[发明专利]一种大推力矢量立式测试装置结构

说明书

本发明提供了一种大推力矢量立式测试装置结构，属于传感、测控技术领域。本发明解决了现有固体火箭发动机测试装置固有频率低，测试量程小等技术难题，并将传统的卧式结构改为立式结构，提高了发动机推力矢量测试的精度。本发明装置包括转接架、侧向加载装置、八工位标定板、测力仪、键、连接筒、液压动力系统、上板、加强筋a、加强筋b、承力筒和下板。该装置量程大，结构工艺性好，精度高，动态特性好，安装调试简单，能够同时进行空间力和力矩的测试，能够更全面、准确的测试发动机推力矢量特性。

技术领域

本发明涉及一种大推力矢量立式测试装置结构，属于传感、测控技术领域，应用于大推力固体火箭发动机测试场合，对固体火箭发动机的推力矢量测试具有重要意义。

背景技术

发动机推力矢量作为火箭发动机关键性能参数，对控制飞行器运行姿态，提高控制精度具有重要意义。

现有的固体火箭发动机推力矢量测试装置多数为卧式结构，但卧式结构很难保证测试系统轴线与发动机轴线重合，并且随着固体火箭发动机的燃烧，燃料减少导致发动机重力产生变化，会对侧向力产生影响，从而影响测试精度。六分力推力矢量试车台是目前使用最多的测试装置，但是仍存在试车台架固有频率较低、测试量程范围小等问题。

因此，需要一种高固有频率，高刚度的大推力立式结构去解决固体火箭发动机的矢量力测试。

发明内容

本发明解决了现有固体火箭发动机测试装置固有频率低，测试量程小等技术难题，并将传统的卧式结构改为立式结构，保证发动机侧向力在水平面内，使之不受测试过程中发动机重力变化带来的影响，提高了发动机推力矢量测试的精度。

本发明的技术方案：

一种大推力矢量立式测试装置结构，包括转接架1、侧向加载装置2、八工位标定板3、测力仪4、键5、连接筒6、主向液压动力系统7和支撑圆台；

所述的支撑圆台由上板8、下板12、承力筒11和加强筋组成，上板8和下板12通过承力筒11相连，承力筒11为圆筒；所述的加强筋分为加强筋a9和加强筋b10，加强筋b10为方形板，安装于上板8和下板12间，并固定于承力筒11上；加强筋a9为T型板，T型板安装于上板8和下板12间，T型板的横板位于外侧，对应于上板8表面的键槽处；加强筋a9和加强筋b10均匀、交替安装在上板8和下板12中间，形成一个整体；

所述的支撑圆台的上板8表面设有8个均布的键槽，键5通过销与螺栓固定在键槽内，即为8个工位；所述的支撑圆台的上板8每个工位上布置5组间距相同的螺纹孔，任意相间的两组螺纹孔实现定位，实现3个位置的变换；当Y向两个相对的侧向加载装置2分别居于相反的两个极限位置时，即实现转矩M_X的模拟加载；

所述的侧向加载装置2共8个，通过键5与螺栓均匀安装在支撑圆台的上板8表面的外圆周，各自沿着其对应的键5滑动；

所述的测力仪4包括测力仪顶板、测力仪底板和传感器，固定安装于支撑圆台的上板8表面；其中，测力仪顶板和测力仪底板为设有中心孔的方形板，传感器连接在顶板与底板之间，形成一个整体；

所述的八工位标定板3为中心带孔的圆台，固定在测力仪顶板上，通过圆台与测力仪顶板的中心孔实现定位；

所述的转接架1下端通过螺纹安装在八工位标定板3上表面，转接架1上端与火箭发动机连接；

所述的连接筒6上端固定在支撑圆台的下板12表面，与承力筒11同轴；

所述的主向液压动力系统7包括液压缸、后端中心拉杆、标准力传感器和前端中心拉杆，前端中心拉杆和后端中心拉杆均连接在标准力传感器上，前端中心拉杆穿过测力仪4和八工位标定板3，通过加载螺母固定；后端中心拉杆与液压缸连接；主向液压动力系统7通过螺栓固定在连接筒6下端；