弹性负载机构及测量弹性负载的方法技术

本发明专利技术公开了一种弹性负载机构，放置在试验台上，包括主轴，第一支架和第二支架，螺母，弹簧，第一弹簧套筒和第二弹簧套筒；第一支架和第二支架上对称设置通孔；第一弹簧套筒和第二弹簧套筒包括第一端、第二端，第一端外径大于通孔直径，第二端外径小于通孔直径，第二端套装在通孔中；第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端在第一支架和第二支架之间相对设置；主轴一端设置轴肩，另一端设置螺母，轴肩和螺母间依次套有第一弹簧套筒、弹簧、第二弹簧套筒，主轴带动弹簧套筒相对支架运动。本发明专利技术弹性负载机构结构简单，安装方便，在运动时，主轴对弹簧的拉力、压力转化为弹簧所受压力，使试验台整体结构可靠、稳定。

【技术实现步骤摘要】
弹性负载机构及测量弹性负载的方法
本专利技术涉及伺服机构领域，特别是涉及一种三余度伺服阀稳定性试验系统中的弹性负载机构以及利用该弹性负载机构进行测量弹性负载的方法。
技术介绍
三余度伺服阀稳定性试验系统包括弹性负载机构，摩擦负载机构，惯性负载机构。用于检测伺服阀负载条件下的稳定性和可靠性，特别是阀的零位稳定性；提供三余度伺服阀长时间工作的液压测试条件，通过对伺服阀进行长时间考核，从而保证产品工作时间内的可靠性。根据伺服系统的要求，需要实现伺服机构长时间的工作，并且产品没有起机稳定的时间，基于可靠性的考虑，现有的伺服系统在设计上选用了高可靠三余度喷嘴挡板伺服阀。设计原理上，三余度喷嘴挡板伺服阀由于采用了故障吸收式的冗余结构，保证伺服阀在前置级1路或2路故障状态下也能正常稳定工作，可以满足系统的需要。通过多年的三余度伺服阀测试试验台研制，已形成了较完善的设计技术和研制体系，可以测试三余度伺服阀正常状态和故障状态下的静动态性能。但是，现有的三余度喷嘴挡板伺服阀测试试验台中弹簧与主轴固定的方式大多为焊接，在小空间下很难实现弹簧与主轴的焊接，对焊接的技术要求较高。在反复高强的实验条件下，弹簧与主轴的焊接连接很难保持牢固，使得试验台整体结构稳定性差。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种使试验台的整体结构更加可靠、稳定；结构简单，安装方便；可以灵活调整实验设备初始弹性负载的三余度伺服阀测试试验台的弹性负载机构。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供的一种弹性负载机构，放置在试验台上，包括主轴、支架、弹簧、弹簧套筒以及螺母，其中，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架上对称设置通孔；所述弹簧套筒包括第一弹簧套筒和第二弹簧套筒，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒包括第一端和第二端，所述第一端外径大于所述通孔直径，所述第二端外径小于所述通孔直径，所述第二端套装在所述通孔中，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端在所述第一支架和第二支架之间相对设置；所述主轴一端设置轴肩，另一端设置螺母，所述轴肩和螺母之间依次套装有第一弹簧套筒、弹簧、第二弹簧套筒，所述主轴带动两个弹簧套筒相对于支架运动。优选地，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端均设置凹槽，所述弹簧两端嵌入到所述凹槽中。优选地，所述凹槽的深度小于等于所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端的厚度。优选地，所述弹性负载机构还包括连接件，所述连接件套装在螺母和第二弹簧套筒中间的主轴上，便于螺母推动弹簧套筒的移动。优选地，所述试验台上设置有T型槽。优选地，所述支架还包括底板，所述底板上设置螺栓孔，螺栓穿过所述螺栓孔，将支架固定在试验台的T型槽中。优选地，所述螺母为锁紧螺母。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供的一种测量弹性负载的方法，包括：用本专利技术所述的弹性负载机构进行测量弹性负载，其中包括，根据负载要求对弹簧进行设计，确定弹簧参数；调整两个弹簧套筒之间的距离，固定螺母，调整两个支架距离并固定，确定初始弹性负载；主轴向左运动时，轴肩带动第一弹簧套筒向左运动，压紧弹簧，弹簧向左运动，第二弹簧套筒的第一端被弹簧压紧在第二支架上，弹簧负载；主轴向右运动时，螺母与主轴一起向右运动，第二弹簧套筒压紧弹簧，第一弹簧套筒的第一端被弹簧压紧在第一支架上，弹簧负载。优选地，主轴向右运动时，所述螺母通过推动设置在第二弹簧套筒和螺母之间的连接块来推动第二弹簧套筒向右运动。相对于现有技术，本专利技术弹性负载机构及利用该弹性负载机构测量弹性负载的方法具有以下有益效果：1)利用本专利技术弹性负载机构测量弹性负载时，通过两个弹簧套筒和弹簧支架将主轴左右运动时，对弹簧施加的拉力和压力都转化为弹簧所受的压力，弹簧受拉力时，试验台的整体结构更加可靠，稳固。2)本专利技术弹性负载机构设置两个支架，在测量弹性负载时，通过支架在试验台T型槽中移动来调节两支架间的距离，进而来固定弹簧套筒之间的距离，可以灵活便捷地调节实验设备所受的初始弹性负载，避免了在小空间下很难实现弹簧与主轴进行焊接固定的问题。3)本专利技术弹性负载机构在工作时间上提供了可靠性。4)本专利技术弹簧套筒第一端设置凹槽，弹簧两端嵌入到弹簧套筒的凹槽中，使得三余度伺服阀弹性负载机构结构简单，安装方便。