过滤器333流回油箱，待管路加热器380、试验作动器100和系统管路等排气干净后，调定比例溢流阀329设定系统压力，当作动器容腔压力与系统压力一致，蓄能器390处于稳态，关闭栗源320，关闭换向截止阀Zl、Z2、Z7和Z8，打开换向截止阀Z3、Z4、Z6，开始保压;保压试验时，作动器油液的外泄露由蓄能器390补充，蓄能器作为辅助动力源，和比例溢流阀协调作用，保证系统工作压力恒定。
[0054]如附图8、9和10所示，压力脉冲试验时，栗源一直工作，通过比例溢流阀调定系统压力，打开换向截止阀Z1、Z2、Z5和Z6，关闭Z3、Z4、Z7和Z8，开始压力脉冲试验;压力脉冲试验时，油液从蓄能器和栗源流出经伺服阀342流进增压缸343低压腔或中间腔，再从增压缸腔中间腔或低压腔流出经伺服阀流回油箱;试验时，通过控制伺服阀阀口的开度，进而改变增压缸低压腔和中间腔的压差、从而产生推力、带动增压缸活塞移动，由于增压缸高压腔与作动器容腔及其连通部分都闭死，增压缸活塞的运动会挤压或拉伸高压腔油液，进而改变油液的压力；换向截止阀Z4和Z7用于防止压力脉冲对栗源的反向冲击，换向截止阀Z3和Z8则用于切断保压模块、防止栗源输出油液直接流入试验作动器。
[0055]实施中通过栗源模块调节系统压力和流量，通过增压模块实现O?42MPa多种波形压力脉冲，通过高低温环境箱、管路加热器和散热器的配合共同模拟油液温度和环境温度的变化，通过振动平台带动试验作动器单向振动实现机载振动的模拟，通过调节电动缸不同的往复速度实现变速度的模拟，并且整个试验系统使用方便、运转平稳、测试准确、寿命长等特点，能够测量多种型式密封圈的性能，由此可见本发明具体有其显著的技术效果。
【主权项】
1.一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于: 包括试验作动器(100)以及与试验作动器(100)的活塞杆(120)连接的往复驱动加载系统(200)，试验作动器(100)包括端盖(110)、活塞杆(120)和缸体(150)，缸体(150)为单一容腔，缸体(150)侧部设有进出油口(151)，活塞杆(I20)的两端穿过缸体(150)和缸体(150)端面的端盖(110)，活塞杆(120)—端穿过端盖(110)后通过力传感器连接法兰(250)与力传感器(270)的一端同轴连接;试验作动器(100)两端部通过作动器支座(130)固定在振动台面(140)上，试验作动器(100)和振动台面(140)固联为一个整体置于高低温环境箱(400)内部，高低温环境箱(400)固定安装在振动平台(500)上，并由振动仪控制振动平台(500)振动进而带动试验作动器(100)上下振动。2.根据权利要求1所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的往复驱动系统(200)包括电动缸(210)、传动轴(280)、传动隔振装置(240)、力传感器(270)和LVDT传感器(261)，电动缸(210)通过电动缸支撑块(212)水平固定在电动缸安装台面(230)上，电动缸推杆(211)通过电动缸连接法兰(220)与传动轴(280)的一端同轴相连，传动轴(280)的两端部均通过轴承支座(282)水平安装在电动缸安装台面(230)上，传动轴(280)的两端部通过直线轴承(281)套在轴承支座(282)中；传动轴(280)另一端通过传动隔振装置(240)与力传感器(270)的另一端相连接。3.根据权利要求2所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的传动轴(280)的正下方设有LVDT传感器(261) LVDT传感器(261)通过LVDT传感器夹具(260)水平固定在电动缸安装台面(230)，LVDT传感器(261)的铁芯通过LVDT传感器连杆(262)连接到传动轴(280)侧壁，使得LVDT传感器(261)的铁芯与传动轴(280)同步往复运动。4.根据权利要求1所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的端盖(110)与活塞杆(120)之间的接触面装有刮尘圈(111)、试验密封圈(112)和支承环(113)，两端的端盖(110)侧面均开有径向布置的漏油口(114)用以收集漏液。5.根据权利要求2所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的传动隔振装置(240)包括滑轨安装法兰(246)、滑轨(242)、滑块(241)，传动轴(280)另一端通过滑轨安装法兰(246)与滑轨(242)的一端面固定相连，滑轨(242)沿上下竖直方向，滑块(241) —端嵌入在滑轨(242)内上下移动，滑块(241)另一端与力传感器(270)固定连接，嵌入在滑轨(242)内的滑块(241)中部水平套有滑块轴(245)，滑块轴(245)贯穿滑块(241)的两端通过滚动轴承(244)套装有滚轮(243)，滚轮(243)嵌入在滑轨(242)两侧竖直的条形凹槽中，滚轮(243)随滑块(241)上下振动时在条形凹槽中滚动;滑块(241)上下方的滑轨(242)内壁设有用于滑块(241)移动限位的限位螺钉(247)。