CN117030216B - 一种旋翼片成品检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空发动机螺旋桨技术领域，特别是涉及一种旋翼片成品检测装置，包括车架、移动锁止部、安装部、球座、扭力检测组件、推力检测组件、固定板、转速风速检测组件、旋翼片和发动机；移动锁止部设置在车架底部；安装部活动连接在车架顶部，球座固接在安装部顶部；旋翼片与发动机传动连接，发动机固接在扭力检测组件的一端，扭力检测组件的另一端与球座连接；推力检测组件的一端与球座远离旋翼片的一端连接；推力检测组件另一端与固定板固接，固定板固接在车架上；转速风速检测组件设置在固定板顶部。本发明可以同时获得该旋翼片的转速、风力、扭转、推力参数，通过与该旋翼片的设计参数比较，即可得到该旋翼片的质量数据，达到质量检测的目的。

Description

一种旋翼片成品检测装置

技术领域

本发明涉及航空发动机螺旋桨技术领域，特别是涉及一种旋翼片成品检测装置。

背景技术

航空活塞发动机在轻型运动类载人飞行器机上通常是由发动机输出轴带动螺旋桨旋转产生拉力驱动飞机，拉力的大小和方向是由螺旋桨电子控制器调节桨叶角度进行控制的，由于此种航空发动机螺旋桨试验操作及控制要求较高，目前可借鉴的经验较为缺乏，因此在旋翼片质量测试时困难较大，拉力、功耗、效率等反应旋翼片性能的测试数据准确性及全面性较差，通常需要多套设备分别进行性能测试，数据难以同步测得，导致测量误差被放大，难以准确客观的分析旋翼片性能。因此，亟需设计一种能够高效准确测试旋翼片各项数据、精准反应旋翼片性能的检测系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋翼片成品检测装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种旋翼片成品检测装置，包括车架、移动锁止部、安装部、球座、扭力检测组件、推力检测组件、固定板、转速风速检测组件、旋翼片和发动机；

所述移动锁止部设置在所述车架底部；

所述安装部活动连接在所述车架顶部，所述球座固接在所述安装部顶部；

所述旋翼片与所述发动机传动连接，所述发动机固接在所述扭力检测组件的一端，所述扭力检测组件的另一端与所述球座连接；

所述推力检测组件的一端与所述球座远离所述旋翼片的一端连接；所述推力检测组件另一端与所述固定板固接，所述固定板固接在所述车架上；

所述转速风速检测组件设置在所述固定板顶部。

优选的，所述安装部包括两对称设置的滑轨，所述滑轨固接在所述车架顶部，所述滑轨的延伸方向与所述旋翼片的推力方向平行设置，所述滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块顶部固接有支撑杆，两所述支撑杆的顶部分别与所述球座的两侧壁固接。

优选的，所述扭力检测组件包括球铰，所述球铰与所述球座的一端球形铰接，所述球铰远离所述球座的一端固接有微动平板，所述微动平板与所述发动机轴心固接，所述微动平板的边缘周向等间隔固接有若干微调检测组件的活动端，所述微调检测组件的固定端与所述球座侧壁固接。

优选的，所述微调检测组件包括气动杆，所述气动杆的活动端与所述微动平板边缘球形铰接，所述气动杆的固定端与所述球座侧壁球形铰接，所述气动杆连通有气压传感器，所述气动杆的进气端连通有电磁阀，所述电磁阀连通有气泵。

优选的，所述推力检测组件包括安装箱体，所述安装箱体通过底部固接的安装箱固接在所述车架的顶部，所述安装箱体内滑动连接有第一传动块，所述第一传动块的一端固接有输入杆的一端，所述输入杆的另一端与所述球座端部固接，所述第一传动块传动连接有第三传动块，所述第三传动块与所述安装箱体滑动连接，所述第三传动块的移动距离大于所述第一传动块的移动距离，所述第三传动块的一端固接有输出杆的一端，所述输出杆的另一端固接有拉力传感器，所述拉力传感器与所述固定板固接。

优选的，所述安装箱体靠近所述旋翼片一端侧壁上固接有第一齿条，所述第一齿条啮合有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一传动块的一端转动连接，所述第一齿轮啮合有第二齿条，所述第二齿条与所述第一齿条关于所述第一齿轮中心对称，所述第二齿条固接在第二传动块靠近所述旋翼片的一端，所述第二传动块的另一端转动连接有第二齿轮，所述第二齿轮啮合有第三齿条和第四齿条，所述第三齿条固接在所述安装箱体远离所述旋翼片的一端侧壁，所述第四齿条固接在所述第三传动块的顶部，所述第三齿条和所述第四齿条关于所述第二齿轮中心对称。

