一种大载荷直升机旋翼试验台的制作方法

1.本发明涉及直升机技术领域，具体为一种大载荷直升机旋翼试验台。


背景技术：

2.直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。分为常规直升机与倾转旋翼机、高速直升机、隐形直升机。按大小则分轻型直升机、中型直升机、重型直升机，直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一，极大的拓展了飞行器的应用范围。直升机是典型的军民两用产品，可以广泛的应用在运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。
3.经检索，中国专利号cn201910805221.9，公开了一种大载荷直升机旋翼试验台，包括台体架1、机械传动系统2机械传动系统支撑架3、旋翼系统4、旋翼系统支撑5、旋翼测控系统6；所述台体架包括地脚11、地脚螺栓12、行走轮13、支撑架14、支撑板15；地脚11通过地脚螺栓12安装在支撑架14底部，行走轮13也设置在支撑架14底部，支撑架14顶部设置支撑板15
……
4.上述装置解决的主要技术问题为针对现有的试验台操作复杂的问题，本发明能够测控大载荷、高转速高采样率、多参数的旋翼系统且结构强度高，便携性好，安全可靠。
5.但在实际操作过程中，上述装置的结构虽稳定，但是整体结构无法模拟直升机在实际飞行过程中机体产生的震动对旋翼的影响，因此采集的试验数据并不能用于直升机在实际飞行过程中的数据，同时在直升机实际应用过程中，往往会在大风大雨等恶劣情况下运行，上述装置无法模拟大风大雨的恶劣天气情况，无法对恶劣天气下直升机机体收到自然环境的影响而对旋翼产生的影响，为此，我们提出一种大载荷直升机旋翼试验台。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种大载荷直升机旋翼试验台，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大载荷直升机旋翼试验台，包括基座、安装架和旋翼，所述基座的表面固定连接有旋翼安装机构，所述旋翼安装机构上安装有旋翼；
8.所述旋翼安装机构包括试验台、第一电机和环形感应器，所述试验台固定连接在基座的表面，所述试验台的表面中心位置固定连接有固定座，所述固定座的表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端固定连接有限位球，所述限位球的表面套有摆动座，所述摆动座的顶端表面固定连接有机体底座，所述机体底座的表面安装有机体盖，所述机体底座的底端表面的四个边角处均固定连接有弹簧，所述弹簧安装于试验台的表面；
9.四组所述弹簧和机体底座的连接处均安装有压力传感器；
10.所述基座的表面固定连接有安装架，所述安装架的表面安装有自然环境模拟机
构。
11.优选的，所述机体底座的表面固定连接有第一电机，所述第一电机的内部安装有转动轴，所述转动轴的一端固定连接有变速箱，所述机体底座的表面固定连接有第一安装座，所述第一安装座的底端内部固定连接有第一轴承座，所述第一轴承座的内部插设有第一连接杆，所述第一连接杆的一端安装于变速箱内，所述第一连接杆的另一端固定连接有动力齿轮，所述第一安装座的表面位于第一轴承座的上方固定连接有第二轴承座，所述第二轴承座的内部插设有第二连接杆，所述第二连接杆的表面套有连接齿轮，所述连接齿轮和动力齿轮啮合连接，所述第二连接杆的一端固定连接有控制齿轮，所述机体底座的表面固定连接有第二安装座，所述第二安装座的内部安装有第三轴承座，所述第三轴承座的内部插设有安装轴，所述安装轴的底端表面固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮和控制齿轮啮合连接，所述安装轴的顶端插设在第四轴承座内，所述第四轴承座安装于机体盖表面开设的孔洞内，所述旋翼固定连接在安装轴的顶端。
12.优选的，所述摆动座的内部设置有半球形孔洞，所述限位球插设在摆动座内部设置的半球形孔洞内，所述摆动座的表面套有感应器触发环，所述感应器触发环的表面套有环形感应器，所述环形感应器通过安装杆固定连接在试验台表面位于固定座的一侧。
13.优选的，所述自然环境模拟机构包括顶板、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机，所述顶板安装于安装架的表面，所述顶板的表面固定连接有第二电机，所述第二电机的转动轴贯穿顶板固定连接有安装框体，所述安装框体的表面固定连接有第三电机，所述第三电机的转动轴贯穿安装框体固定连接有第一丝杆，所述第一丝杆的表面套有第一滑台，所述第一滑台的底端表面固定连接有第一安装板，所述第一安装板的表面固定连接有第四电机，所述第四电机的转动轴贯穿第一安装板转动连接有出风口，所述出风口的内部安装有风管。
