一種卸載緩沖拉力地裝置

1、一種卸載緩沖拉力的裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于傳感測控裝置領(lǐng)域，特別涉及火箭發(fā)動機(jī)推力測試系統(tǒng)的 靜態(tài)標(biāo)定裝置。背景技術(shù)姿控火箭發(fā)動機(jī)用于航天器的軌道轉(zhuǎn)移、末速修正和姿態(tài)控制，廣泛 用于衛(wèi)星、火箭及多級運(yùn)載器等。對其推力的準(zhǔn)確測量有助于發(fā)動機(jī)性能 的提高，而測量系統(tǒng)中工作傳感器的原位校準(zhǔn)是保證準(zhǔn)確測量的前提條件。目前國內(nèi)外對火箭發(fā)動機(jī)推力的測試做了大量研究，也提出了多種測 試系統(tǒng)。每一種測試系統(tǒng)都重點(diǎn)設(shè)計(jì)了工作傳感器的原位校準(zhǔn)裝置。2005年國防科技大學(xué)博士生李海濤在其博士畢業(yè)論文“火箭發(fā)動機(jī)推力矢量測 量理論、方法與自動測試技術(shù)研究”第 46頁提出了一種自動液壓原位校準(zhǔn) 系統(tǒng)，加載卸載過程全部液壓

2、控制，優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加載卸載，自動化 程度高，缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，中間環(huán)節(jié)多，累積誤差比較大；大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)2009年7月第49卷第4期刊出的文章“小力值火箭發(fā)動機(jī) 推力測量靜態(tài)標(biāo)定裝置研制”針對其自身液壓加載裝置提出在移動缸體端 部加一預(yù)緊彈簧，優(yōu)點(diǎn)利用彈簧力可以克服液壓加載裝置內(nèi)部的摩擦阻力， 使測試裝置恢復(fù)初始加載狀態(tài)，缺點(diǎn)是卸載瞬間彈簧力加劇了卸載引起的 力沖擊，導(dǎo)致液壓油泄露。并且回程力值不穩(wěn)定，只能用于升程校準(zhǔn)，準(zhǔn) 確回程校準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn)，不能有效減小回程誤差。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)難題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對自主設(shè) 計(jì)的液壓加載裝置，為解決卸載過程中液壓加載裝置難

3、以克服其內(nèi)部摩擦 而不能自動復(fù)位、卸載瞬間力沖擊大以及無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確回程校準(zhǔn)等問題發(fā) 明了一種卸載緩沖拉力的裝置。該裝置以雙重彈簧為主要卸載緩沖元件， 特點(diǎn)是體積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，功能性較強(qiáng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種卸載緩沖拉力的裝置由圓筒1、上蓋2、 基座3、內(nèi)彈簧4、外彈簧5、液壓缸支撐法蘭6及連接螺栓7組成。液壓 缸支撐法蘭6作為支撐，是一種開有中心通孔 v的階梯狀回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其 上留有小凸臺u,在液壓缸支撐法蘭上表面f上開有環(huán)形槽y,并均勻布置 6個(gè)螺紋孔g，安裝凸臺j上均勻布置4個(gè)階梯孔i，底端中心開有液壓缸 支撐孔h;基座3是一種外表面攻有細(xì)牙螺紋 p，并開有基座中

4、心通孔c的 結(jié)構(gòu)，基座底端留有基座安裝凸臺 n并在該凸臺上均勻布置6個(gè)連接孔e， 通過連接螺栓7與液壓缸支撐法蘭剛性連接；內(nèi)彈簧 4套在液壓缸支撐法 蘭小凸臺u上，底端與內(nèi)彈簧支撐面x接觸；圓筒1是一種開有圓筒孔s， 底端留有圓筒邊沿凸臺0的柱狀結(jié)構(gòu)，圓筒底端內(nèi)表面車有30錐面W,將 其套在內(nèi)彈簧4上，彈簧頂端與圓筒上端內(nèi)表面t接觸；外彈簧5套在圓 筒1上，底端與外彈簧支撐面d接觸；上蓋2是一種中心開有上蓋通孔r， 并開有大螺紋孔b的結(jié)構(gòu)，在其上端外表面均勻布置3個(gè)上蓋小孔q，通過 螺紋連接與基座3固連；再把拉桿8如圖1, 2所示裝到該裝置上。本發(fā)明的顯著效果是：加載過程中，在拉力F作用下，圓

5、筒1進(jìn)入環(huán)形槽y，內(nèi)彈簧4受壓，外彈簧5得到釋放；卸載過程中，內(nèi)彈簧4在其自 身彈性恢復(fù)力作用下伸長，彈性力作用到拉桿軸肩a上，將加載力全部卸載掉，此時(shí)，外彈簧5被壓縮，將起到緩沖力沖擊的作用，使力卸載穩(wěn)定， 能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的回程校準(zhǔn)。附圖說明圖1為卸載緩沖裝置三維圖，圖2為卸載緩沖裝置裝配示意圖，圖 3 為工作傳感器原位校準(zhǔn)系統(tǒng)簡圖。其中： 1-圓筒；2-上蓋；3-基座；4-內(nèi) 彈簧；5-外彈簧；6-液壓缸支撐法蘭；7-連接螺栓；8-拉桿；a-拉桿軸肩； b-大螺紋孔；c-基座中心通孔；d-外彈簧支撐面；e-連接孔；f-液壓缸支 撐法蘭上表面；g-螺紋孔；h-液壓缸支撐孔；i-階梯孔；j-安裝

