专利名称：直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轴承检测技术，主要提出一种直升机自动倾斜器大型薄壁 轴承智能检测分析装置。
背景技术：
自动倾斜器是直升机操控系统的一个主要组成部分，旋翼的总矩及周期的变 距操作都要通过它来实现。自动倾斜器一般由类似轴承的旋转(外)环和不旋转 (内)环组成，它通过万向接头或球铰，旋翼轴上，不旋转环通3 纵拉杆与 驾驶舱中的驾驶杆和总距杆相连，旋转环通过变距拉杆与桨叶相连。试验轴承安 装在自动倾斜器下旋转环和滑筒之间，起定位和支撑作用，并承受径向载荷和轴
向载荷、扭矩。自动倾斜器无倾斜时，各片桨叶在旋转时鄉巨保持恒定；当它被 操纵倾斜时，贝晦片桨叶在旋转中周斯性地改变鄉巨。数巨拉杆转至倾斜器上位 时鄉巨加大，桨叶向上挥舞；转至下位时鄉巨减小，桨叶向下挥舞。这样就形成 旋翼旋转面的倾斜，使旋翼合力倾斜，产生一水平分力。直升机的前后和左右方 向的飞纟话动就^131这种操纵实现的，称为周期变距操纵。飞行员操纵(提或 压)总距杆使自动倾斜器沿旋翼轴平行向上或向下滑动。各片桨叶的鄉巨将同时 增大或减小,使旋翼的升力增大或减小,直升机随之上升或下降。这种操纵称为总距 操纵。
直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析方法及，是用于国内航空螺旋桨、飞 行器在检修状态下对薄壁轴承的异常信息采集、结构 检测、综合故障诊断的 高新技术产品，确保或提高轴承的运行安全可靠性。可替代目前的人工检测，大 大提高检测的准确率，确保轴承的安全4顿性能。国内航空检修专M薄壁轴承 的异常信息采集、结构健康检测、综合故障诊断装置的需求非常迫切，直升机自 动倾斜器薄壁轴承检测分析方法及装置具有极大的经济价f直和市场前景。同时可 以直升机自动倾斜器薄壁轴承检测分析方法及装置检测、试验所得信息为依据， 鹏和优化国内直升机自动倾斜器薄壁轴承设计与制造(选材、几何参数、表面质量、加工方法等)，査找与国外同类产品的差异，为把轴承向更高层次的发展
提供改进手段和可靠保证。
发明内容
本实用新型的目的即是提出一种直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测
分析装置。
本实用新型直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置其结构为其 主要包括试验轴承的悬臂支承机构、对试验轴承施加变化的扭矩和大小交变的轴 向载荷的加载机构及驱动传动机构；戶M的悬臂支承机构用于对试验轴承轴向、 径向定位并使其位于主轴一端呈悬臂结构，所具有的轴承外套与旋转联接法兰盘
联接并使旋转联接法^:联接在输出主轴一端，试验轴承外圈与轴承外敏盈酉己
合、试验轴承内圈与轴承座过盈配合构成试验轴承内圈固定、轴承外圈随主轴旋
转的结构；设置的法兰盘与轴承座联接并m法兰盘向外凸出的环形台阶和轴承
座向外凸出的环形台阶对i，轴承内圈轴向定位；通过联接在轴承外套一侧的工 装压盖和轴承外套向内凸出的环形台阶对试验轴承外圈轴向定位；所述的加载机 构用于对试验轴承施加变化的扭矩和大小交变的轴向载荷，其包括轴向载荷加载 油缸、加载杆和连接缝关节轴承，加载杆通过关节轴承与轴向载荷加载油缸铰 接，连接盘与加载杆固联并和法兰盘联接，具有两个平行设置并与轴向载荷加载
油缸平行的扭矩加载油缸，所述的扭矩加载油ferffi过关节轴承与加载杆连接并使
加载杆与连接盘联接;所述的轴向加载杆与扭矩加载油缸的加载杆为共用的一根； 使轴向载荷加载油缸连接在加载杆的中部并在轴向载荷加载油缸与加载杆之间设 置拉力传感器；两个扭矩加载油缸分别连接在加载杆两端并在扭矩加载油缸与加 载杆之间设置拉力传感器；在 轴承非旋转端面即试验轴承内圈端面上设置温 度传感器，振动传^l直接设置在法兰盘上；驱动传动机构的电机与输出主轴之 间通过皮带传动，通过面对面安装的两套圆锥滚子轴，输出主轴进行支承。
本实用新型所提出直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测装置的工作过 程为
将待检测的大型薄壁轴^A待检区，试验主体采用"悬臂"式结构即将试验主体悬挂在驱动系统的传动主轴上；使试验轴承承担一个变化的扭距，另外在 试验轴承内圈轴心上施加一个大小交变的轴向力，从而模拟直升机自动倾斜器轴 承实际运行工况；直升机自动倾斜器薄壁轴承的主要作用就^1过承受载荷和力 偶，从而控制螺旋桨的运行方向；通过与薄壁轴承外圈过盈配合的轴承外套、旋 转联接法兰盘将试验轴承外圈联接在驱动系统输出主轴的一端，将轴承内圈与轴
