本发明专利技术公开了一种多功能直线机电作动器性能试验台，主要包括基础平台1、被测作动器安装支架2、刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、关节轴承安装座组件5、安装法兰6、滑动平台组件7、质量块8、力传感器9、加载组件10、加载安装支架11、加载端承力杆12、中间安装架组件13、被测端承力杆14、延长安装架组件15、对顶杆组件16、加载端延长安装杆17、作动器支架18、压块组件19。该实验台采用通用化与模块化设计，具有两种工作模式，能够完成不同中立长度机电作动器的多项性能试验。实验台组成结构紧凑，可操作空间大，操作方便，可适用于不同中立长度的直线机电作动器多种性能的测试。
【技术实现步骤摘要】
所属领域 本专利技术涉及一种多功能直线机电作动器性能试验台的机械装置。 现有技术 直线机电作动器以其体积小、效率高、重量轻、生存能力强和维护方便等优点正逐步取代传统的液压作动器，特别是现代全电化飞行器和武器装备的发展，使得直线机电作动器在飞行器舵面控制系统中的应用越来越广。直线机电作动器作为飞控舵机，其作动性能会直接影响到飞行器的性能。同时，与液压作动器以及电静液作动器相比，针对机电作动器的性能研究还较少，所以有必要对其性能进行全面的测试。当直线机电作动器作为飞行器舵面控制作动器时，飞行器上的安装结构刚度以及驱动舵面的转动惯量和刚度都会对直线机电作动器的性能产生影响。所以除了单独针对直线机电作动器的推力、输出速度、频响等参数进行测试，还需进一步测试作动器安装刚度以及控制舵面的转动惯量对直线机电作动器性能的影响。 现有技术中，针对直线机电作动器性能的试验台功能均比较单一，如专利“笼式直线机电作动器性能试验台”和文献“直线舵机加载台控制系统建模与设计”所介绍的试验台，能够分别完成对直线机电作动器以及直线气动舵机的性能测试，但这类试验台不能够测试作动器安装刚度以及控制舵面的转动惯量对直线机电作动器性能的影响。文献“Modeling and simulation of mechanical transmission in roller-screw electromechanical actuators”，介绍了的一种具有被测作动器安装刚度以及舵面惯量模拟的直线机电作动器试验台，但该试验台的刚度与惯量模拟装置的不可调节，同时无法拆去刚度与惯量模拟装置完成只针对被测作动器的测试项目。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为了克服现有直线机电作动器性能试验台功能单一，测试范围较窄等不足，本专利技术设计了一种多功能直线机电作动器测试试验台，该试验台能够完成不同中立长度机电作动器的多项性能试验，例如：位置控制精度、速度、频响、机械间隙等。同时针对被测作动器在作为舵面驱动舵机时的安装环境，能够测试在不同附加刚度以及惯量时机电作动器的性能。 本专利技术的技术方案是，一种多功能直线机电作动器测试试验台，主要包括基础平台1、被测作动器安装支架2、刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、关节轴承安装座组件5、安装法兰6、滑动平台组件7、质量块8、力传感器9、加载组件10、加载安装支架11、加载端承力杆12、中间安装架组件13、被测端承力杆14、延长安装架组件15、对顶杆组件16、加载端延长安装杆17、作动器支架18、压块组件19。基础平台1、被测作动器安装支架2、加载端承力杆12、中间安装架组件13、被测端承力杆14与加载安装支架11组成试验台的基础结构，用于支撑其余部件。中间安装架组件13包含有两个直线导轨以及用于安装承力杆的安装架，此组件固定在基础平台的中间，被测作动器安装支架2与加载安装支架11固定在中间安装架组件13的两边。