6、凸臺； k-定位面；m-定位凸臺；n-基座安裝凸臺；o-圓筒邊沿凸臺；p-細(xì)牙螺紋； q-上蓋小孔；r-上蓋通孔；s-圓筒孔；t-圓筒上端內(nèi)表面；u-小凸臺；v- 中心通孔；w-30錐面；x-內(nèi)彈簧支撐面；y-環(huán)形槽。具體實(shí)施方式結(jié)合附圖和技術(shù)方案詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，如圖1,2所示，液壓缸支撐法蘭6作為支撐件，安裝時(shí)，基座3通過均布的6個(gè)螺栓7與 液壓缸支撐法蘭6剛性連接；內(nèi)彈簧4作為主要卸載元件套在液壓缸支撐 法蘭小凸臺u上，底端與內(nèi)彈簧支撐面x接觸；圓筒1是直接受力元件套 在內(nèi)彈簧4上，彈簧頂端與圓筒上端內(nèi)表面t接觸；外彈簧5作為主要緩 沖元件套在圓筒1上，底端與外彈簧支撐面d接

7、觸；上蓋2透過上蓋通孔r 套在圓筒1上，通過螺紋連接，把上蓋2和基座3連接在一起，并使用扳 手根據(jù)所需要的預(yù)緊力通過上蓋小孔 q把彈簧預(yù)緊，該過程中，上蓋擠壓 外彈簧5，外彈簧5擠壓外彈簧支撐面d，圓筒1產(chǎn)生位移，使內(nèi)彈簧4受 壓，繼續(xù)預(yù)緊，圓筒1將進(jìn)入環(huán)形槽y;最后將拉桿8從上到下依次穿過圓 筒孔s，中心通孔V，安裝到該裝置上。安裝完成后，將整套裝置安裝到測 試系統(tǒng)的支撐架14上，通過液壓缸支撐法蘭6的定位凸臺m和定位面k定 位，穿過階梯孔i的螺栓將其緊固在支撐架14上。拉桿8 一端與標(biāo)準(zhǔn)拉壓 力傳感器12左端相連，另一端在鎖緊螺母9作用下與液壓缸10尾部固連， 如圖3所示?；鸺l(fā)動機(jī)推力測

8、試系統(tǒng)中工作傳感器原位校準(zhǔn)時(shí)，液壓油推動液壓缸10水平向左發(fā)生微小移動，與其固連的拉桿 8也隨之左移，拉桿8帶動 標(biāo)準(zhǔn)拉壓力傳感器12,標(biāo)準(zhǔn)拉壓力傳感器12右端通過拉桿13與工作傳感 器15相連，工作傳感器與火箭發(fā)動機(jī) 16直接相連。移動一定程度后，兩 傳感器對同一力值產(chǎn)生輸出，以此來校準(zhǔn)工作傳感器。一次校準(zhǔn)完成后， 卸載時(shí)由于液壓缸內(nèi)部摩擦，加載力不能完全被卸載，并且卸載瞬間對測 試系統(tǒng)和液壓加載系統(tǒng)的力沖擊大，導(dǎo)致液壓油泄漏，無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定卸載 和準(zhǔn)確地回程校準(zhǔn)，因此需要一種拉力的卸載緩沖裝置。本裝置以雙重彈簧為主要卸載緩沖兀件，加載過程中，拉桿軸肩a擠壓圓筒1,壓縮內(nèi)彈簧4，內(nèi)彈簧4和圓筒1產(chǎn)生位移，圓筒移動進(jìn)入環(huán)形 槽y，此時(shí)外彈簧5被釋放，但要求圓筒最大工作行程不大于外彈簧預(yù)壓變 形量；卸載過程中，拉桿拉力瞬間大幅度降低，受壓的內(nèi)彈簧在自身彈性 力作用下有恢復(fù)到初始狀態(tài)的趨勢，彈性力通過圓筒1作用到拉桿軸肩a上，根據(jù)需要，設(shè)計(jì)內(nèi)彈簧 4在其恢復(fù)力作用下足以推動拉桿恢復(fù)到初始 狀態(tài)。此時(shí)，外彈簧5會受壓，阻止力的恢復(fù)，但因剛度比內(nèi)彈簧小，所 以不會影響拉桿8的恢復(fù)，反而能夠起到緩沖沖擊，使卸載穩(wěn)定的作用， 能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的回程校準(zhǔn)。本裝置安裝在火箭發(fā)動機(jī)推力測試系統(tǒng)工作傳感器的原位校準(zhǔn)裝置 中，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，不僅能