承座过盈配合并由轴承座和法兰m其轴向定位，构戯由承内圈不动而轴承外圈
随传动主轴高速旋转的逸验检测方式，并使轴承外圈的旋織度与i微轴承的实 P跪转工况一致；夕卜圈旋转的作用< 1^由承受力均匀，有效的模拟了螺旋桨的
运行工况；试验轴承所受到的轴向载荷主要M:法兰盘传递，法兰盘与轴承座联
接并通过将法兰盘外端的环形凸台压触在试验轴承内圈的端面上从而传递所受 到的轴向载荷和变化的手那巨，试验轴承的内圈把载荷传递到^h轴承上；轴向载 荷通过轴向加载油缸和与轴向加载油缸连接的加载杆推动连接盘，并通过与连接 盘联接一体的法兰繊加至鹏承内圈上，i微轴承的内圈把载荷传递到齡轴承 上；而扭矩则题过另外两个加载油缸与加载杆连接来实现的，两个加载油缸的 运行方向相反从而传递力偶使轴承内圈承受一个变化的扭矩；可以有效的模拟螺 旋桨的运行方向的改变，在检测装置开启的时候，轴向加载和扭矩同时运行，有 效的模拟螺旋桨在飞fi^程中随方向，高度，位置的运行工况；薄壁轴承的主要 作用就是通3W受载荷和力偶从而控制螺旋桨的运行方向，使^轴承在模拟直 升机倾斜器薄壁轴承的实际工况下对其进行检测分析，检测结果真实、准瓶并 将所检测到的其在该工况时的振动、》鹏等其他,送往计穀几由计對几的分析 测试软件对所检测采集的 进行分析诊断，具有检测分析真实、准确、可靠的 特点。
本实用新型所提出的直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置其结 构设计科学合理。
附图1为本实用新型装置的结构示意图。附图2为图1的俯视图。 附图3为主轴机构结构示意图。 附图4为悬臂支承禾几构结构示意图。
图中，1、三角架；2、轴向载荷加载油缸，3、拉力传繊，4、关节轴承， 5、连接盘，6、法，，7、轴承座，8、工躯盖，9、微轴承，10、轴承外 套，11、旋转联接法兰盘，12、输出主轴，13、上箱体，14、衬套，15、支撑 轴承，16、右挡圈，17、中间套筒，18、锁紧螺母，19、左挡圈，20、带轮， 21、油碗，22、下箱体，23、地平铁，25、驗传感器，26、振动传麟，27、 电机，28、扭矩加载油缸，29、 T型槽，30、试验主体，32、加载杆。
具体实施方式
结合附图对实用新型实施例加以说明
本实用新型直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置其结构为 其主要包括试验轴承的悬臂支承机构、对试验轴承施加变化的扭矩和大小交变 的轴向载荷的加载机构及驱动传动机构;所述的悬臂支承机构用于对试验轴承9 轴向、径向定位并使其位于主轴一端呈悬臂结构，所具有的轴承外套10与旋转 联接法，11联接并4数定转联接法兰盘11联接在输出主轴12 —端，试验轴承
外圈与轴承外M:盈配合、试验轴承内圈与轴承座7过盈配合构成试验轴承内 圈固定、轴承外圈随主轴旋转的结构；采取轴承外圈转动内圈不转动的试验方 式，可以减小非轴^dg动的干扰信号，使整个轴承受力均匀，有效的模拟了螺 旋桨的运行工况；^fi的法兰盘6与轴承座7联接并通过法^: 6向外凸出的 环形台阶和轴承座7向外凸出的环形台阶对试验轴承内圈轴向定位；通过联接 在轴承外套10 —侧的工装压盖8和轴承外套10向内凸出的环形台阶对i^轴 承外圈轴向定位；戶腿的加载机构用于对试验轴承施加变化的扭矩和大小交变 的轴向载荷，其包括轴向载荷加载油缸2、加载杆32和连接盘5及关节轴承4， 加载杆32通过关节轴承4与轴向载荷加载油缸2铰接，连接盘5与加载杆32 固联并和法兰盘6联接。选用关节轴承4的作用是关节轴承受到载荷的时候可 以起一个缓冲的作用，有效的减小对试验轴承的损伤。具有两个平行设置并与轴向载荷加载油缸2平行的扭矩加载油缸28，两个扭矩加载油缸与轴向加载油 缸同时工作且分别对i離轴承施加力偶和轴向载荷；戶腿的扭矩加载油缸28通 过关节轴承4与加载杆32连接并使加载汗32与连接盘5联接；所述的轴向加 载杆与扭矩加载油缸的加载杆为共用的一根；使轴向载荷加载油缸连接在加载 杆的中部并在轴向载荷加载油缸与加载杆之间设置拉力传感器3;两个扭矩加载 油缸分别连接在加载杆两端并在扭矩加载油缸28与加载杆之间设置拉力传自 3;在i，轴承非旋转端面即试验轴承内圈端面上设置皿传感器25，振动传感 器26直接设置在法兰盘6上；驱动传动机构的电机与传动主轴之间通过皮带传 动，通过面对面安装的两套圆锥滚子轴，主轴进行支承。采用两套对圆锥滚 子轴承面对面的安装的优点在于能承受较大的轴向，径向载荷，调心性和转