两根被测端承力杆14及加载端承力杆12，通过安装架两侧的定位孔安装分别安装在中间安装架组件13的两侧，并分别连接被测作动器安装支架2以及加载安装支架11。 为了适用不同的测试项目，整个试验台采用模块化设计。刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、滑动平台组件7与对顶杆组件16是主要的功能组件。通过组合、或移动不同的功能部件便能够获得不同的工作结构，以完成不同项目的测试。 刚度模拟器组件3可以布置在不同的位置以分别模拟不同类型的刚度。刚度模拟器组件3零件的一端具有定位孔并加工有内螺纹，另一端由定位凸台同样加工有内螺纹。 光栅尺安装组件4主要由光栅尺安装架前卡箍a25、光栅尺安装架前卡箍b26、输出杆卡箍a27、输出杆卡箍b28、拉杆29、光栅尺安装架30、光栅尺31、光栅尺读数头32、读数头安装架33、固定杆34、光栅尺安装架后卡箍a35、光栅尺安装架后卡箍b36组成。光栅尺安装前卡箍a25与光栅尺安装架前卡箍b26能够卡在被测作动器前部的机壳上。光栅尺安装架后卡箍a35与光栅尺安装架后卡箍b36卡在被测作动器后部的机壳上。光栅尺31通过螺钉固定在光栅尺安装架30上，光栅尺读数头32同样通过螺钉紧固在读数头安装架33上。读数头安装架33上安装有一个直线轴承，装配时固定杆34穿过光栅尺安装架30的固定杆安装孔以及读数头安装架33的直线轴承。拉杆29穿过光栅尺安装架30拉杆安装孔并固定在读数头安装架33上。输出杆卡箍a27与输出杆卡箍b28卡住被测作动器的输出杆并与拉杆29固定。当被测作动器的输出杆运动时，便会拉动拉杆29运动，从而带动光栅尺读数头32运动，测得被测作动器的输出位移。 滑动平台组件7，由直线轴承支座41、对顶杆直线轴承42、滑动平台支架43、质量块固定螺钉44、直线导轨滑块45组成。底板以及具有多个凹槽的侧板组成了滑动平台支架43的凹形结构。底板的上表面固定有直线轴承支座41，而下表面固定有两个直线导轨滑块4。直线导轨滑块4与安装在中间安装架组件13的两个直线导轨相配合使得滑动平台组件7能够沿着被测作动器的输出方向移动。质量块8的厚度略小于滑动平台支架43侧板上凹槽的开口。在使用过程中，质量块8能够插入侧板的凹槽中，最后通过质量块固定螺钉44固定。对顶杆直线轴承42安装在直线轴承支座41中的通 孔中。 对顶杆组件16主要由对顶杆螺纹销轴57、对顶杆双耳支座58、对顶连杆59和对顶杆锁紧螺母60组成。对顶连杆59为两端具有外螺纹的光轴，在使用过程中对顶连杆59需要首先穿过滑动平台组件7中的对顶杆直线轴承42。对顶杆双耳支座58的前端具有两个开有锥孔的耳片，锥孔的大端朝外，后端加工有与对顶连杆59相配的内螺纹。 关节轴承安装座组件5、安装法兰6、延长安装架组件15与加载端延长安装杆17为主要的连接部件，用于连接被测作动器、加载组件10以及各个功能组件。 关节轴承安装座组件5主要由螺纹销轴37、锥形压紧套38、双耳支座39和销轴螺母40组成。与对顶杆双耳支座58相同，双耳支座39的前端也具有两个开有锥孔的耳片且锥孔的大端朝外。锥形压紧套38具有与双耳支座39上锥孔中相同的锥度，并且加工有开口。在安装过程中，首先将锥形压紧套38分别装入双耳支座39上的锥孔中，然后插入螺纹销轴37，连接关节轴承与双耳支座39。最后旋上销轴螺母40，当旋紧销轴螺母40时由于锥度的作用锥形压紧套38会受到沿径向的挤压力，使得开口缩小，抱死螺纹销轴37。 安装法兰6的一面加工有圆形小凸台，用于和刚度模拟器组件3、双耳支座39相配合。另一面加工有圆形大凸台，用于和直线轴承支座41的直线轴承安装孔配合。 延长安装架组件15主要由延长安装架支杆55、延长安装支架56组成。