本發(fā)明涉及能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置調(diào)整的上位鎖可靠性試驗(yàn)裝置，屬于航空設(shè)備上位鎖可靠性試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

上位鎖是飛機(jī)的重要零部件，不僅存在于起落架、起落架艙門(mén)、運(yùn)輸機(jī)后貨艙門(mén)等傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)中，也存在于一些新型機(jī)構(gòu)中，如f-35的升力風(fēng)扇艙門(mén)機(jī)構(gòu)、x-37b空天飛機(jī)的貨倉(cāng)艙門(mén)機(jī)構(gòu)等。上位鎖用于鎖定或解鎖飛機(jī)上的各類運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一旦發(fā)生失效，容易造成飛機(jī)任務(wù)失敗，甚至機(jī)毀人亡的嚴(yán)重事故。因此，上位鎖的可靠性是飛機(jī)設(shè)計(jì)人員關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。為了評(píng)估飛機(jī)上位鎖的可靠性指標(biāo)，暴露主要失效模式和薄弱環(huán)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)可靠性水平的提高，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)上位鎖進(jìn)行可靠性試驗(yàn)是十分必要的。

飛行過(guò)程中，上位鎖使用條件惡劣，同時(shí)承受隨機(jī)振動(dòng)、高低溫、濕度、鎖環(huán)載荷、液壓壓力等多種因素的綜合作用。因此需要試驗(yàn)裝置能模擬上位鎖的運(yùn)動(dòng)功能，對(duì)鎖鉤加載使用載荷，同時(shí)具有較小的體積、重量和較大的剛度，以能安裝在空間較小的綜合環(huán)境試驗(yàn)箱中。另外，鎖環(huán)橫向位置是影響上位鎖開(kāi)/閉鎖功能和可靠性的關(guān)鍵因素之一，有必要在試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置的人為控制和調(diào)整。

中國(guó)專利《一種飛機(jī)艙門(mén)鎖可靠性試驗(yàn)裝置》，公布號(hào)為102530265，和《一種飛機(jī)上位鎖可靠性試驗(yàn)裝置》，公布號(hào)為104019983，分別針對(duì)艙門(mén)轉(zhuǎn)軸與鎖鉤轉(zhuǎn)軸相垂直和平行的情況提出了兩種試驗(yàn)裝置，它不能調(diào)整鎖環(huán)的橫向位置。

中國(guó)專利《用于飛機(jī)起落架艙門(mén)上位鎖可靠性試驗(yàn)的立式試驗(yàn)裝置》，公布號(hào)為103983444，針對(duì)觸發(fā)式上位鎖提供了一種試驗(yàn)裝置，它通過(guò)“前導(dǎo)槽”和“后導(dǎo)槽”的位置來(lái)調(diào)整和控制鎖環(huán)的橫向位置。中國(guó)專利《用于飛機(jī)起落架艙門(mén)上位鎖可靠性試驗(yàn)的臥式試驗(yàn)裝置》，公布號(hào)為103983443，和中國(guó)專利《一種改進(jìn)的飛行器起落架艙門(mén)鎖試驗(yàn)裝置》，公布號(hào)為105841951，兩種試驗(yàn)裝置中，通過(guò)“轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁”的長(zhǎng)度來(lái)控制和調(diào)整鎖環(huán)橫向位置。上述五種試驗(yàn)裝置存在的共有問(wèn)題是：整體剛度較低，在隨機(jī)振動(dòng)的低頻區(qū)域會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的共振現(xiàn)象，無(wú)法使上位鎖承受的隨機(jī)振動(dòng)功率譜密度處于規(guī)定的誤差限之內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有飛機(jī)上位鎖試驗(yàn)裝置整體剛度低，并且不能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置人為調(diào)整的問(wèn)題，提供了一種能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置調(diào)整的上位鎖可靠性試驗(yàn)裝置。

本發(fā)明所述能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置調(diào)整的上位鎖可靠性試驗(yàn)裝置，它包括支撐臺(tái)架，它還包括鎖環(huán)模塊、曲柄模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊；

