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申请/专利权人：星箭科技股份有限公司

摘要：本发明提供一种高温、高压、角度摆动测试系统，包括气瓶组、配气测试装置、空气加热装置、被测件工装、摆动试验装置以及计算机，气瓶组与配气测试装置的进气口连接，用于提供压力气体，配气测试装置与空气加热装置连通，空气加热装置与被测件工装连通；摆动试验装置通过摆动杆穿过被测件工装与被测件活动连接，计算机分别与配气测试装置、空气加热装置、被测件工装、摆动试验装置控制连接；通过采用以上技术方案，使得整个高温、高压、角度摆动测试系统可调、可靠性高、自动化程度高、操作简便、更加稳定。

主权项：1.一种高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，包括气瓶组、配气测试装置、空气加热装置、被测件工装、摆动试验装置以及计算机；所述气瓶组与所述配气测试装置的进气口连接，用于提供压力气体；所述配气测试装置与所述空气加热装置连通；所述空气加热装置与所述被测件工装连通；所述摆动试验装置通过摆动杆穿过所述被测件工装与被测件活动连接；所述计算机分别与所述配气测试装置、所述空气加热装置、所述被测件工装、所述摆动试验装置控制连接；还包括力值传感器；所述摆动试验装置包括有伺服电机和摆杆；所述力值传感器设置于所述摆杆上，并与所述计算机通信连接；所述伺服电机通过所述摆杆与所述摆动杆活动连接，并带动所述被测件摆动；伺服系统包括有所述伺服电机、摆杆、丝杆以及滑轨；所述伺服电机通过电机固定板固定设置于安装台板上，所述丝杆通过丝杆支座可传动设置于所述安装台板上，并通过联轴器和所述伺服电机传动连接，所述丝杆支座和所述丝杆之间设有轴承；所述摆杆一端与摆动杆接头连接，并通过摆动滑套与所述丝杆传动连接；滑板一侧设有拉压力传感器，所述滑板另一端连接有滑块，所述滑块在所述滑轨上滑动；进一步地，所述滑块上还设有刻度尺和指针；所述摆动试验装置通过所述伺服系统控制所述丝杆正反转作用于所述摆杆，所述摆杆一端与所述摆动杆接头可活动连接，所述摆杆末端安装所述力值传感器，所述丝杆另一端与所述伺服电机传动连接，所述摆动杆另一端与被测工件上端法兰用螺栓固定。

全文数据：一种高温、高压、角度摆动测试系统技术领域[0001]本发明属于咼温咼压测试技术领域，具体涉及一种高温、高压、角度摆动测试系统。背景技术[0002]球型接头安装在飞机排气管路中，排气压力高温高压，为防止高温高压产生强力震动对飞机安全产生影响、或产生强力震动作用于排气管，缩短排气管寿命，因此在排气管路上安装球型接头，球型接头内部安装有波纹减震装置，这样当排气产生强烈震动时，波纹管减震装置起作用，能使球型接头一端各个方向正负5。摆动，吸收和缓冲震动带来的力，保证飞机安全。[0003]现f的试验系统配气部分压力为手工调节，压力显示采用指针式压力表，调节繁琐、压力显示精度低，正负5°摆动采用液压式结构，摆动速度低、摆动精度低、电机运行噪音大、油污造成现场环境差;加热采用烘箱结构，气流变化造成温度变化大，温度稳定要很长时间，对试验数据有较大影响，检试验误差较大。[0004]基于上述球型接头高温、高压、角摆动测试中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案;因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。发明内容[0005]本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种高温、高压、角度摆动测试系统，旨在解决现有球型接头高温高压测试误差较大的问题。[0006]本发明提供一种高温、高压、角度摆动测试系统，包括气瓶组、配气测试装置、空气加热装置、被测件工装、摆动试验装置以及计算机;气瓶组与配气测试装置的进气口连接，用于提供压力气体;配气测试装置与空气加热装置连通;空气加热装置与被测件工装连通；摆动试验装置通过摆动杆穿过被测件工装与被测件活动连接;计算机分别与配气测试装置、空气加热装置、被测件工装、摆动试验装置控制连接。[0007]进一步地，气瓶组包括第一气瓶组和第二气瓶组;第一气瓶组通过第一支路与配气测试装置的进气口连接;第二气瓶组通过第二支路与配气测试装置的进气口连接;第一气瓶组和第二气瓶相互并联设置。[0008]进一步地，还包括第一截止阀、第二截止阀、第一安全阀以及第二安全阀；第一截止阀和第一安全阀设置于第一支路上；第二截止阀和第二安全阀设置于第二支路上；第一气瓶组和第二气瓶组上均并联设有多个气瓶。[0009]进一步地，还包括第一充气口和第二充气口；第一充气口设置于第一支路上，并且在第一充气口和第一支路之间设有第三截止阀；第二充气口设置于第二支路上，并且在第二充气口和第二支路之间设有第四截止阀。