延长安装架支杆55能够被固定在基础平台1中两根被测端承力杆14之间的中心位置上，两根延长安装架支杆55通过延长安装支架56上的定位圆固定，并通过螺母连接在被测作动器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多功能直线机电作动器测试试验台，主要包括基础平台1、被测作动器安装支架2、刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、关节轴承安装座组件5、安装法兰6、滑动平台组件7、质量块8、力传感器9、加载组件10、加载安装支架11、加载端承力杆12、中间安装架组件13、被测端承力杆14、延长安装架组件15、对顶杆组件16、加载端延长安装杆17、作动器支架18、压块组件19；基础平台1、被测作动器安装支架2、加载端承力杆12、中间安装架组件13、被测端承力杆14与加载安装支架11组成试验台的基础结构，用于支撑其余部件；中间安装架组件13包含有两个直线导轨以及用于安装承力杆的安装架，此组件固定在基础平台的中间，被测作动器安装支架2与加载安装支架11固定在中间安装架组件13的两边；两根被测端承力杆14及加载端承力杆12，通过安装架两侧的定位孔安装分别安装在中间安装架组件13的两侧，并分别连接被测作动器安装支架2以及加载安装支架11；刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、滑动平台组件7与对顶杆组件16通过组合、或移动完成不同项目的测试；刚度模拟器组件3布置在不同的位置以分别模拟不同类型的刚度刚度模拟器组件3零件的一端具有定位孔并加工有内螺纹，另一端由定位凸台同样加工有内螺纹光栅尺安装组件4主要由光栅尺安装架前卡箍a25、光栅尺安装架前卡箍b26、输出杆卡箍a27、输出杆卡箍b28、拉杆29、光栅尺安装架30、光栅尺31、光栅尺读数头32、读数头安装架33、固定杆34、光栅尺安装架后卡箍a35、光栅尺安装架后卡箍b36组成；光栅尺安装前卡箍a25与光栅尺安装架前卡箍b26能够卡在被测作动器前部的机壳上；光栅尺安装架后卡箍a35与光栅尺安装架后卡箍b36卡在被测作动器后部的机壳上；光栅尺31通过螺钉固定在光栅尺安装架30上，光栅尺读数头32同样通过螺钉紧固在读数头安装架33上；读数头安装架33上安装有一个直线轴承，装配时固定杆34穿过光栅尺安装架30的固定杆安装孔以及读数头安装架33的直线轴承；拉杆29穿过光栅尺安装架30拉杆安装孔并固定在读数头安装架33上；输出杆卡箍a27与输出杆卡箍b28卡住被测作动器的输出杆并与拉杆29固定；当被测作动器的输出杆运动时，拉动拉杆29运动，从而带动光栅尺读数头32运动，测得被测作动器的输出位移；滑动平台组件7，由直线轴承支座41、对顶杆直线轴承42、滑动平台支架43、质量块固定螺钉44、直线导轨滑块45组成；底板以及具有多个凹槽的侧板组成了滑动平台支架43的凹形结构；底板的上表面固定有直线轴承支座41，而下表面固定有两个直线导轨滑块4；直线导轨滑块4与安装在中间安装架组件13的两个直线导轨相配合使得滑动平台组件7能够沿着被测作动器的输出方向移动；质量块8插入侧板的凹槽中，最后通过质量块固定螺钉44固定对顶杆直线轴承42安装在直线轴承支座41中的通孔中；对顶杆组件16主要由对顶杆螺纹销轴57、对顶杆双耳支座58、对顶连杆59和对顶杆锁紧螺母60组成；对顶连杆59为两端具有外螺纹的光轴，在使用过程中对顶连杆59首先穿过滑动平台组件7中的对顶杆直线轴承42；对顶杆双耳支座58的前端具有两个开有锥孔的耳片，锥孔的大端朝外，后端加工有与对顶连杆59相配的内螺纹关节轴承安装座组件5、安装法兰6、延长安装架组件15与加载端延长安装杆17为主要的连接部件，用于连接被测作动器、加载组件10以及各个功能组件关节轴承安装座组件5主要由螺纹销轴37、锥形压紧套38、双耳支座39和销轴螺母40组成；与对顶杆双