上位鎖安裝在支撐臺(tái)架上，鎖環(huán)模塊、曲柄模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置于上位鎖的下方；

支撐臺(tái)架包括上位鎖安裝板、加強(qiáng)板和底板，上位鎖安裝板垂直安裝在底板上，加強(qiáng)板固定連接在上位鎖安裝板的側(cè)面并且固定在底板上；上位鎖安裝在上位鎖安裝板上；

鎖環(huán)模塊包括鎖環(huán)、搖臂、鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿、搖臂支座和連桿，搖臂一端設(shè)置一對(duì)耳片，一對(duì)耳片上分別設(shè)置銷子孔，鎖環(huán)通過(guò)銷子安裝在一對(duì)耳片之間，并位于上位鎖下方與上位鎖的鎖鉤相適應(yīng)的位置；搖臂另一端設(shè)置螺紋孔，鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿有螺紋的一端安裝在搖臂的螺紋孔內(nèi)，鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿另一端具有關(guān)節(jié)軸承，該關(guān)節(jié)軸承通過(guò)搖臂支座固定；

曲柄模塊包括一號(hào)曲柄、轉(zhuǎn)軸、二號(hào)曲柄和曲柄支座，轉(zhuǎn)軸水平的安裝在曲柄支座上，轉(zhuǎn)軸的內(nèi)側(cè)端固結(jié)一號(hào)曲柄的一端，一號(hào)曲柄的另一端與鎖環(huán)之間通過(guò)連桿連接；轉(zhuǎn)軸的外側(cè)端固結(jié)二號(hào)曲柄的一端；

加載驅(qū)動(dòng)模塊包括螺桿接頭、螺桿、調(diào)節(jié)螺母、彈簧、加載框、作動(dòng)筒、加載框支座和直線滑動(dòng)軸承，

加載框的兩端設(shè)置安裝孔，用于安裝直線滑動(dòng)軸承，螺桿可滑動(dòng)的安裝在加載框的兩個(gè)直線滑動(dòng)軸承內(nèi)，螺桿的一端通過(guò)螺紋連接螺桿接頭，螺桿接頭上設(shè)置兩組安裝耳片，一組安裝耳片通過(guò)銷子連接二號(hào)曲柄的另一端；另一組安裝耳片通過(guò)銷子連接作動(dòng)筒拉桿的末端條形孔；

加載框遠(yuǎn)離螺桿接頭的一端上下兩側(cè)分別設(shè)置一對(duì)耳片，上側(cè)的一對(duì)耳片用于安裝作動(dòng)筒的外側(cè)端，下側(cè)的一對(duì)耳片用于連接加載框支座；彈簧和調(diào)節(jié)螺母安裝在螺桿上，位于加載框的內(nèi)部。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明針對(duì)飛機(jī)上位鎖可靠性試驗(yàn)中需加載振動(dòng)應(yīng)力，并模擬上位鎖運(yùn)動(dòng)和鎖環(huán)載荷加載的需求而提出，具有體積小、重量輕、剛度足夠大和使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置的人為控制和調(diào)整，從而有利于在試驗(yàn)過(guò)程中研究鎖環(huán)橫向位置對(duì)上位鎖運(yùn)動(dòng)功能和可靠性的影響。

本發(fā)明包括支撐臺(tái)架、鎖環(huán)模塊、曲柄模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊，上位鎖是試件，安裝在支撐臺(tái)架上。鎖環(huán)模塊、曲柄模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊分別位于上位鎖的下方，分別通過(guò)支座固定在振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面上。鎖環(huán)模塊用于模擬真實(shí)情況下鎖環(huán)的上下運(yùn)動(dòng)，且能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置的調(diào)整；加載驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)鎖環(huán)上下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)鎖環(huán)模塊對(duì)上位鎖加載工作載荷；曲柄模塊位于鎖環(huán)模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊之間，用于將加載驅(qū)動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)和載荷傳遞到鎖環(huán)模塊上。