速比较好，摩擦小等优点。同时采用两套对圆锥滚子轴承还可以分担受到的载 荷和扭矩。保证整个检测装置的稳定性和可靠性。
在图l、 2中的床身部分对机身部分的设计中既要适应直升机自动倾斜器
大型薄壁轴承的结构特点和尺寸规格，又要满足机身的可移动性、稳定性和使 用操作的方便性的要求。为此，机身主体拟用箱体结构的,件，床身包括上
箱体13、下箱体22和地平铁23，机身台面的高度适应直升机自动倾斜器对轴 承的安装高度(取550mm)，且机身底面设有与地平铁相连接的定位销；驱动 传动机构包括电机、传动带轮20、主轴箱和输出主轴12及支撑轴承15;输出 主轴12安装在主轴箱体的衬套14上，由电,过传动带轮20带动。根据直升 机自动倾斜器大型薄壁轴承的工作转速，确定输出主轴12转速范围 200 1000r/min。采用支撑轴承15来保iS轴系统的运转平稳，驱动传动机构的 运动传动采用与轴承振动频率相差甚远的皮带传动，输出主轴的回转采用轴承 支承，可以大大地减小检测设备的基础振动。通过面对面安装的两套圆锥滚子 轴承对主轴进行支承，采用两套对圆锥滚子轴承面对面的安装的优点在于能 承受较大的轴向，径向载荷，调心性和,比较好，摩擦小m点。同时采用 两套对圆锥滚子轴承还可以分担受到的载荷和扭矩。保证#检测装置的稳定 性和可靠性。
权利要求1、一种直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置，其特征是主要包括试验轴承(9)的悬臂支承机构、对试验轴承施加变化的扭矩和大小交变的轴向载荷的加载机构及驱动传动机构；所述的悬臂支承机构用于对试验轴承轴向、径向定位并使其位于主轴一端呈悬臂结构，所具有的轴承外套(10)与旋转联接法兰盘(11)联接并使旋转联接法兰盘(11)联接在输出主轴(12)一端，试验轴承(9)外圈与轴承外套过盈配合、试验轴承内圈与轴承座过盈配合构成试验轴承内圈固定、轴承外圈随主轴旋转的结构；设置的法兰盘(6)与轴承座(7)联接并通过法兰盘(6)向外凸出的环形台阶和轴承座(7)向外凸出的环形台阶对试验轴承内圈轴向定位；通过联接在轴承外套(10)一侧的工装压盖(8)和轴承外套(10)向内凸出的环形台阶对试验轴承外圈轴向定位；所述用于对试验轴承施加变化的扭矩和大小交变的轴向载荷的加载机构包括轴向载荷加载油缸(2)、加载杆(32)和连接盘(5)及关节轴承(4)，加载杆(32)通过关节轴承(4)与轴向载荷加载油缸(2)铰接，连接盘(5)与加载杆(32)固联并和法兰盘(6)联接，具有两个平行设置并与轴向载荷加载油缸平行的扭矩加载油缸(28)，所述的扭矩加载油缸(28)通过关节轴承(4)与加载杆(32)连接并使加载杆与连接盘(5)联接；所述的轴向加载杆与扭矩加载油缸的加载杆为共用的一根；使轴向载荷加载油缸连接在加载杆的中部并在轴向载荷加载油缸与加载杆之间设置拉力传感器(3)；两个扭矩加载油缸(28)分别连接在加载杆(32)两端并在扭矩加载油缸与加载杆之间设置拉力传感器(3)；在试验轴承(9)非旋转端面即试验轴承内圈端面上设置温度传感器(25)，振动传感器(26)直接设置在法兰盘(6)上；驱动传动机构的电机与输出主轴之间通过皮带传动，通过面对面安装的两套圆锥滚子轴承对输出主轴进行支承。
专利摘要本实用新型提出的直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置其悬臂支承机构用于对试验轴承(9)轴向、径向定位并使其位于主轴一端呈悬臂结构，该机构主要由轴承外套(10)、旋转联接法兰盘(11)和轴承座(7)、法兰盘(6)构成；加载机构中加载杆(32)通过关节轴承(4)与轴向载荷加载油缸(2)铰接，连接盘(5)与加载杆(32)固联并和法兰盘联接；两个扭矩加载油缸(28)通过关节轴承(4)与加载杆(32)连接并使加载杆(32)与连接盘连接；驱动机构中的电机与输出主轴之间通过皮带传动，通过面对面安装的两套圆锥滚子轴承对输出主轴进行支承；并设置有温度传感器和振动传感器。本实用新型所提出的直升机自动倾斜器大型薄壁轴承智能检测分析装置其结构设计科学合理。
文档编号G01M13/04GK201247149SQ200820148909
公开日2009年5月27日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者岩 孙, 娜 杨, 王爱群, 陈铁铭 申请人:洛阳工铭机电设备有限公司