优选的，所述第一齿轮和所述第二齿轮结构完全相同，所述第三齿条长度至少是所述第一齿条的2倍。

优选的，所述转速风速检测组件包括风速传感器和激光转速传感器，所述风速传感器和所述激光转速传感器固接在所述固定板的顶部。

优选的，所述移动锁止部包括四个车轮，四个所述车轮转动连接在所述车架底部四角，所述车轮具有锁止功能。

本发明具有如下技术效果：使用时，将待检测的旋翼片与发动机传动连接，并将车架固定好，随后校准扭力检测组件，使初始状态的扭力检测组件为校零状态，随后启动发动机，使旋翼片转动，此时由于旋翼片的缺陷可能带动发动机发生扭转，该扭转被扭力检测组件检测到，随后继续调整扭力检测组件将扭力校零，使旋翼片的推力与推力检测组件的受力轴线方向一致，在旋翼片推力作用下，会带动球座和球座上固接的安装部在车架顶部产生移动，进而使旋翼片通过球座将推力传递至推力检测组件上，由推力检测组件检测出该旋翼片旋转得到的推力，旋翼片转动同时，固定板上的转速风速检测组件同时测得旋翼片产生的风力和旋翼片的转速，通过这样设置，使得旋翼片转动时可以同时获得该旋翼片的转速、风力、扭转、推力参数，通过与该旋翼片的设计参数比较，即可得到该旋翼片的质量数据，达到质量检测的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处局部放大图；

图3为本发明结构俯视图；

图4为本发明图3中B处局部放大图；

图5为本发明实施例2结构示意图；

图6为本发明图5中C处局部放大图；

图7为本发明图6中D处局部放大图；

其中，1、车架；2、固定板；3、安装箱；4、控制箱；5、风速传感器；6、拉力传感器；7、输出杆；8、安装箱体；9、输入杆；10、滑轨；11、滑块；12、支撑杆；13、旋翼片；14、发动机；15、微动平板；16、球铰；17、气动杆；18、气压传感器；19、电磁阀；20、球座；21、激光转速传感器；22、第一齿条；23、第一齿轮；24、第一传动块；25、第二齿条；26、第二传动块；27、第三齿条；28、第二齿轮；29、第四齿条；30、第三传动块；31、车轮；32、卡固板；33、通孔；34、地面；35、卡固地脚；36、油泵；37、第一输油管；38、第二输油管；39、第一活塞；40、压板；41、第二活塞；42、顶升卡杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

实施例1：

参考图1至图4，本实施例提供一种旋翼片成品检测装置，包括车架1、移动锁止部、安装部、球座20、扭力检测组件、推力检测组件、固定板2、转速风速检测组件、旋翼片13和发动机14；

移动锁止部设置在车架1底部；

安装部活动连接在车架1顶部，球座20固接在安装部顶部；

旋翼片13与发动机14传动连接，发动机14固接在扭力检测组件的一端，扭力检测组件的另一端与球座20连接；

推力检测组件的一端与球座20远离旋翼片13的一端连接；推力检测组件另一端与固定板2固接，固定板2固接在车架1上；

转速风速检测组件设置在固定板2顶部。

使用时，将待检测的旋翼片13与发动机14传动连接，并将车架1固定好，随后校准扭力检测组件，使初始状态的扭力检测组件为校零状态，随后启动发动机14，使旋翼片13转动，此时由于旋翼片13的缺陷可能带动发动机14发生扭转，该扭转被扭力检测组件检测到，随后继续调整扭力检测组件将扭力校零，使旋翼片13的推力与推力检测组件的受力轴线方向一致，在旋翼片13推力作用下，会带动球座20和球座20上固接的安装部在车架1顶部产生移动，进而使旋翼片13通过球座20将推力传递至推力检测组件上，由推力检测组件检测出该旋翼片13旋转得到的推力，旋翼片13转动同时，固定板2上的转速风速检测组件同时测得旋翼片13产生的风力和旋翼片13的转速，通过这样设置，使得旋翼片13转动时可以同时获得该旋翼片13的转速、风力、扭转、推力参数，通过与该旋翼片13的设计参数比较，即可得到该旋翼片13的质量数据，达到质量检测的目的。

