一种固体姿控动力系统试车台装置制造方法
【专利摘要】一种固体姿控动力系统试车台装置，包括安装台(1)、试车架(2)和可调平安装台(3)；所述安装台(1)与姿控发动机配接，可调平安装台(3)设置在试车架(2)上；姿控发动机产生的高压燃气通过气管在可调平安装台(3)上的推力器(23)中喷出，由可调平安装台(3)上的测试装置完成测试。其优点是：气管通过气管固定装置随推力器的位置固定，防止试车台试车时，气管由于高温高压燃气而产生的自身窜动、位置偏置对测试产生影响；测力触头、隔热板由可加工陶瓷制成，起到了良好的隔热作用，防止推力器的高温经过热传递而对测试传感器造成损伤；极大的提高了测试结果的精确度和可信度。
【专利说明】一种固体姿控动力系统试车台装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及试车台，具体的说是一种固体姿控动力系统试车台装置。
【背景技术】
[0002]固体姿控动力系统的核心部件为姿控发动机，其主要用于火箭弹、卫星等空间飞行器的姿态控制，其原理是根据脉冲宽度调制控制信号，在互相垂直的3个通道形成燃气喷流控制力，该力构成相对于空间飞行器质心的力矩，阻止空间飞行器纵轴偏离初始段给定轨道。姿控发动机的喷流控制力的大小及其随时间的变化规律，表征着发动机的性能直接影响到空间飞行器飞行性能。在姿控发动机的试验中，控制推力是最重要的被测量参数之一。姿控发动机推力的测量离不开推力测量试车台。
[0003]目前推力测量试车台多面向大型推力器，兼顾长、短脉冲测试的固体姿控动力系统试车台装置较少。标定经常使用的是砝码加载标定系统，这种标定装置误差相对较大，主要表现在对标定装置的杆的加工精度要求高，砝码的标准确定难，各支点刀口的安装精度要求苛刻等。在标定时，标准力源(标定传感器及加载器)传到测力传感器的传递线路和发动机开车时由发动机产生的推力传到工作传感器的传力路线大多是不一致的，使得测得的发动机推力与真值存在差异。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种固体姿控动力系统试车台装置，可减少测试误差，提高测试结果的精确度和可信度。
[0005]一种固体姿控动力系统试车台装置，包括安装台1、试车架2和可调平安装台3 ;所述安装台I与姿控发动机配接，可调平安装台3设置在试车架2上；姿控发动机产生的高压燃气通过气管在可调平安装台3上的推力器23中喷出，由可调平安装台3上的测试装置完成测试；
所述安装台1，包括安装台架4、边支座5、角支座6、连接板7、大垫片8和减震垫9，所述边支座5和角支座6分别焊接在安装台架4的四边中点和四角上，减震垫9、大垫片8和连接板7通过螺栓组装为一个整体，继而通过边支座5和角支座6的孔定位安装；
所述试车架2，包括试车台腿14、短横撑15、长横撑16、台面17和地脚螺栓连接板13，试车台腿14和短横撑15、长横撑16、台面17焊接相连，地脚螺栓连接板13焊接在试车台腿14底部；
所述可调平安装台3，包括可调平安装台架30、定架18、测力传感器19、测力触头20、动架21、隔热板22、推力器23、长嘴喷盖24、标定传感器25、标定支座26、气管固定装置27、预紧装置28和导向装置29，所述定架18、导向装置29通过螺栓安装在可调平安装台架30上，动架21、标定支座26安装在导向装置29上，测力传感器19安装在定架18上；动架21一侧装有测力触头20，另一侧装有隔热板22，推力器23通过螺栓安装在隔热板22上；所述标定传感器25安装在标定支座26上，长嘴喷盖24安装在推力器23喷口处，在标定机械系统摩擦力时，通过预紧装置28产生预紧力，标定支座26上的标定传感器25与推力器23喷口处的长嘴喷盖24相接触，模拟推力器23推力。
[0006]所述气管固定装置27，包括气管31、气管卡32、气管支座33、锁紧块34、挡块35和紧定螺钉36 ;所述气管31通过气管卡32安装在气管支座33上，气管31的终端与推力器23相连；挡块35位于导向装置的导轨44端部；锁紧块34和紧定螺钉36用于固定气管支座33。