本發(fā)明通過(guò)搖臂和鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿實(shí)現(xiàn)了鎖環(huán)橫向位置的人為控制和調(diào)整，且操作較為方便，能用于研究鎖環(huán)橫向位置對(duì)上位鎖運(yùn)動(dòng)功能和可靠性的影響；本發(fā)明中直線滑動(dòng)軸承所承受的徑向載荷用于克服作動(dòng)筒拉力對(duì)螺桿產(chǎn)生的扭矩，由于力臂較短，直線滑動(dòng)軸承所受的徑向載荷較小，不會(huì)產(chǎn)生劇烈的磨損，試驗(yàn)裝置的使用壽命較長(zhǎng)；開(kāi)鎖后，在彈簧彈力的作用下，作動(dòng)筒拉桿和鎖環(huán)自動(dòng)回復(fù)到閉鎖前的位置，不需再給作動(dòng)筒提供壓力，因此整個(gè)試驗(yàn)的控制系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述試驗(yàn)裝置在上位鎖打開(kāi)狀態(tài)下的立體裝配圖；

圖2是試驗(yàn)裝置在上位鎖被觸發(fā)時(shí)的立體裝配圖；

圖3是試驗(yàn)裝置在上位鎖關(guān)閉狀態(tài)下的立體裝配圖；

圖4是支撐臺(tái)架上安裝鎖鉤的立體示意圖；

圖5是鎖環(huán)模塊的立體圖；

圖6是加載驅(qū)動(dòng)模塊的立體圖；

圖7是加載框的立體圖；

圖8是曲柄與轉(zhuǎn)軸的立體圖；

圖9是轉(zhuǎn)軸的立體圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1至圖9說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)橫向位置調(diào)整的上位鎖可靠性試驗(yàn)裝置，它包括支撐臺(tái)架，它還包括鎖環(huán)模塊、曲柄模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊；

上位鎖安裝在支撐臺(tái)架上，鎖環(huán)模塊、曲柄模塊和加載驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置于上位鎖的下方；

支撐臺(tái)架包括上位鎖安裝板1、加強(qiáng)板2和底板3，上位鎖安裝板1垂直安裝在底板3上，加強(qiáng)板2固定連接在上位鎖安裝板1的側(cè)面并且固定在底板3上；上位鎖安裝在上位鎖安裝板1上；

鎖環(huán)模塊包括鎖環(huán)5、搖臂6、鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7、搖臂支座8和連桿9，搖臂6一端設(shè)置一對(duì)耳片，一對(duì)耳片上分別設(shè)置銷子孔，鎖環(huán)5通過(guò)銷子安裝在一對(duì)耳片之間，并位于上位鎖下方與上位鎖的鎖鉤4相適應(yīng)的位置；搖臂6另一端設(shè)置螺紋孔，鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7有螺紋的一端安裝在搖臂6的螺紋孔內(nèi)，鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7另一端具有關(guān)節(jié)軸承，該關(guān)節(jié)軸承通過(guò)搖臂支座8固定；

曲柄模塊包括一號(hào)曲柄10、轉(zhuǎn)軸11、二號(hào)曲柄12和曲柄支座13，轉(zhuǎn)軸11水平的安裝在曲柄支座13上，轉(zhuǎn)軸11的內(nèi)側(cè)端固結(jié)一號(hào)曲柄10的一端，一號(hào)曲柄10的另一端與鎖環(huán)5之間通過(guò)連桿9連接；轉(zhuǎn)軸11的外側(cè)端固結(jié)二號(hào)曲柄12的一端；

加載驅(qū)動(dòng)模塊包括螺桿接頭14、螺桿15、調(diào)節(jié)螺母16、彈簧17、加載框18、作動(dòng)筒19、加載框支座20和直線滑動(dòng)軸承21，

加載框18的兩端設(shè)置安裝孔，用于安裝直線滑動(dòng)軸承21，螺桿15可滑動(dòng)的安裝在加載框18的兩個(gè)直線滑動(dòng)軸承21內(nèi)，螺桿15的一端通過(guò)螺紋連接螺桿接頭14，螺桿接頭14上設(shè)置兩組安裝耳片，一組安裝耳片通過(guò)銷子連接二號(hào)曲柄12的另一端；另一組安裝耳片通過(guò)銷子連接作動(dòng)筒19拉桿的末端條形孔；