进一步优化方案，安装部包括两对称设置的滑轨10，滑轨10固接在车架1顶部，滑轨10的延伸方向与旋翼片13的推力方向平行设置，滑轨10上滑动连接有滑块11，滑块11顶部固接有支撑杆12，两支撑杆12的顶部分别与球座20的两侧壁固接。

两支撑杆12倾斜设置在球座20的两侧，旋翼片13推动球座20移动时，通过支撑杆12、滑块11和滑轨10配合，可以使旋翼片13及发动机14相对车架1产生移动，当车架1固定不动时，可以获得旋翼片13产生的推力。

进一步优化方案，扭力检测组件包括球铰16，球铰16与球座20的一端球形铰接，球铰16远离球座20的一端固接有微动平板15，微动平板15与发动机14轴心固接，微动平板15的边缘周向等间隔固接有若干微调检测组件的活动端，微调检测组件的固定端与球座20侧壁固接。

进一步优化方案，微调检测组件包括气动杆17，气动杆17的活动端与微动平板15边缘球形铰接，气动杆17的固定端与球座20侧壁球形铰接，气动杆17连通有气压传感器18，气动杆17的进气端连通有电磁阀19，电磁阀19连通有气泵。

球铰16与球座20球铰配合，使球铰16可相对球座20产生各个方向的偏摆，进而使微动平板15产生不同角度的变化。

微动平板15通过若干气动杆17安装在球座20上，初始状态时，微动平板15为竖直状态，各个气动杆17的活动端的伸出量相同，维持该伸出量的气压也一致。

当旋翼片13和发动机14均安装在微动平板15以后，由于重力作用，旋翼片13和发动机14由于重力作用会产生垂头，使得位于底部的气动杆17为保持发动机14的水平而需要增加气压。

将发动机14调整水平后，此时将各个气动杆17连通的气压传感器18归零。

此时启动旋翼片13，由于旋翼片13的推力，会带动发动机14产生某个方向的扭转，导致不同的气动杆17的气压传感器18的数据发生变化，被压缩的气动杆17的气压升高，被拉伸的气动杆17的气压降低，通过读取各个气压传感器18的数据即可识别出发动机14的扭转方向。

气动杆17的进气端连通有电磁阀19，电磁阀19连通有气泵。

每个气动杆17均与一个单独的气泵连通，进而实现每个气动杆17的单独控制。

需要泵入空气时，电磁阀19开启，停止泵入空气后，电磁阀19关闭，使气动杆17内气压保持一个稳定的状态。

进一步优化方案，推力检测组件包括安装箱体8，安装箱体8通过底部固接的安装箱3固接在车架1的顶部，安装箱体8内滑动连接有第一传动块24，第一传动块24的一端固接有输入杆9的一端，输入杆9的另一端与球座20端部固接，第一传动块24传动连接有第三传动块30，第三传动块30与安装箱体8滑动连接，第三传动块30的移动距离大于第一传动块24的移动距离，第三传动块30的一端固接有输出杆7的一端，输出杆7的另一端固接有拉力传感器6，拉力传感器6与固定板2固接。

进一步优化方案，安装箱体8靠近旋翼片13一端侧壁上固接有第一齿条22，第一齿条22啮合有第一齿轮23，第一齿轮23与第一传动块24的一端转动连接，第一齿轮23啮合有第二齿条25，第二齿条25与第一齿条22关于第一齿轮23中心对称，第二齿条25固接在第二传动块26靠近旋翼片13的一端，第二传动块26的另一端转动连接有第二齿轮28，第二齿轮28啮合有第三齿条27和第四齿条29，第三齿条27固接在安装箱体8远离旋翼片13的一端侧壁，第四齿条29固接在第三传动块30的顶部，第三齿条27和第四齿条29关于第二齿轮28中心对称。

当将球座20之间通过连接件与拉力传感器6连接时，由于球座20的位移有限，若拉力传感器6的精度较低，拉力传感器6产生的位移也有限，难以获得旋翼片13的拉力数据。

此时通过球座20带动输入杆9带动第一传动块24移动，在第一齿条22作用下使第一齿轮23转动，进而通过第二齿条25带动第二传动块26移动，由于第一齿条22固定不动，使得在第一齿条22和第二齿条25的作用下，第二传动块26的移动距离会大于第一传动块24的移动距离。