[0007]在测试工况下，所述预紧装置28包括弹簧钩37、弹簧38、弹簧调整杆39、弹簧挂销40、拉杆球头螺母42和拉杆座43 ;所述弹簧挂销40通过自带的螺纹固定在动架21上，拉杆座43通过自带螺纹固定在定架18上；拉弹簧调整杆39穿在拉杆座43的孔中，拉杆球头螺母42和弹簧钩37在弹簧调整杆39上并分别位于拉杆座43两侧；弹簧38的一端固定在弹簧挂销40上，另一端固定在弹簧钩37上。
[0008]在标定工况下，所述预紧装置28包括拉杆41、拉杆球头螺母42和拉杆座43 ;所述拉杆座43通过自带螺纹固定在定架18、标定支座26上，拉杆41穿在拉杆座43孔中，拉杆球头螺母42安装在拉杆41两侧，通过旋转拉杆球头螺母42，其球面与拉杆座43凹面接触，产生预紧力。
[0009]所述导向装置29包括导轨44和滑块45 ;所述动架21、标定支座26通过螺栓安装在滑块45上，滑块45安装在导轨44上并沿轨向滑动。
[0010]所述可调平安装台架30，包括可调平安装板47、吊环螺钉46和调平螺钉48，所述吊环螺钉46和调平螺钉48安装在可调平安装板47上，吊环螺钉46用于可调平安装台3的吊装，调平螺钉48用于可调平安装台3的调平。
[0011]所述安装台架4，包括安装台腿10、上横撑11、下横撑12和地脚螺栓连接板13 ;所述安装台腿10、上横撑11、下横撑12焊接相连，所述地脚螺栓连接板13焊接在安装台腿10底部。
[0012]本发明固体姿控动力系统试车台装置的优点是:
1、气管通过气管固定装置随推力器的位置固定，防止试车台试车时，气管由于高温高压燃气而产生的自身窜动、位置偏置对测试产生影响；
2、测力触头、隔热板由可加工陶瓷制成，起到了良好的隔热作用，防止推力器的高温经过热传递而对测试传感器造成损伤；
3、测试传感器、推力器、标定传感器在同一中心线上，导轨限制了推力器的侧向摆动，测试前经过机械系统摩擦力、弹簧预紧力标定，从而极大的提高了测试结果的精确度和可信度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的整体结构示意图。
[0014]图2为安装台的结构示意图。
[0015]图3为安装台架的结构示意图。
[0016]图4为试车架的结构示意图。
[0017]图5为可调平安装台的整体结构示意图。
[0018]图6为气管固定装置的结构示意图。
[0019]图7a为预紧装置一实施例的结构示意图；
图7b为预紧装置另一实施例的结构示意图。
[0020]图8为导向装置的结构示意图。
[0021]图9为可调平安装板的结构示意图。
[0022]图中，I为安装台，2为试车架，3为可调平安装台，4为安装台架，5为边支座，6为角支座，7为连接板，8为大垫片，9为减震垫，10为安装台腿，11为上横撑，12为下横撑，13为地脚螺栓连接板，14为试车台腿，15为短横撑，16为长横撑，17为台面，18为定架，19为测力传感器，20为测力触头，21为动架，22为隔热板，23为推力器，24为长嘴喷盖，25为标定传感器，26为标定支座，27为气管固定装置，28为预紧装置，29为导向装置，30为可调平安装台架，31为气管，32为气管卡，33为气管支座，34为锁紧块，35为挡块，36为紧定螺钉，37为弹簧钩，38为弹簧，39为弹簧调整杆，40为弹簧挂销，41为拉杆，42为拉杆球头螺母，43为拉杆座，44为导轨，45为滑块，46为吊环螺钉，47为可调平安装板，48为调平螺钉。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本发明进行进一步说明。
[0024]根据图1-9所示，一种固体姿控动力系统试车台装置，包括安装台(1)、试车架(2)和可调平安装台(3)。安装台(I)通过连接板(7)与姿控发动机配接，减震垫(9)、大垫片(8)和连接板(7 )通过螺栓组装在一起，通过边支座(5 )和角支座(6 )的孔定位安装，姿控发动机工作时，其重量和振动通过连接板(7)、螺栓、大垫片(8)传到减震垫(9)，从而减小了安装台(I)的振动以及对周边设施的影响。安装台架(4)上的地脚螺栓连接板(13)用于固定安装台(1)，防止姿控发动机运动时安装台(I)产生位移，提高安装的稳定性。
