一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构的制作方法

本发明涉及一种可靠性评估试验机构，更具体的说是一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构。

背景技术：

1、舵片旋转作动筒是折叠舵的核心机构，主要功能是驱动折叠舵片的展开。折叠舵片的作动筒式展开系统主要包括作动筒、展开执行机构及折叠弹翼，常用的展开执行机构有直连式、联动滑块式与齿轮-齿条式。各系统工作原理如下：（1）直连式，作动筒通过铰链与弹身相连，弹翼通过铰链与活塞杆相连旋转折叠于弹道背部。工作时作动筒内部高温高压气体推动活塞杆沿滑道移动并带动推动弹翼绕转轴展开，其结构具有采用整体式弹翼、结构简单等特点。（2）联动滑块式，2片弹翼对称折叠于弹翼两侧。工作时活塞杆推动联动滑块，滑块通过两点铰链连接推动2片弹翼绕转轴展开；其结构具有传动机构小巧、摩擦阻力小等特点。（3）齿轮-齿条式，展开过程与联动滑块式相似，活塞与弹翼的传动机构采用齿轮-齿条组。与上述2种方式相比，齿轮-齿条传动展开机构具有传动效率高、运动可靠性高、展开过程稳定及末速度低等优点。

2、舵片旋转作动筒在实际工作时，会经历来回折叠展开的工作状态，为了保障舵片旋转作动筒在每次工作时都能满足旋转工作的要求，考核其设计及结构是否满足可靠性设计的指标；因此，模拟旋转作动筒实际工装状态，对舵片旋转作动筒开展可靠性性评估尤为重要。为了对旋转作动筒进行可靠性评估，需要模拟其实际工作下的状态，进行多次疲劳试验，获得其力矩随时间周期的退化关系，从而准确开展可靠性评估工作。但是，目前现有的设备不具备开展旋转作动筒自动旋转及可靠性评估参数获取的试验能力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构。

2、为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，包括自动旋转系统、状态保持释放系统、测量系统和控制系统；所述的自动旋转系统提供旋转动力及实现动力传递，自动旋转系统包括直流电机及控制器、动态力矩传感器、摇臂机构和基座工装，所述的直流电机及控制器能够实现正反转和调速功能、同时具备减速刹车功能，直流电机及控制器与动态力矩传感器连接，所述的动态力矩传感器输出力矩给摇臂机构上的传力杆，所述的摇臂机构与舵片旋转作动筒直连，舵片旋转作动筒固定安装在基座工装上，通过直流电机及控制器的正反转提供旋转力，再通过摇臂机构上的传力杆实现旋转力传递，进而实现整个力矩水平传递；所述的状态保持释放系统使得直流电机及控制器旋转到固定角度后保持舵片旋转作动筒在此角度的状态，以及实现舵片旋转作动筒在此状态保持一定时间后角度回位；所述的测量控制系统包括角度传感器和数据采集器，所述的动态力矩传感器和角度传感器均与数据采集器数据连接，数据采集器在实时监测角度的同时获得多次动作过程中力矩载荷的变化，所述的数据采集器、直流电机及控制器均与控制系统电连接。

3、所述的状态保持释放系统包括电磁铁机构、固定圆盘、电磁铁感应块、止动插销、初始接近传感器、终止接近传感器、接近感应插销，所述的接近感应插销连接在摇臂机构上，所述的止动插销、初始接近传感器、终止接近传感器安装在固定圆盘上，所述固定圆盘与基座工装连接，所述的电磁铁感应块安装在摇臂机构上，所述的电磁铁机构包括电磁铁，电磁铁是力矩保持和力矩释放的关键部件，电磁铁的接触面能够调节并适应贴合电磁铁感应块，所述的电磁铁、止动插销、初始接近传感器、终止接近传感器、接近感应插销均与控制系统电连接；在初始状态时止动插销与摇臂机构上的卡槽接触，防止发生过角度运动；当系统运行时，接近感应插销与初始接近传感器感应接触，初始接近传感器将信号传递给直流电机及控制器，直流电机及控制器逆向运动，当电磁铁感应块在旋转达到终止状态角度时，接近感应插销与终止接近传感器感应接触，直流电机及控制器停止动作，与此同时电磁铁与电磁铁感应块接触并得电吸合，此时能实现旋转角度保持状态，保持结束后，电磁铁感应块掉电释放电磁铁感应块，摇臂机构上的传力杆通过旋转传递法兰上的环形孔做无力加载时的自由释放运动，此时能实现旋转角度自动归位状态，可以完全模拟舵片旋转作动筒自由释放时的状态。