同理，第二传动块26移动，而第三齿条27固定不同，在第三齿条27作用下，第二齿轮28转动带动第四齿条29移动，进而使第三传动块30的移动距离大于第二传动块26的移动距离。

这相当于放大了球座20的移动距离。

这个距离作用在拉力传感器6上，使得拉力传感器6产生的位移增大，使得拉力传感器6能够得到更灵敏、更精准的数据。

进一步优化方案，第一齿轮23和第二齿轮28结构完全相同，第三齿条27长度至少是第一齿条22的2倍。

第一齿条22和第二齿条25结构完全相同，当第一传动块24移动时，由于第一齿条22固定不动，第二齿条25的移动距离为第二齿条25长度的2倍。

同理，第三齿条27和第四齿条29结构完全相同，当第二传动块26移动时，第三齿条27固定不动，第四齿条29的距离为第四齿条29长度的2倍。

进一步优化方案，转速风速检测组件包括风速传感器5和激光转速传感器21，风速传感器5和激光转速传感器21固接在固定板2的顶部。

风速传感器5、拉力传感器6、激光转速传感器21、各个电磁阀19和发动机14均电性连接有控制箱4，控制箱4固接在安装箱3的侧壁上，通过控制箱4监控该旋翼片13产生的扭力、推力、转速和风速，并对这些数据进行记录，同时还可以通过控制箱4调整发动机14的参数。

控制箱4内设有可编程的PLC控制器，PLC控制器与风速传感器5、拉力传感器6、激光转速传感器21、各个电磁阀19和发动机14均电性连接。

PLC控制器与风速传感器5、拉力传感器6、激光转速传感器21、各个电磁阀19和发动机14的连接方式和控制、检测方式为现有技术，此处不做赘述。

进一步优化方案，移动锁止部包括四个车轮31，四个车轮31转动连接在车架1底部四角，车轮31具有锁止功能。

实施例2：

参考图5至图7，本实施例与实施例1的区别仅在于，车轮31底部卡接有地面固定组件。

地面固定组件包括卡固地脚35，卡固地脚35嵌固在地面34内，卡固地脚35四周通过膨胀螺栓与地面34固接，卡固地脚35中部开设有用于车轮31进入的空槽，空槽内设有压板40，压板40底部固接有第一活塞39，第一活塞39与卡固地脚35底部竖直滑动设置，压板40顶部与车轮31接触设置，第一活塞39与卡固地脚35底部之间的第一活动腔内填充有液压油，第一活动腔的底部连通有若干第一输油管37的一端，第一输油管37的另一端连通有第二活动腔，第二活动腔开设在卡固地脚35顶部内，第二活动腔内竖直滑动连接有第二活塞41，第二活塞41顶部固接有顶升卡杆42，顶升卡杆42与卡固地脚35顶部竖直滑动设置，若干顶升卡杆42周向等间隔分布在卡固地脚35顶部四周，若干顶升卡杆42通过通孔33与同一卡固板32卡接，卡固板32同轴固接在车轮31上，第二活动腔的顶部连通有第二输油管38的一端，第二输油管38的另一端连通有油泵36，第二活动腔内填充有液压油。

使用时，车轮31落入到卡固地脚35内，在重力作用下将压板40下压，使第一活塞39将液压油通过第一输油管37推入到第二活动腔的底部，将第二活塞41顶起，进而将顶升卡杆42顶出，使顶升卡杆42穿过相对应的通孔33内，一方面车轮31落入卡固地脚35内，车轮31的底部位于地面34以下，使车架1无法移动，同时顶升卡杆42顶出伸入到通孔33内，将车轮31通过卡固板32与卡固地脚35卡死，进而增强了车架1的固定。

当需要车架1移动时，通过启动油泵36，通过第二输油管38将液压油注入到第二活动腔的顶部，推动第二活塞41下移，将位于第二活塞41下方的液压油通过第一输油管37压入到第一活动腔内，将第一活塞39顶起进而将压板40顶升，将车轮31顶出卡固地脚35，此时顶升卡杆42收回，顶升卡杆42与卡固板32的通孔33分离，使车架1可以移动。