[0025]试车架(2)用于安装可调平安装台(3)，试车架(2)台面(17)上有安装孔，与可调平安装台(3)上的调平螺钉(48)的安装孔相对应，用螺栓进行连接完成安装。试车架(2)上的地脚螺栓连接板(13)用于固定试车架(2)，防止安装可调平安装台(3)上的推力器(23)工作时，可调平安装台(3 )和试车架(2 )产生位移，影响推力测试的准确性。
[0026]可调平安装台(3)用于推力器(23)推力相关的测量，具体分为标定工况和测试工况下的测量。在标定工况下，拉杆座(43)通过自带螺纹固定在定架(18)、标定支座(26)上，拉杆(41)穿在拉杆座(43)孔中，拉杆球头螺母(42)安装在拉杆(41)两侧，通过旋转拉杆球头螺母(42)，其球面与拉杆座(43)凹面接触，标定支座(26)开始移动，其上的标定传感器(25)与推力器(23)喷口处的长嘴喷盖(24)接触，从而标定支座(26)带动动架(21) —起移动，直到动架(21)上的测力触头(20)与定架(18)上的测力传感器(19)接触时，继续旋转拉杆球头螺母(42)，将会在定架(18)与标定支座(26)之间产生预紧力。此时，标定传感器(25)测得的值代表推力器(23)的推力值，测力传感器(19)测得是经机械系统摩擦力干扰后的力，因此标定传感器(25)测得的力值减去测力传感器(19)的就是机械系统的摩擦力。
[0027]在测试工况下，弹簧挂销(40 )通过自带的螺纹固定在动架(21)上，拉杆座(43 )通过自带螺纹固定在定架(18)上。拉弹簧调整杆(39)穿在拉杆座(43)孔中，拉杆球头螺母
(42)和弹簧钩(38)在弹簧调整杆(39)上并分别位于拉杆座(43)两侧。弹簧(38)的一端固定在弹簧挂销(40)上，另一端固定在弹簧钩(37)上。通过弹簧的预紧力，动架(21)上的测力触头(20)与测力传感器(19)紧密接触，防止推力器(23)在工作时，因产生脉冲力而使测力触头(20)与测力传感器(19)不断撞击导致部件损毁以及测试误差，此时测力传感器
(19)读出的是弹簧预紧力的值。
[0028]测量推力器(23)的推力时，要在软件系统中加上机械系统的摩擦力的值和减去弹簧预紧力的值，就可以对推力进行准确的测试。
[0029]为了防止气管(31)的运动干扰推力的测试，其通过气管卡(32)安装在气管支座
(33)上，气管(31)的终端与推力器(23)相连，因此气管(31)随推力器(23)移动，当推力器
(23)位置确定后，拧紧锁紧块(34)上的紧定螺钉(36)，使气管固定。轨道上的挡块(35)防止气管支座(33)滑出导轨。
[0030]尽管本文较多地使用了安装台、试车架、可调平安装台、安装台架、边支座、角支座、连接板、大垫片、减震垫、安装台腿、上横撑、下横撑、地脚螺栓连接板、试车台腿、短横撑、长横撑、台面、定架、测力传感器、测力触头、动架、隔热板、推力器、长嘴喷盖、标定传感器、标定支座、气管固定装置、预紧装置、导向装置、可调平安装台架、气管、气管卡、气管支座、锁紧块、挡块、紧定螺钉、弹簧钩、弹簧、弹簧调整杆、弹簧挂销、拉杆、拉杆球头螺母、拉杆座、导轨、滑块、吊环螺钉、可调平安装板、调平螺钉等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
【权利要求】
1.一种固体姿控动力系统试车台装置，包括安装台(1)、试车架(2)和可调平安装台(3);其特征在于:所述安装台(I)与姿控发动机配接，可调平安装台(3)设置在试车架(2)上；姿控发动机产生的高压燃气通过气管在可调平安装台(3)上的推力器(23)中喷出，由可调平安装台(3)上的测试装置完成测试； 所述安装台(I)，包括安装台架⑷、边支座(5)、角支座(6)、连接板(7)、大垫片⑶和减震垫(9)，所述边支座(5)和角支座(6)分别焊接在安装台架(4)的四边中点和四角上，减震垫(9)、大垫片(8)和连接板(7)通过螺栓组装为一个整体，继而通过边支座(5)和角支座(6)的孔定位安装； 