6.根据权利要求5所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的滚轮(243)采用耐磨材料。7.根据权利要求1所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:还包括连接到缸体(150)进出油口的液压系统(300)，液压系统(300)包括提供液压系统(300)液压源的栗源模块(320)、用以产生压力脉冲的增压模块(340)、保压模块(360)和管路加热器(380)，增压模块(340)和栗源模块(320)均与管路加热器(380)连接，增压模块(340)和栗源模块(320)之间连接有保压模块(360)，保压模块(360)连接到缸体(I50)进出油口。8.根据权利要求7所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的栗源模块(320)提供液压系统(300)的液压源，包括油箱(334)、安装在油箱内部的空气滤清器(335)、从油箱(334)接出的吸油过滤器(321)和接入到油箱(334)的回油过滤器(333)，吸油过滤器(321)的出油口依次经手动截止阀(322)、柱塞栗(324)、单向阀(325)、管路过滤器(326)后连接到管路加热器(380)的输入端，伺服电机(323)连接柱塞栗(324)带动柱塞栗(324)旋转;管路过滤器(326)的出油口设有电子式压力传感器(328)、温度传感器(327)和机械式压力传感器，管路过滤器(326)的出油口和进油口分别经比例溢流阀(329)和安全阀(330)后连接到散热器(332)输入端，散热器(332)输出端连接到回油过滤器(333)的进油口，散热器(332)连接有比例流量阀(331)，散热器(332)与安全阀(330)之间的管路设有温度传感器(327)，并引出连接到保压模块(360)。9.根据权利要求7所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的增压模块(340)包括伺服阀(342)，伺服阀(342)的P口和T口分别经各自的换向截止阀(341)连接到管路加热器(380)和保压模块(360)，伺服阀(342)的A口和B 口分别连接到增压缸(343)的低压腔和中间腔，伺服阀(342)的A口和B口与增压缸(343)内腔之间的管路上均设有电子式压力传感器和温度传感器，增压缸(343)的高压腔连接到油箱，高压腔处设有电子式压力传感器，高压腔经换向截止阀(341)连接到保压模块(360)。10.根据权利要求7所述的一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统，其特征在于:所述的保压模块(360)包括多个换向截止阀(341)和蓄能器(390)，蓄能器(390)连接到管路加热器(380)的出口，蓄能器(390)和管路加热器(380)之间的管路连接有出口流量计(361)，蓄能器(390)连接有电子式压力传感器(328)、温度传感器(327)和机械式压力传感器;其中两个换向截止阀(341)反向串联后一端连通到所述增压模块(340)伺服阀(342)和所述栗源模块(320)之间的管路上，另一端作为连接到缸体(150)侧部的出油口；其中另外两个换向截止阀(341)反向串联后一端连通到管路加热器(380)的出口，另一端经最后一个换向截止阀(341)连接到缸体(150)侧部的进油口，同时另一端连接到所述增压模块(340) ο
【专利摘要】本发明公开了一种航空作动器往复密封多工况综合模拟试验系统。包括试验作动器、与试验作动器的活塞杆连接的往复驱动加载系统以及连接到缸体进出油口的液压系统，试验作动器包括端盖、活塞杆和缸体，往复驱动系统包括电动缸、传动轴、传动隔振装置、力传感器和LVDT传感器，传动轴通过传动隔振装置与力传感器相连接，液压系统包括泵源模块、增压模块、保压模块和管路加热器。本发明能够有效模拟航空作动器的高压、宽温、变速和机载振动等多工况综合条件，并能在各工况下准确测量单个活塞杆多种型式轴密封的摩擦力特性和多次往复后泄漏量，具有使用方便、运转平稳、测试准确、寿命长等特点。
【IPC分类】F15B19/00
【公开号】CN105673621
【申请号】CN201610115225
【发明人】欧阳小平, 库后涛, 彭超, 陈颖, 杨华勇
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月1日