[发明专利]一种力矩伺服控制加载负载模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及一种力矩伺服控制加载负载模拟器，用于模拟火箭尾喷管机械结构力学特性。该装置通过机械的方式实现惯性力矩的加载，弹性力矩的加载和支承刚度；伺服阀控摆动液压马达的方式实现设定力矩的加载，机械的方式实现的力矩加载在一定范围内可以连续调节，用于满足不同力矩加载的需要，设定力矩的加载可以是函数力矩或者任意曲线形式的力矩，同时设定力矩和弹性力矩还可以分别通过扭矩传感器进行实时测量，属于机电液控系统试验设施技术领域。

背景技术

力矩伺服控制加载负载模拟器是一种用来在地面实验室环境下模拟火箭尾喷管结构特性的装置。随着科学技术的发展，对于火箭的大运载能力、机动性和控制精度的要求越来越高，进而对伺服机构地面试验提出了更高的要求，由此推动了用于测试火箭尾喷管伺服机构力矩伺服控制加载负载模拟器的研究进展。

传统的力矩伺服控制加载负载模拟器用于模拟舵机上的力矩，从加载方式上，可以分为电液和电动负载模拟器。电液力矩伺服控制加载负载模拟器，因其具有加载力矩大、体积小等诸多优点多，而被广泛采用。

发明内容

1、目的：本发明的目的在于提供一种力矩伺服控制加载负载模拟器，它是一种全新的火箭尾喷管伺服机构力矩伺服控制加载负载模拟装置。对称式惯量盘结构，解决了现有的偏心式结构试验过程中振动大、模拟负载不准确的问题，伺服阀控制摆动液压马达进行任意力矩伺服控制加载。本发明提出一种弹性力矩、支撑刚度采用机械方式，设定力矩加载采用伺服控制方式实现加载，两种力矩可以独立的加载和测量。该装置惯量、支撑刚度、弹性力矩可以在一定范围内连续的调节，设定力矩可以函数或拟合曲线加载。

2、技术方案：本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明一种力矩伺服控制加载负载模拟器，它包括：

一个底座1、一个导向条2、一个支撑弹簧板底座3、一个支撑弹簧板4、一个支撑弹簧板盖板5、一个下支耳6、两个侧立板7、一个马达安装座8、一个光电码盘安装座9、一个摆动液压马达10、一个阀块11、一个伺服阀12、一个滚动轴承13、一个加载力矩传感器14、一个光电码盘15、一个探头16、四个球轴承17，22、一个上支耳18、惯量配重盘19、一个惯量基盘20、一个主轴21、一个弹性力矩安装支座23、一个弹性力矩传感器24、一个弹性力矩转轴25、一个摆动拨叉26、一个弹性力矩加载支架27、一个弹性力矩弹簧板28、两个弹簧力矩弹簧板夹持板29、被试伺服机构30。

它们之间的位置连接关系是：

底座1通过T型螺栓固定在地面T型槽上，两个侧立板7固定在底座上表面；支撑弹簧板4由支撑弹簧板盖板5与支撑弹簧板底座3夹持固定在底座1上表面，导向条2固定在底座1上表面，与支撑弹簧板底座3属于间隙配合，支撑弹簧板底座3可以相对于导向条2左右滑动；下支耳6固定在支撑弹簧板4一端；伺服阀12通过阀块11与摆动液压马达10连接，液压摆动马达10安装于马达安装座8上，马达安装座8安装在侧立板7上；摆动液压马达10输出轴与加载力矩传感器14右端径向固定约束，其间由滚动轴承13支撑；加载力矩传感器14左端与主轴21右端径向固定约束；主轴21左右两端通过球轴承17，22支撑于左右侧立板7上；光电码盘15固定于光电码盘安装座9，光电码盘安装座9固定在主轴21上，探头16固定于右侧侧立板7上；主轴21上固定安装有惯量基盘20；惯量基盘20上固定安装有惯量配重盘19，和上支耳18；弹性力矩传感器24右端与主轴21径向固定连接，左端与弹性力矩转轴25径向固定连接，弹性力矩转轴25通过弹性力矩安装支座23与左侧立板7固定连接；摆动拨叉26下端与弹性力矩弹簧板28滑动连接，上端与弹簧力矩转轴25固定；两个弹簧力矩弹簧板夹持板29夹持弹性力矩弹簧板28，固定于弹性力矩加载支架27上，弹性力矩加载支架27固定于左侧侧立板7上；被试伺服机构30的缸体与下支耳6连接，活塞杆与上支耳18连接。

所述底座1为矩形箱体结构，上表面设有螺纹孔，用于连接侧立板7、导向条2和支撑弹簧板底座3。下底板开有光孔通过T型螺栓固定在地面T型槽上。

所述导向条2是长条矩形板料，在中间位置设有两个沉头光孔。

所述支撑弹簧板底座3是矩形结构件，一面开有窄矩形槽，用于和导向条2的配合，一面开有宽矩形槽，用于支撑弹簧板4定位，另一窄矩形槽用于和支撑弹簧板盖板5配合。

所述支撑弹簧板4是长条矩形板料，一端有两个螺纹孔，用于下支耳6的固定。