[0010]进一步地，还包括力值传感器;摆动试验装置包括有伺服电机;力值传感器设置于摆动杆上，并与计算机通信连接;伺服电机通过摆动杆带动被测件摆动。[0011]进一步地，还包括控制柜和第一温度传感器;空气加热装置通过控制柜与计算机控制连接;第一温度传感器设置于空气加热装置和被测件工装之间，并通过控制柜与计算机连接。[0012]进一步地，还包括排放支路、第二温度传感器以及压力传感器;排放支路连通被测件工装底部和外部;第二温度传感器和压力传感器分别设置于排放支路上。'[0013]进一步地，还包括高温单座调节阀；高温单座调节阀设置于排放支路的排放口上。[0014]进一步地，还包括高温气动阀;配气测试装置包括有第一供气口和第二供气口；第二供气口与空气加热装置连通;高温气动阀设置于第二供气口和空气加热装置之间，并与计算机连接。[0015]进一步地，测试件为球型接头。[0016]通过采用以上技术方案，使得整个高温、高压、角度摆动测试系统满足球型接头研制试验测试项目和测试参数记录、保存的功能要求，使得整个高温、高压、角摆动测试系统气体压力精密可调、高温气体温度精密可调、高温气体流量精密可调、摆动角度精密可调、摆动试验时间可精确设置、可靠性高;整个系统测控由工业计算机完成，测控系统^4成试验过程气路压力、温度、（压力和偏转循环试验测控，并按试验需求完成试验数据的采集、处理、分析、储存，自动化程度局、操作简便;摆动试验装置针对试验件弯矩试验而设计，整个试验装置采用伺服电机控制方式;使得摆动速度快慢可调、摆动精度高、运行噪音小、无油污现场环境整洁;加热采用空气加热器加热结构，升温、降温速度快，采用PID调节功能，温度调节稳定。附图说明[0017]下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0018]以下将结合附图对本发明作进一步说明：°图1为本发明一种高温、高压、角度摆动测试系统示意g;图2为本发明涉及的配气试验装置结构示意图；H'图3为本发明涉及的空气加热器结构示意图；图4为本发明涉及的摆动试验装置整体结构示意图；图5为本发明涉及的摆动试验装置内部结构示意gi_9]關中：1、计算£几;2、配气测试装置；3、空气加热装置;4、被测件工装;5、摆动试验装置;S1、电器柜;52、显示器;S3、伺服电机;54、摆动杆;55、摆杆;56、摆动杆接头;57、摆动滑套;58、滑板;59、拉压力传感器;510、轴承;f511、电机固定板;5^2、丝杆支座;513、联轴器；514、安装台板;515、丝杆;516、滑轨；517、滑块;518、轴承；519、指针;520、刻度尺.6、气瓶组;7、控制柜;8、第一供气口；9、第二供气口。’具体实施方式_〇]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发：曰月。[0021]如图1至图4所示，本发明提供-种高温、高压、角度摆动测试系统，包括气瓶组6、配气测试装置2、空气福装置3、被_工装4、摆动试验親5以及计籠1;气腦_6与配气测试装置2的进气口连接，用于提供压力气体;配气测试装置2入口压力:空气或35MPa;出口1:0〜3.5MPa;配气测试装置2与空气加热装置3连通;空气加热装置3与被测件工装4连通，于0〜600°可调;摆动试验装置5通过摆动杆54穿过被测件工装4与被测件活动连接;计算机1分别与配气测试装置2、空气加热装置3、被测件工装4、摆动试验装置5通信控制连接；测试件4为球型接头，球型接头通过焊接设置于被测件工装中间；本测试系统中压力传感器、流量传感器采用高精度传感器，采集精度高;整个测试系统测控由工业计算机完成，测控系统完成试验过程气路压力、温度、（压力和偏转循环试验测控，并按试验需求完成试验数据的采集、处理、分析、储存，自动化程度高、操作简便;摆动试验装置针对试验件弯矩试验而设计，整个试验装置采用伺服电机控制方式;摆动角度X向+5°〜0四万次，0〜-5°四万次;Y向+5°〜0四万次，0〜-5°四万次，共16万次，摆动杆前端安装—个力值传感器，记录摆动力值;采用伺服电机控制摆动，摆动速度快慢可调、摆动精度高、运行噪音小、无油污现场环境整洁;加热采用空气加热装置，升温、降温速度快，采用PID调节功能，温度调节稳定;采用本发明提供的试验系统满足球形接头研制试验测试项目和测试参数记录、保存的功能要求;在试验过程中，气路压力、温度、弯矩循环试验测，完成试验数据的采集、处理、分析、储存;供气压力、加热空气可调，操作方便、可靠性高。[0022]优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，气瓶组6包括第一气瓶组和第二气瓶组;第一气瓶组通过第一支路与配气测试装置2的进气口连接;第二气瓶组通过第二支路与配气测试装置2的进气口连接;第一气瓶组和第二气瓶相互并联设置;具体为：两组气瓶组轮换使用，一组用完即刻切换到另一组，用完的一组马上可充气，确保供气不中断。