卡固地脚35用于安装在固定试验场所的地面34内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种旋翼片成品检测装置，其特征在于：包括车架(1)、移动锁止部、安装部、球座(20)、扭力检测组件、推力检测组件、固定板(2)、转速风速检测组件、旋翼片(13)和发动机(14)；

所述移动锁止部设置在所述车架(1)底部；

所述安装部活动连接在所述车架(1)顶部，所述球座(20)固接在所述安装部顶部；

所述旋翼片(13)与所述发动机(14)传动连接，所述发动机(14)固接在所述扭力检测组件的一端，所述扭力检测组件的另一端与所述球座(20)连接；

所述推力检测组件的一端与所述球座(20)远离所述旋翼片(13)的一端连接；所述推力检测组件另一端与所述固定板(2)固接，所述固定板(2)固接在所述车架(1)上；

所述转速风速检测组件设置在所述固定板(2)顶部；

所述安装部包括两对称设置的滑轨(10)，所述滑轨(10)固接在所述车架(1)顶部，所述滑轨(10)的延伸方向与所述旋翼片(13)的推力方向平行设置，所述滑轨(10)上滑动连接有滑块(11)，所述滑块(11)顶部固接有支撑杆(12)，两所述支撑杆(12)的顶部分别与所述球座(20)的两侧壁固接；

所述扭力检测组件包括球铰(16)，所述球铰(16)与所述球座(20)的一端球形铰接，所述球铰(16)远离所述球座(20)的一端固接有微动平板(15)，所述微动平板(15)与所述发动机(14)轴心固接，所述微动平板(15)的边缘周向等间隔固接有若干微调检测组件的活动端，所述微调检测组件的固定端与所述球座(20)侧壁固接；

所述微调检测组件包括气动杆(17)，所述气动杆(17)的活动端与所述微动平板(15)边缘球形铰接，所述气动杆(17)的固定端与所述球座(20)侧壁球形铰接，所述气动杆(17)连通有气压传感器(18)，所述气动杆(17)的进气端连通有电磁阀(19)，所述电磁阀(19)连通有气泵；

所述推力检测组件包括安装箱体(8)，所述安装箱体(8)通过底部固接的安装箱(3)固接在所述车架(1)的顶部，所述安装箱体(8)内滑动连接有第一传动块(24)，所述第一传动块(24)的一端固接有输入杆(9)的一端，所述输入杆(9)的另一端与所述球座(20)端部固接，所述第一传动块(24)传动连接有第三传动块(30)，所述第三传动块(30)与所述安装箱体(8)滑动连接，所述第三传动块(30)的移动距离大于所述第一传动块(24)的移动距离，所述第三传动块(30)的一端固接有输出杆(7)的一端，所述输出杆(7)的另一端固接有拉力传感器(6)，所述拉力传感器(6)与所述固定板(2)固接；

所述安装箱体(8)靠近所述旋翼片(13)一端侧壁上固接有第一齿条(22)，所述第一齿条(22)啮合有第一齿轮(23)，所述第一齿轮(23)与所述第一传动块(24)的一端转动连接，所述第一齿轮(23)啮合有第二齿条(25)，所述第二齿条(25)与所述第一齿条(22)关于所述第一齿轮(23)中心对称，所述第二齿条(25)固接在第二传动块(26)靠近所述旋翼片(13)的一端，所述第二传动块(26)的另一端转动连接有第二齿轮(28)，所述第二齿轮(28)啮合有第三齿条(27)和第四齿条(29)，所述第三齿条(27)固接在所述安装箱体(8)远离所述旋翼片(13)的一端侧壁，所述第四齿条(29)固接在所述第三传动块(30)的顶部，所述第三齿条(27)和所述第四齿条(29)关于所述第二齿轮(28)中心对称。

2.根据权利要求1所述一种旋翼片成品检测装置，其特征在于：所述第一齿轮(23)和所述第二齿轮(28)结构完全相同，所述第三齿条(27)长度至少是所述第一齿条(22)的2倍。

3.根据权利要求1所述一种旋翼片成品检测装置，其特征在于：所述转速风速检测组件包括风速传感器(5)和激光转速传感器(21)，所述风速传感器(5)和所述激光转速传感器(21)固接在所述固定板(2)的顶部。

4.根据权利要求1所述一种旋翼片成品检测装置，其特征在于：所述移动锁止部包括四个车轮(31)，四个所述车轮(31)转动连接在所述车架(1)底部四角，所述车轮(31)具有锁止功能。