所述试车架(2)，包括试车台腿(14)、短横撑(15)、长横撑(16)、台面(17)和地脚螺栓连接板(13)，试车台腿(14)和短横撑(15)、长横撑(16)、台面(17)焊接相连，地脚螺栓连接板(13)焊接在试车台腿(14)底部； 所述可调平安装台(3)，包括可调平安装台架(30)、定架(18)、测力传感器(19)、测力触头(20)、动架(21)、隔热板(22)、推力器(23)、长嘴喷盖(24)、标定传感器(25)、标定支座(26)、气管固定装置(27)、预紧装置(28)和导向装置(29)，所述定架(18)、导向装置(29)通过螺栓安装在可调平安装台架(30)上，动架(21)、标定支座(26)安装在导向装置(29)上，测力传感器(19)安装在定架(18)上；动架(21) 一侧装有测力触头(20)，另一侧装有隔热板(22)，推力器(23)通过螺栓安装在隔热板(22)上；所述标定传感器(25)安装在标定支座(26)上，长嘴喷盖(24)安装在推力器(23)喷口处，在标定机械系统摩擦力时，通过预紧装置(28)产生预紧力，标定支座(26)上的标定传感器(25)与推力器(23)喷口处的长嘴喷盖(24)相接触，模拟推力器(23)推力。
2.如权利要求1所述的固体姿控动力系统试车台装置，其特征在于:所述气管固定装置(27)，包括气管(31)、气管卡(32)、气管支座(33)、锁紧块(34)、挡块(35)和紧定螺钉(36);所述气管(31)通过气管卡(32)安装在气管支座(33)上，气管(31)的终端与推力器(23)相连；挡块(35)位于导向装置的导轨(44)端部；锁紧块(34)和紧定螺钉(36)用于固定气管支座(33)。
3.如权利要求1所述的固体姿控动力系统试车台装置，其特征在于:在测试工况下，所述预紧装置(28)包括弹簧钩(37)、弹簧(38)、弹簧调整杆(39)、弹簧挂销(40)、拉杆球头螺母(42)和拉杆座(43);所述弹簧挂销(40)通过自带的螺纹固定在动架(21)上，拉杆座(43)通过自带螺纹固定在定架(18)上；拉弹簧调整杆(39)穿在拉杆座(43)的孔中，拉杆球头螺母(42)和弹簧钩(37)在弹簧调整杆(39)上并分别位于拉杆座(43)两侧；弹簧(38)的一端固定在弹簧挂销(40)上，另一端固定在弹簧钩(37)上。
4.如权利要求1所述的固体姿控动力系统试车台装置，其特征在于:在标定工况下，所述预紧装置(28)包括拉杆(41)、拉杆球头螺母(42)和拉杆座(43);所述拉杆座(43)通过自带螺纹固定在定架(18)、标定支座(26)上，拉杆(41)穿在拉杆座(43)孔中，拉杆球头螺母(42)安装在拉杆(41)两侧，通过旋转拉杆球头螺母(42)，其球面与拉杆座(43)凹面接触，产生预紧力。
5.如权利要求1所述的固体姿控动力系统试车台装置，其特征在于:所述导向装置(29)包括导轨(44)和滑块(45);所述动架(21)、标定支座(26)通过螺栓安装在滑块(45)上，滑块(45)安装在导轨(44)上并沿轨向滑动。
6.如权利要求1所述的固体姿控动力系统试车台装置，其特征在于:所述可调平安装台架(30)，包括可调平安装板(47)、吊环螺钉(46)和调平螺钉(48)，所述吊环螺钉(46)和调平螺钉(48)安装在可调平安装板(47)上，吊环螺钉(46)用于可调平安装台(3)的吊装，调平螺钉(48)用于可调平安装台(3)的调平。
7.如权利要求1所述的固体姿控动力系统试车台装置，其特征在于:所述安装台架(4)，包括安装台腿(10)、上横撑(11)、下横撑(12)和地脚螺栓连接板(13);所述安装台腿(10)、上横撑(11)、下横撑(12)焊接相连，所述地脚螺栓连接板(13)焊接在安装台腿(10)底部。
【文档编号】G01M15/00GK104483131SQ201410813756
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】郑树奎, 樊飞 申请人:武汉大学
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