两组气瓶有止回阀互锁，防止切换时串气，确保高压气使用安全。[0023]优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，还包括第一截止阀K1、第二截止阀K2、第一安全阀FZ1以及第二安全阀FZ2;第一截止阀K1和第一安全阀FZ1设置于第一支路上;第二截止阀K2和第二安全阀FZ2设置于第二支路上;第一气瓶组和第二气瓶组上均并联设有多个气瓶。[0024]优选地，结合上述方案，本实施例中，还包括第一充气口和第二充气口；第一充气口设置于第一支路上，并且在第一充气口和第一支路之间设有第三截止阀；第二充气口设置于第二支路上，并且在第二充气口和第二支路之间设有第四截止阀。[0025]优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，还包括力值传感器L;摆动试验装置5包括有电器柜51、显示器52以及伺服电机53;力值传感器L设置于摆动杆54上，并与计算机1通信连接;伺服电机53通过摆动杆54带动被测件做摆动测试;如图5所示，伺服系统包括有伺服电机53、摆杆55、丝杆515以及滑轨516;伺服电机53通过电机固定板511固定设置于安装台板514上，丝杆515通过丝杆支座512可传动设置于安装台板514上，并通过联轴器513和伺服电机53传动连接，丝杆支座512和丝杆515之间设有轴承;摆杆55—端与摆动杆接头56连接，并通过摆动滑套57与丝杆传动连接;滑板58—侧设有拉压力传感器59，滑板f58另一端连接有滑块517,滑块517在滑轨516上滑动;进一步地，滑块517上还设有刻度尺5¾和指针519;摆动试验装置通过伺服系统控制丝杆正反转作用于摆杆，摆杆一端与摆动杆接头可活动连接，摆杆末端安装力传感器测正负角度摆动的力），丝杆另一端与伺服电机机构传动连接，摆动杆另一端与被测工件上端法兰用螺栓固定;这样伺服电机正反转作用于摆杆转换为被测件工装上固定的垂直安装的摆动杆作正负角度摆动试验。[0026]伺服系统工作原理为:伺服电机53正反转通过联轴器513带动连接的丝杆515作正反转运动，丝杆515正反转作用于滑板明，按滑块519轨迹作直线运动；同样，滑块58带动连接于滑板58的摆杆作直线运动，摆动力值通过安装于滑板侧的力值传感器59采集。[0027]优选地，结合上述方案，如图1至图4所不，本实施例中，还包括控制柜7和第一温度传感器T1;空气加热装置3通过控制柜7与计算机1通信控制连接，空气加热装置3具体为空气加热器;第一温度传感器T1设置于空气加热装置3和被测件工装4之间，并通过控制柜7与计算机1连接;控制柜7通过计算机可以实现空气加热装置3的温度调节。[0028]优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，还包括排放支路、高温单座调节阀几1、第二温度传感器T2以及压力传感器P;被测室工装的出气口通过排放支路连接高温单座调节阀•，第二温度传感器T2和压力传感器P分别设置于排放支路上;高温单座调节阀JL1设置于排放支路的排放口上。[0029]优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，还包括流量计LL和高温气动阀D1;流量计连接于配气装置的出气口上，用于采集、显示试验用气流量;配气测试装置2包括有第一供气口8和第二供气口9;第二供气口9与空气加热装置2连通，用于高温实验;第一供气口8用于气源进气，压力为35MPa;流量计LL设置于第二供气口9和空气加热装置3之间；高温气动阀D1设置于第二供气口9和空气加热装置3之间，并与计算机1通信连接;过滤器过滤精度14wn;配气测试装置中，第一供气口的压力调节:0〜3.5MPa第一供气口，手动，连续可调，调节精度〇.5%;第二供气口的压力调节:0〜3•5MPa第二供气口，手动，连续可调，调节精度0.5%;热空气为:手动，0〜6〇0°C可调，调节精度正负2°C;进一步地，配气测试装置气源进口、两路减压阀出口设置了安全阀，安全阀开启压力设定为管路最高工作压力的1.〇5〜1_1倍，出现意外超压时，安全阀开启卸压同时报警器发出声光报警，保证系统和试验安全。[0030]高温、高压、角度摆动测试系统工作原理:来自于公共气源的洁净高压气体，经过滤器G过滤后分为两路减压供气，即气密、强度试验供气和热空气试验供气;气密、强度试验供气:打开配气测试装置验阀门，当达到所需压力值时，停止调压，气密试验时，关闭试验阀保压，保压值可从压力表读取，试验完毕可打开放气阀，排空管路内空气。[0031]空气加热装置热空气试验:连接好被试件，打开配气台试验阀门，调节减压阀，从压力表读取压力值，当达到所需压力值时，停止调压，打开供气阀、高温气动阀供气，打开空气加热器，设定试验所需温度，进行高温热空气试验。