飞机舱门开启扭矩试验装置的制作方法

本发明涉及领域，具体是一种飞机舱门开启扭矩试验装置。

背景技术：

目前，飞机舱门开启扭矩的测试大多采用帆布带缠绕在手柄端头上，如图1所示，使帆布带尽量均匀分布且指向与手柄垂直，在帆布带端头胶粘载荷传感器，在载荷传感器末端加装便于施力的部件，手动拉动施力部件并尽量使施力方向与手柄垂直，通过动态记录仪读取手柄力，手柄力乘上力臂即为开启力矩。这种方法的缺点在于一是自动化程度低，需要人为手动操作，二是稳定性差，因为人为因素，施力方向不能始终确定与手柄垂直，其精度较低、可重复性差，三是在舱内有残余压力情况下，舱内操作有危险，自动化程度低。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种自动化程度高、精度高、稳定性好的舱门开启扭矩试验装置。

本发明提供了一种飞机舱门开启扭矩试验装置，包括夹具、扭矩传感器、万向节传动轴、驱动装置、控制箱和升降平台，所述的控制箱和驱动装置固定在升降平台上，驱动装置依次通过万向节传动轴和扭矩传感器与夹具连接，夹具与飞机舱门相连接，夹具、扭矩传感器以及万向节传动轴共轴线；所述的扭矩传感器为双法兰扭矩传感器，两端均为法兰式结构，一端与夹具的螺纹孔通过螺钉连接，另一端与万向节传动轴上通孔以螺栓连接，扭矩传感器的电源模块以及变换器安装在控制箱内。扭矩传感器为双法兰式，一是体积小，质量轻、无底座、安装使用方便，二是检测精度高、稳定性好、抗干扰能力强。

进一步改进，所述的驱动装置包括减速机、驱动电机和电机驱动器，减速机与驱动电机通过法兰连接，减速机位于驱动电机下方，减速机与升降平台台面板上通孔通过螺栓连接；电机驱动器位于减速机与控制箱之间，电机驱动器与升降平台台面板上通孔通过螺栓连接；电机驱动器的电源模块安装在控制箱内。

进一步改进，所述的夹具一端有螺纹孔，与扭矩传感器上的通孔通过螺钉相连接，夹具的另一端与飞机舱门相连接，舱门手柄去除后有连接孔，在夹具上打孔通过销与连接孔连接。

进一步改进，所述的万向节传动轴由伸缩套和万向节组成；万向节传动轴两端为通孔，一端与扭矩传感器以螺栓连接，另一端与减速机输出法兰通过螺栓连接。万向节传动轴很好的解决了舱门开启过程中既有绕轴转动同时带有伸缩的问题。伸缩套可以自动调节距离变化，即将舱门开启运动过程中前后伸缩量转变为传动轴的伸缩；万向节一端与扭矩传感器处连接，始终处于固定状态，另一端与夹具相连，通过万向节传动轴的摆动配合舱门的转动，同时保证输入输出轴的等角速转动。

进一步改进，所述的升降平台采用液压手动式，可以自由调节竖直高度使得夹具与舱门连接处等高方便穿销以传递扭矩，并将驱动装置在其上安装，且其自重较大，不需在舱段地板上打孔以固定。

本发明有益效果在于：

1、可以使得操作者在舱外实时控制舱门开启。

2、扭矩传感器为双法兰式，体积小，质量轻、无底座、安装使用方便、检测精度高、稳定性好、抗干扰能力强。

3、万向节传动轴很好的解决了舱门开启过程中既有绕轴转动同时带有伸缩的问题。

附图说明

图1为传统手柄力测试示意图。

图2为本发明舱门开启扭矩试验装置的结构示意图。

图3为本发明舱门开启扭矩试验装置的俯视图。

图4为本发明中万向节传动轴结构示意图。

图中，1-夹具，2-扭矩传感器，3-万向节传动轴，4-减速机，5-驱动电机，6-电机驱动器，7-控制箱和8-升降平台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直线相连，也可以通过中间媒介简介相连，可以是两个元件内部的联通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际情况理解上述用语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供了一种飞机舱门开启扭矩试验装置，结构如图2和图3所示，包括夹具1、扭矩传感器2、万向节传动轴3、驱动装置、控制箱7和升降平台8，所述的控制箱7和驱动装置固定在升降平台8上，驱动装置依次通过万向节传动轴3和扭矩传感器2与夹具1连接，夹具与飞机舱门相连接，夹具1、扭矩传感器2以及万向节传动轴3共轴线；所述的扭矩传感器2为双法兰扭矩传感器，两端均为法兰式结构，一端与夹具1的螺纹孔通过螺钉连接，另一端与万向节传动轴3上通孔以螺栓连接，扭矩传感器2的电源模块以及变换器安装在控制箱7内。扭矩传感器为双法兰式，一是体积小，质量轻、无底座、安装使用方便，二是检测精度高、稳定性好、抗干扰能力强。

所述的驱动装置包括减速机4、驱动电机5和电机驱动器6，减速机4与驱动电机5通过法兰连接，减速机4位于驱动电机5下方，减速机4与升降平台8台面板上通孔通过螺栓连接；电机驱动器6位于减速机4与控制箱7之间，电机驱动器6与升降平台8台面板上通孔通过螺栓连接；电机驱动器6的电源模块安装在控制箱7内。

所述的夹具1一端有螺纹孔，与扭矩传感器2上的通孔通过螺钉相连接，夹具1的另一端与飞机舱门相连接，舱门手柄去除后有连接孔，在夹具1上打孔通过销与连接孔连接。

所述的万向节传动轴3如图4所示，由伸缩套和万向节组成；万向节传动轴3两端为通孔，一端与扭矩传感器2以螺栓连接，另一端与减速机4输出法兰通过螺栓连接。万向节传动轴很好的解决了舱门开启过程中既有绕轴转动同时带有伸缩的问题。伸缩套可以自动调节距离变化，即将舱门开启运动过程中前后伸缩量转变为传动轴的伸缩；万向节一端与扭矩传感器处连接，始终处于固定状态，另一端与夹具相连，通过万向节传动轴的摆动配合舱门的转动，同时保证输入输出轴的等角速转动。

所述的升降平台8采用液压手动式，可以自由调节竖直高度使得夹具与舱门连接处等高方便穿销以传递扭矩，并将驱动装置在其上安装，且其自重较大，不需在舱段地板上打孔以固定。

该实施例测试方法如下：

测试前，需要根据测试扭矩的大概范围选取合适的电机与对应减速比的减速机；需要校准扭矩传感器的变换器，进行调零；需要对电机驱动器进行效率设置，使得输出扭矩在安全的扭矩范围内；需要根据舱门连接处高度对升降平台高度进行调节，以使得夹具与舱门连接处进行连接；需要根据舱门开启全过程手柄转动角度对电机驱动器进行角度行程设置。

测试中，通过给电机驱动器信号，电机驱动器再驱动电机带动万向节传动轴，万向节传动轴将扭矩传递给夹具，夹具通过销带动舱门开启，舱门开启过程中减速机输出扭矩通过扭矩传感器实时传送到控制箱内的变送器，实时检测扭矩是否在安全范围内，一旦超出范围系统会即时响应停止；舱门开启过程即通过电机驱动器输入的角度行程一直运行，若扭矩一直在安全范围内，则当电机驱动器检测到角度行程运行完毕，电机驱动器发出停止信号，此时舱门开启完毕。系统运行过程中可以实时采集扭矩和扭转角度关于时间的关系曲线，也可得到扭矩与扭转角度的关系曲线，为进一步分析手柄转动过程中扭矩最大时对应转角提供依据。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。