加載框18遠(yuǎn)離螺桿接頭14的一端上下兩側(cè)分別設(shè)置一對(duì)耳片，上側(cè)的一對(duì)耳片用于安裝作動(dòng)筒19的外側(cè)端，下側(cè)的一對(duì)耳片用于連接加載框支座20；彈簧17和調(diào)節(jié)螺母16安裝在螺桿15上，位于加載框18的內(nèi)部。

本實(shí)施方式中，支撐臺(tái)架的底板位于最下部，水平放置，設(shè)置有與振動(dòng)臺(tái)連接的螺栓孔。上位鎖安裝板以豎直方式固結(jié)在底板上方，并設(shè)置有上位鎖安裝孔。加強(qiáng)板以豎直方式固結(jié)在底板的上方，并與上位鎖安裝板固結(jié)，加強(qiáng)板2對(duì)上位鎖安裝板1的垂直剛度進(jìn)行加強(qiáng)。

鎖環(huán)模塊中鎖環(huán)通過(guò)銷子安裝在搖臂端部，位于上位鎖下方。搖臂的根部設(shè)置有螺紋孔。鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿一端有螺紋，安裝在搖臂根部的螺紋孔內(nèi)，通過(guò)旋進(jìn)或旋出鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿即可調(diào)整鎖環(huán)的橫向位置。鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿另一端通過(guò)銷子安裝在搖臂支座上，使搖臂可上下擺動(dòng)。

曲柄模塊中轉(zhuǎn)軸以水平方式安裝在曲柄支座上，一號(hào)曲柄和二號(hào)曲柄分別固結(jié)在轉(zhuǎn)軸的兩端。為防止運(yùn)動(dòng)干涉，一號(hào)曲柄與二號(hào)曲柄之間設(shè)置有合適的夾角。連桿安裝在鎖環(huán)與一號(hào)曲柄之間。

加載驅(qū)動(dòng)模塊的加載框?yàn)殚L(zhǎng)方體框形結(jié)構(gòu)，沿縱向設(shè)置有用于安裝螺桿的通孔，根部設(shè)置有與加載框支座和作動(dòng)筒連接的兩組耳片。螺桿安裝在加載框上，彈簧和調(diào)節(jié)螺母安裝在螺桿上，位于加載框內(nèi)部。螺桿接頭固結(jié)在螺桿末端，設(shè)置有與二號(hào)曲柄和作動(dòng)筒連接的銷子。作動(dòng)筒拉桿的末端有條形孔。

結(jié)合圖1至圖4，支撐臺(tái)架中的上位鎖安裝板1、加強(qiáng)板2和底板3均由鋁合金板整體切割而成，三者通過(guò)焊接的方式固結(jié)在一起。

圖5所示，搖臂6由鋁合金板整體加工而成，端部設(shè)置有用于安裝鎖環(huán)5的耳片和銷子孔，根部設(shè)置有用于安裝鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7的螺紋孔。鎖環(huán)5通過(guò)銷子安裝在搖臂端部的耳片內(nèi)，位于鎖鉤4的下方。鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7為外螺紋的桿端關(guān)節(jié)軸承，有螺紋的一端安裝在搖臂6根部的螺紋孔內(nèi)，有關(guān)節(jié)軸承的一端通過(guò)搖臂支座8直接安裝在振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面上，使搖臂可以上下擺動(dòng)。

圖6和圖7中，加載框18由鋁合金整體加工而成。直線滑動(dòng)軸承21通過(guò)螺栓安裝在加載框18的兩端。加載框18通過(guò)加載框支座20直接安裝在振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面上，并可上下擺動(dòng)。螺桿15安裝在直線滑動(dòng)軸承21的孔內(nèi)，并可自由滑動(dòng)。在加載框18內(nèi)部，彈簧17位于靠近加載框支座20的一側(cè)，彈簧17的自由端通過(guò)調(diào)節(jié)螺母16調(diào)節(jié)。