14.优选的，所述安装框体的表面固定连接有第五电机，所述第五电机的转动轴贯穿所述安装框体固定连接有第二丝杆，所述第二丝杆的表面套有第二滑台，所述第二滑台的底端表面固定连接有第二安装板，所述第二安装板的表面固定连接有第六电机，所述第六电机的转动轴贯穿第二安装板转动连接有喷水枪，所述喷水枪的内部安装有水管。
15.优选的，所述安装框体的内部设置有两组对称分布的滑槽，所述第一丝杆和第二丝杆分别安装在安装框体内部设置的两组滑槽内，所述第一滑台和第二滑台的内部均设置有螺纹孔洞，所述第一滑台和第二滑台分别安装在安装框体表面设置的滑槽内。
16.优选的，所述安装框体内部设置的两组滑槽两侧内壁均设置有限位槽，所述第一滑台和第二滑台的表面均铰接有滑轮，所述滑轮插设在安装框体内部设置的限位槽内。
17.优选的，所述出风口和喷水枪的高度均高于旋翼的高度。
18.优选的，所述风管的另一端安装在风机内，所述水管的另一端安装在水泵上。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、本发明通过将旋翼安装于旋翼安装机构上，旋翼和旋翼安装机构采用可拆卸式结构，使得装置可以用于不同型号的旋翼，同时旋翼安装于旋翼安装机构上通过第一电机驱动运行。第一电机上安装的转动轴连接有变速箱，可用于对旋翼的不同转速检测，并且旋翼安装机构的主体结构由机体底座和机体盖包裹固定，通过机体底座和机体盖模拟直升机的机体，同时机体底座的底端表面固定连接有四组弹簧，当旋翼运行过程中带动机体底座
和机体盖震动过程中，会使得机体底座摆动挤压弹簧，通过弹簧可以检测出机体底座受到旋翼运行产生的震动幅度和力大小，同时机体底座会带动摆动座在限位球的表面转动，通过摆动座转动过程中带动感应器触发环触发环形感应器，对机体底座受到旋翼运行产生的震动造成的偏移反向进行检测，提高旋翼的试验数据多样性和精确性；
21.2、本发明通过在旋翼安装机构和旋翼的上方安装有自然环境模拟机构，通过自然环境模拟机构的结构组成，当第三电机运行可以驱动第一丝杆转动，使得第一丝杆表面安装的第一滑台可以在第一丝杆表面滑动，进一步使得第一滑台上安装的出风口可以在旋翼安装机构和旋翼上方移动，通过出风口内部安装的风管和风机连接，通过出风口可以吹出风力作用于旋翼安装机构和旋翼上，模拟自然风力下旋翼运行对旋翼安装机构自身和旋翼安装机构产生的影响，进一步提高试验数据的多样性，并且第四电机可以驱动出风口转动改变风向，提高真实性；
22.3、本发明通过第五电机运行驱动第二丝杆转动，使得第二丝杆表面安装的第二滑台可以在第二丝杆表面滑动，进一步使得第二滑台上安装的喷水枪可以在旋翼安装机构和旋翼上方移动，通过喷水枪内部安装的水管和水泵连接可以抽吹水，使得喷水枪可以喷出水作用于旋翼安装机构和旋翼上，模拟自然雨天下旋翼运行对旋翼安装机构自身和旋翼安装机构产生的影响，进一步提高试验数据的多样性，并且第六电机可以驱动喷水枪转动改变喷出水的方向。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明结构正视示意图；
25.图3为本发明结构侧视示意图；
26.图4为本发明结构俯视示意图；
27.图5为本发明自然环境模拟机构结构俯视示意图；
28.图6为本发明自然环境模拟机构结构仰视示意图；
29.图7为本发明旋翼安装机构结构示意图；
30.图8为本发明旋翼安装机构结构剖开斜视示意图；
31.图9为本发明旋翼安装机构结构剖开正视示意图；
32.图10为本发明旋翼安装机构部分结构爆炸示意图。
33.图中：1、底座；2、旋翼安装机构；201、试验台；202、固定座；203、支撑杆；204、限位球；205、摆动座；206、机体底座；207、机体盖；208、第一电机；209、转动轴；210、变速箱；211、第一安装座；212、第一轴承座；213、第一连接杆；214、动力齿轮；215、第二轴承座；216、第二连接杆；217、连接齿轮；218、控制齿轮；219、第二安装座；220、第三轴承座；221、安装轴；222、驱动齿轮；223、第三轴承座；224、安装杆；225、环形感应器；226、感应器触发环；227、弹簧；3、安装架；4、自然环境模拟机构；401、顶板；402、第二电机；403、安装框体；404、第三电机；405、第一丝杆；406、第一滑台；407、第一安装板；408、第四电机；409、出风口；410、风管；411、第五电机；412、第二丝杆；413、第二滑台；414、第二安装板；415、第六电机；416、喷水枪；417、水管；418、滑轮；5、旋翼。
具体实施方式
34.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。
35.实施例一
36.请参阅图1
‑
10，本发明提供一种技术方案：
37.一种大载荷直升机旋翼试验台，包括基座1、安装架3和旋翼5，基座1的表面固定连接有旋翼安装机构2，旋翼安装机构2上安装有旋翼5，通过旋翼5安装在旋翼安装机构2进行进行试验，提供一个稳定的安装结构；