4、所述的电磁铁固定在角度调整支架工装上，通过角度调整支架工装从而调整电磁铁的接触面角度，进而实现电磁铁的接触面能够调节并适应贴合摇臂机构上的电磁铁感应块。

5、所述的直流电机及控制器通过联轴器与动态力矩传感器力矩输入端连接。

6、所述的动态力矩传感器力矩输出端设置有圆形法兰，所述的圆形法兰连接有旋转传递法兰，所述的旋转传递法兰与摇臂机构上的传力杆连接，动态力矩传感器力矩输出端输出力矩，动态力矩传感器通过旋转传递法兰上的环形孔将力矩输出给摇臂机构上的传力杆。

7、所述的摇臂机构上的传力杆与旋转传递法兰上的环形孔最初始位置对齐。

8、所述的摇臂机构与舵片旋转作动筒通过键槽孔直连，舵片旋转作动筒通过键槽孔固定安装在基座工装上。

9、所述的直流电机及控制器通过安装孔固定安装在水平电机座上。

10、与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

11、本试验机构能够模拟舵片旋转作动筒实际工作状态下的自动展开和关闭动作，并在多次动作过程中获得力矩载荷随时间退化的变化关系，为舵片旋转作动筒可靠性评估提供数据支撑，弥补了现有设备及技术能力的不足。

技术特征：

1.一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：包括自动旋转系统、状态保持释放系统、测量系统和控制系统；

2.根据权利要求1所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的状态保持释放系统包括电磁铁机构（8）、固定圆盘（9）、电磁铁感应块（10）、止动插销（12）、初始接近传感器（13）、终止接近传感器（14）、接近感应插销（16），所述的接近感应插销（16）连接在摇臂机构（6）上，所述的止动插销（12）、初始接近传感器（13）、终止接近传感器（14）安装在固定圆盘（9）上，所述固定圆盘（9）与基座工装（7）连接，所述的电磁铁感应块（10）安装在摇臂机构（6）上，所述的电磁铁机构（8）包括电磁铁（11），电磁铁（11）是力矩保持和力矩释放的关键部件，电磁铁（11）的接触面能够调节并适应贴合电磁铁感应块（10），所述的电磁铁（11）、止动插销（12）、初始接近传感器（13）、终止接近传感器（14）、接近感应插销（16）均与控制系统电连接；

3.根据权利要求2所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的电磁铁（11）固定在角度调整支架工装（15）上，通过角度调整支架工装（15）从而调整电磁铁（11）的接触面角度，进而实现电磁铁（11）的接触面能够调节并适应贴合摇臂机构（6）上的电磁铁感应块（10）。

4.根据权利要求2所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的动态力矩传感器（3）力矩输出端设置有圆形法兰，所述的圆形法兰连接有旋转传递法兰（4），所述的旋转传递法兰（4）与摇臂机构（6）上的传力杆连接，动态力矩传感器（3）力矩输出端输出力矩，动态力矩传感器（3）通过旋转传递法兰（4）上的环形孔将力矩输出给摇臂机构（6）上的传力杆。

5.根据权利要求4所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的摇臂机构（6）上的传力杆与旋转传递法兰（4）上的环形孔最初始位置对齐。

6.根据权利要求1所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的直流电机及控制器（1）通过联轴器（2）与动态力矩传感器（3）力矩输入端连接。

7.根据权利要求1所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的摇臂机构（6）与舵片旋转作动筒通过键槽孔直连，舵片旋转作动筒通过键槽孔固定安装在基座工装（7）上。

8.根据权利要求1所述的一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，其特征在于：所述的直流电机及控制器（1）通过安装孔固定安装在水平电机座上。

技术总结
一种舵片旋转作动筒自动旋转可靠性评估试验机构，包括自动旋转系统、状态保持释放系统、测量系统和控制系统；自动旋转系统提供旋转动力及实现动力传递，包括直流电机及控制器、动态力矩传感器、摇臂机构和基座工装；状态保持释放系统使得直流电机及控制器旋转到固定角度后保持舵片旋转作动筒在此角度的状态及在此状态保持一定时间后角度回位；测量控制系统包括角度传感器和数据采集器，数据采集器、直流电机及控制器均与控制系统电连接。能够模拟舵片旋转作动筒实际工作状态下的自动展开和关闭动作，并获得力矩载荷随时间退化的变化关系，为舵片旋转作动筒可靠性评估提供数据支撑。

技术研发人员：高俊超,林淡,牟浩文,张璇,赵威,蒲涛,胡飞,黎丹,李宇程,刘才荣,郭建,刘娜娜
受保护的技术使用者：天津航天瑞莱科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21