附图说明图1是本专利技术三余度伺服阀弹性负载机构的主视图。图2是本专利技术三余度伺服阀弹性负载机构的俯视图。图3是本专利技术三余度伺服阀弹性负载机构图2中A-A处剖面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：如图1、2、3所示，一种三余度伺服阀测试试验台弹性负载机构，放置在试验台上，包括主轴2、支架、弹簧3、弹簧套筒以及锁紧螺母8，其中，所述支架包括第一支架6和第二支架7，所述第一支架6和第二支架7上对称设置通孔；所述弹簧套筒包括第一弹簧套筒4和第二弹簧套筒5，所述第一弹簧套筒4包括第一端41和第二端43，第二弹簧套筒5包括第一端51和第二端53，所述第一弹簧套筒的第一端41和第二弹簧套筒的第一端51的外径大于所述通孔直径，所述第一弹簧套筒的第二端43和第二弹簧套筒的第二端53外径小于所述通孔直径，所述第一弹簧套筒的第二端43和第二弹簧套筒的第二端53套装在所述通孔中，所述第一弹簧套筒的第一端41和第二弹簧套筒的第一端51在所述第一支架6和第二支架7之间相对设置；所述主轴2一端设置轴肩1，另一端设置锁紧螺母8，所述轴肩1和锁紧螺母8之间依次套装有第一弹簧套筒4、弹簧3、第二弹簧套筒5，所述主轴2带动两个弹簧套筒相对于支架运动。本实施例中，所述第一弹簧套筒的第一端41设置凹槽42，第二弹簧套筒的第一端51设置凹槽52，弹簧两端嵌入到所述凹槽中。本实施例中，所述凹槽42的深度小于等于所述第一弹簧套筒的第一端41的厚度，所述凹槽52的深度小于等于所述第二弹簧套筒的第一端51的厚度。本实施例中，还包括连接件9，所述连接件9套装在锁紧螺母8和第二弹簧套筒5中间的主轴2上，便于锁紧螺母8推动第二弹簧套筒5的移动。本实施例中，所述支架还包括支架底板和支架导板，所述支架底板上设置四个螺栓孔，螺栓61和螺栓71穿过所述螺栓孔与配套螺母配合将支架固定在试验台10的T型槽中；所述导板固定安装在所述支架两侧。本实施例中，所述三余度伺服阀测试试验台弹性负载机构，放置在试验台的T型槽中，所述弹性负载机构的支架可在T型槽中移动，在确定支架位置后，通过螺栓将弹性负载机构的支架固定在T型槽中。本专利技术还提供的一种弹性负载的测量方法，包括：利用本专利技术所述的弹性负载机构进行测量，其中包括，根据负载要求对弹簧3进行设计，确定弹簧参数，所述弹簧参数包括：工作载荷、工作行程、载荷性质、弹簧类别、端部结构、弹簧材料、初算弹簧刚度、工作极限载荷、弹簧材料直径、弹簧中经、工作极限载荷、弹簧单圈刚度、工作极限载荷下的单圈变形量、有效圈数、有效圈数、弹簧节距等；在实验开始之前，调整两个弹簧套筒之间的距离，固定锁紧螺母8，调整两个支架距离并固定，确定初始弹性负载；所述主轴2向左运动时，轴肩1带动第一弹簧套筒4向左运动，压紧弹簧3，弹簧3向左运动，第二弹簧套筒的第一端51被弹簧3压紧在第二支架6上，弹簧3负载；所述主轴2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性负载机构，放置在试验台上，其特征在于，所述弹性负载机构包括主轴、支架、弹簧、弹簧套筒以及螺母，其中，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架上对称设置通孔；所述弹簧套筒包括第一弹簧套筒和第二弹簧套筒，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒包括第一端和第二端，所述第一端外径大于所述通孔直径，所述第二端外径小于所述通孔直径，所述第二端套装在所述通孔中，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端在所述第一支架和第二支架之间相对设置；所述主轴一端设置轴肩，另一端设置螺母，所述轴肩和螺母之间依次套装有第一弹簧套筒、弹簧、第二弹簧套筒，所述主轴带动两个弹簧套筒相对于支架运动。

【技术特征摘要】
1.一种弹性负载机构，放置在试验台上，其特征在于，所述弹性负载机构包括主轴、支架、弹簧、弹簧套筒以及螺母，其中，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架上对称设置通孔；所述弹簧套筒包括第一弹簧套筒和第二弹簧套筒，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒包括第一端和第二端，所述第一端外径大于所述通孔直径，所述第二端外径小于所述通孔直径，所述第二端套装在所述通孔中，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端在所述第一支架和第二支架之间相对设置；所述主轴一端设置轴肩，另一端设置螺母，所述轴肩和螺母之间依次套装有第一弹簧套筒、弹簧、第二弹簧套筒，所述主轴带动两个弹簧套筒相对于支架运动。2.如权利要求1所述的弹性负载机构，其特征在于，所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端均设置凹槽，所述弹簧两端嵌入到所述凹槽中。3.如权利要求2所述的弹性负载机构，其特征在于，所述凹槽的深度小于等于所述第一弹簧套筒和第二弹簧套筒的第一端的厚度。4.如权利要求1或2任一项所述的弹性负载机构，其特征在于，还包括连接件，所述连接件套装在螺母和第二弹簧套...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长春，董立静，延皓，姜帅琦，冯利军，王俊蛟，李红岩，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11