具體實(shí)施方式二：下面結(jié)合圖8和圖9說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，轉(zhuǎn)軸11兩端有臺(tái)階，一號(hào)曲柄10和二號(hào)曲柄12分別連接在轉(zhuǎn)軸11兩側(cè)的低臺(tái)階處，并通過(guò)安裝螺母鎖死；一號(hào)曲柄10和二號(hào)曲柄12通過(guò)平鍵或花鍵與轉(zhuǎn)軸11固結(jié)。

圖8和圖9所示，轉(zhuǎn)軸11兩端有臺(tái)階，用于安裝一號(hào)曲柄10和二號(hào)曲柄12，臺(tái)階的外側(cè)有螺紋，用于安裝螺母，從而將兩個(gè)曲柄鎖死。兩個(gè)曲柄通過(guò)平鍵或花鍵方式與轉(zhuǎn)軸11固結(jié)。轉(zhuǎn)軸11以水平方式安裝在曲柄支座13上的軸孔內(nèi)。

具體實(shí)施方式三：下面結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一或二作進(jìn)一步說(shuō)明，一號(hào)曲柄10和二號(hào)曲柄12之間的夾角為120°。

為防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中二號(hào)曲柄12與螺桿接頭14發(fā)生干涉，一號(hào)曲柄與二號(hào)曲柄之間設(shè)置有120°的夾角。連桿9安裝在鎖環(huán)5與一號(hào)曲柄10之間。

本試驗(yàn)裝置在試驗(yàn)過(guò)程的使用中，通過(guò)旋進(jìn)或旋出鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7，即可調(diào)整和控制鎖環(huán)5上下擺動(dòng)的半徑，從而調(diào)整鎖環(huán)5的橫向位置。鎖環(huán)5橫向位置調(diào)整過(guò)程中，由于鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7通過(guò)銷子與搖臂支座8連接，鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7的轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)為180°的整倍數(shù)，因此最小調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為鎖環(huán)調(diào)節(jié)桿7的1/2螺距。

試驗(yàn)開(kāi)始前，調(diào)節(jié)作動(dòng)筒19拉桿的長(zhǎng)度，使作動(dòng)筒19縮回到極限位置時(shí)，鎖環(huán)5能達(dá)到觸發(fā)上位鎖的位置。實(shí)際上，并不需要很高的調(diào)節(jié)精度，當(dāng)作動(dòng)筒19縮回到極限位置時(shí)，鎖環(huán)5位置略微超過(guò)理論觸發(fā)位置，比如超過(guò)1mm也是可接受的，并不會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。另外，試驗(yàn)開(kāi)始前調(diào)整調(diào)節(jié)螺母16的位置，使上位鎖關(guān)閉后，鎖環(huán)5承受的載荷位于要求的誤差限之內(nèi)。

本發(fā)明的試驗(yàn)裝置操作過(guò)程如下：

步驟1：閉鎖前，鎖鉤4位于打開(kāi)狀態(tài)，鎖環(huán)5位于最低位置。

步驟2：閉鎖時(shí)，上位鎖和作動(dòng)筒19同時(shí)供壓，作動(dòng)筒19的拉桿縮回并壓縮彈簧17，同時(shí)通過(guò)曲柄模塊帶動(dòng)鎖環(huán)5向上運(yùn)動(dòng)并撞擊鎖鉤4。

步驟3：作動(dòng)筒19縮回到極限位置時(shí)，鎖環(huán)5觸發(fā)上位鎖。

步驟4：上位鎖被觸發(fā)后，鎖鉤4主動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)通過(guò)鎖環(huán)5和曲柄模塊帶動(dòng)螺桿15縮回，并繼續(xù)壓縮彈簧17。

步驟5：上位鎖關(guān)閉后，作動(dòng)筒19泄壓。

步驟6：開(kāi)鎖時(shí)，上位鎖提供開(kāi)鎖壓力并打開(kāi)到極限位置，螺桿15和作動(dòng)筒19拉桿在彈簧17彈力的驅(qū)動(dòng)下伸出，同時(shí)帶動(dòng)鎖環(huán)5運(yùn)動(dòng)到最低位置。