[0032]整个测试系统主要由工业计算机、可编程序控制器、开关电源、数据板卡、信号调理模块及开关按钮等组成;整个系统测控由工业计算机完成，配气试验台压力传感器、温度传感器、力值传感器、弯矩次数等数据输入到控制计算机，贮存、处理。[0033]通过米用以上技术方案，使得整个高温、高压、角度摆动测试系统满足球型接头研制试验测试项目和测试参数记录、保存的功能要求，使得整个高温、高压、角摆动测试系统气体压力精密可调、高温气体温度精密可调、高温气体流量精密可调、摆动角度精密可调、摆动试验时间可精确设置、可靠性高;整个系统测控由工业计算机完成，测控系统完成试验过程气路压力、温度、（压力和偏转循环试验测控，并按试验需求完成试验数据的采集、处理、分析、巧存，自动化程度高、操作简便;摆动试验装置针对试验件弯矩试验而设计，整个试验装置采用伺服电机控制方式;使得摆动速度快慢可调、摆动精度高、运行噪音小、无油污现场环境整洁•，加热采用空气加热器加热结构，升温、降温速度快，采用PID调节功能，温度调节稳定定。[0034]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

权利要求：1.一种高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，包括气瓶组、配气测试装置、空气加热装置、被测件工装、摆动试验装置以及计算机;所述气瓶组与所述配气测试装置的进气口连接，用于提供压力气体;所述配气测试装置与所述空气加热装置连通;所述空气加热装置与所述被测件工装连通;所述摆动试验装置通过摆动杆穿过所述被测件工装与被测件活动连接;所述计算机分别与所述配气测试装置、所述空气加热装置、所述被测件工装、所述摆动试验装置控制连接。2.根据权利要求1所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，所述气瓶组包括第一气瓶组和第二气瓶组;所述第一气瓶组通过第一支路与所述配气测试装置的进气口连接;所述第二气瓶组通过第二支路与所述配气测试装置的进气口连接;所述第一气瓶组和所述第二气瓶相互并联设置。3.根据权利要求2所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括第一截止阀、第二截止阀、第一安全阀以及第二安全阀;所述第一截止阀和所述第一安全阀设置于所述第一支路上;所述第二截止阀和所述第二安全阀设置于所述第二支路上;所述第一气瓶组和所述第二气瓶组上均并联设有多个气瓶。4.根据权利要求2所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括第一充气口和第二充气口；所述第一充气口设置于所述第一支路上，并且在所述第一充气口和所述第一支路之间设有第三截止阀；所述第二充气口设置于所述第二支路上，并且在所述第二充气口和所述第二支路之间设有第四截止阀。5.根据权利要求1所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括力值传感器;所述摆动试验装置包括有伺服电机和摆杆;所述力值传感器设置于所述摆杆上，并与所述计算机通信连接;所述伺服电机通过所述摆杆与所述摆动杆活动连接，并带动所述被测件摆动。6.根据权利要求1所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括控制柜和第一温度传感器;所述空气加热装置通过所述控制柜与所述计算机控制连接;所述第一温度传感器设置于所述空气加热装置和所述被测件工装之间，并通过所述控制柜与所述计算机连接。7.根据权利要求1所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括排放支路、第二温度传感器、高温单座调节阀以及压力传感器;所述被测室工装的出气口通过所述排放支路连接所述高温单座调节阀;所述第二温度传感器和所述压力传感器分别设置于所述排放支路上。8.根据权利要求1所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括流量计；所述流量计连接于所述配气装置的出气口上，用于采集、显示试验用气流量。9.根据权利要求1所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，还包括高温气动阀；配气测试装置包括有第一供气口和第二供气口；所述第二供气口与所述空气加热装置连通;所述高温气动阀设置于所述第二供气口和所述空气加热装置之间，并与所述计算机连接。10.根据权利要求1至9任一项所述的高温、高压、角度摆动测试系统，其特征在于，所述测试件为球型接头;所述球型接头焊接在所述被测件工装中间。

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