耳支座58相同，双耳支座39的前端也具有两个开有锥孔的耳片且锥孔的大端朝外；锥形压紧套38具有与双耳支座39上锥孔中相同的锥度，并且加工有开口；锥形压紧套38分别装入双耳支座39上的锥孔中，然后插入螺纹销轴37，连接关节轴承与双耳支座39；旋上销轴螺母40，当旋紧销轴螺母40时由于锥度的作用锥形压紧套38会受到沿径向的挤压力，使得开口缩小，抱死螺纹销轴37；安装法兰6的一面加工有圆形小凸台，用于和刚度模拟器组件3、双耳支座39相配合；另一面加工有圆形大凸台，用于和直线轴承支座41的直线轴承安装孔配合；延长安装架组件15主要由延长安装架支杆55、延长安装支架56组成；延长安装架支杆55能够被固定在基础平台1中两根被测端承力杆14之间的中心位置上，两根延长安装架支杆55通过延长安装支架56上的定位圆固定，并通过螺母连接在被测作动器安装支架2的通孔上；当被测作动器的中立长度改变时，相应地更换不同长度的延长安装架支杆55。...
【技术特征摘要】
1.一种多功能直线机电作动器测试试验台，主要包括基础平台1、被测作动器安
装支架2、刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、关节轴承安装座组件5、安装法兰
6、滑动平台组件7、质量块8、力传感器9、加载组件10、加载安装支架11、加载端
承力杆12、中间安装架组件13、被测端承力杆14、延长安装架组件15、对顶杆组件
16、加载端延长安装杆17、作动器支架18、压块组件19；
基础平台1、被测作动器安装支架2、加载端承力杆12、中间安装架组件13、被
测端承力杆14与加载安装支架11组成试验台的基础结构，用于支撑其余部件；
中间安装架组件13包含有两个直线导轨以及用于安装承力杆的安装架，此组件固
定在基础平台的中间，被测作动器安装支架2与加载安装支架11固定在中间安装架组
件13的两边；两根被测端承力杆14及加载端承力杆12，通过安装架两侧的定位孔安
装分别安装在中间安装架组件13的两侧，并分别连接被测作动器安装支架2以及加载
安装支架11；
刚度模拟器组件3、光栅尺安装组件4、滑动平台组件7与对顶杆组件16通过组
合、或移动完成不同项目的测试；
刚度模拟器组件3布置在不同的位置以分别模拟不同类型的刚度刚度模拟器组件
3零件的一端具有定位孔并加工有内螺纹，另一端由定位凸台同样加工有内螺纹
光栅尺安装组件4主要由光栅尺安装架前卡箍a25、光栅尺安装架前卡箍b26、输
出杆卡箍a27、输出杆卡箍b28、拉杆29、光栅尺安装架30、光栅尺31、光栅尺读数
头32、读数头安装架33、固定杆34、光栅尺安装架后卡箍a35、光栅尺安装架后卡箍
b36组成；光栅尺安装前卡箍a25与光栅尺安装架前卡箍b26能够卡在被测作动器前
部的机壳上；光栅尺安装架后卡箍a35与光栅尺安装架后卡箍b36卡在被测作动器后
部的机壳上；光栅尺31通过螺钉固定在光栅尺安装架30上，光栅尺读数头32同样通
过螺钉紧固在读数头安装架33上；读数头安装架33上安装有一个直线轴承，装配时
\t固定杆34穿过光栅尺安装架30的固定杆安装孔以及读数头安装架33的直线轴承；拉
杆29穿过光栅尺安装架30拉杆安装孔并固定在读数头安装架33上；输出杆卡箍a27
与输出杆卡箍b28卡住被测作动器的输出杆并与拉杆29固定；当被测作动器的输出杆
运动时，拉动拉杆29运动，从而带动光栅尺读数...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘更，付晓军，马尚君，王海伟，杨小辉，刘岚，吴立言，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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