38.旋翼安装机构2包括试验台201、第一电机208和环形感应器225，试验台201固定连接在基座1的表面，试验台201的表面中心位置固定连接有固定座202，固定座202的表面固定连接有支撑杆203，支撑杆203的顶端固定连接有限位球204，限位球204的表面套有摆动座205，摆动座205的顶端表面固定连接有机体底座206，机体底座206的表面安装有机体盖207，机体底座206的底端表面的四个边角处均固定连接有弹簧227，弹簧227安装于试验台201的表面，通过旋翼安装机构2的主体结构由机体底座206和机体盖207包裹固定，通过机体底座206和机体盖207模拟直升机的机体，同时机体底座206的底端表面固定连接有四组弹簧227，当旋翼5运行过程中带动机体底座206和机体盖207震动过程中，会使得机体底座206摆动挤压弹簧227，通过弹簧227可以检测出机体底座206受到旋翼5运行产生的震动幅度和力大小；
39.四组弹簧227和机体底座206的连接处均安装有压力传感器，通过弹簧227上安装的压力传感器，使得机体底座206在波动过程中往一侧偏移时，偏移方向的弹簧227上固定压力传感器便可感应到压力；
40.基座1的表面固定连接有安装架3，安装架3的表面安装有自然环境模拟机构4，通过自然环境模拟机构4在旋翼安装机构2和旋翼5上方模拟自然环境对旋翼5运行产生的影响进行测验。
41.实施例二
42.在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：
43.一种大载荷直升机旋翼试验台，包括基座1、安装架3和旋翼5，机体底座206的表面固定连接有第一电机208，通过第一电机208驱动旋翼5转动运行，第一电机208的内部安装有转动轴209，转动轴209的一端固定连接有变速箱210，变速箱210连接着转动轴209和第一连接杆213，可以改变旋翼5的转速大小，机体底座206的表面固定连接有第一安装座211，第一安装座211的底端内部固定连接有第一轴承座212，第一轴承座212的内部插设有第一连接杆213，第一连接杆213的一端安装于变速箱210内，第一连接杆213的另一端固定连接有动力齿轮214，第一安装座211的表面位于第一轴承座212的上方固定连接有第二轴承座215，第二轴承座215的内部插设有第二连接杆216，第二连接杆216的表面套有连接齿轮217，连接齿轮217和动力齿轮214啮合连接，第二连接杆216的一端固定连接有控制齿轮218，机体底座206的表面固定连接有第二安装座219，第二安装座219的内部安装有第三轴承座220，第三轴承座220的内部插设有安装轴221，安装轴221的底端表面固定连接有驱动
齿轮222，驱动齿轮222和控制齿轮218啮合连接，安装轴221的顶端插设在第四轴承座223内，第四轴承座223安装于机体盖207表面开设的孔洞内，旋翼5固定连接在安装轴221的顶端；
44.摆动座205的内部设置有半球形孔洞，限位球204插设在摆动座205内部设置的半球形孔洞内，摆动座205的表面套有感应器触发环226，感应器触发环226的表面套有环形感应器225，环形感应器225通过安装杆224固定连接在试验台201表面位于固定座202的一侧，通过旋翼5转动时产生的震动传输到机体底座206和机体盖207上，使得机体底座206底部安装的摆动座205在限位球204表面随着震动进行晃动，通过摆动座205和限位球204的设置可以使得机体底座206往任意方向进行晃动，并且摆动座205表面安装的感应器触发环226随着摆动座205进行晃动，通过感应器触发环226晃动过程中超晃动的方向挤压环形感应器225进行触发，对旋翼安装机构2整体结构的晃动方向进行测验；
45.自然环境模拟机构4包括顶板401、第二电机402、第三电机404、第四电机408、第五电机411和第六电机415，顶板401安装于安装架3的表面，顶板401的表面固定连接有第二电机402，第二电机402的转动轴贯穿顶板401固定连接有安装框体403，安装框体403的表面固定连接有第三电机404，第三电机404的转动轴贯穿安装框体403固定连接有第一丝杆405，第一丝杆405的表面套有第一滑台406，第一滑台406的底端表面固定连接有第一安装板407，第一安装板407的表面固定连接有第四电机408，第四电机408的转动轴贯穿第一安装板407转动连接有出风口409，出风口409的内部安装有风管410，通过第二电机402运行驱动安装框体403转动，使得安装框体403的方向发生改变，进一步使得出风口409和喷水枪416方向发生改变，方便进行多角度试验，并且第三电机404运行可以驱动第一丝杆405转动，使得第一丝杆405表面安装的第一滑台406可以在第一丝杆405表面滑动，进一步使得第一滑台406上安装的出风口409可以在旋翼安装机构2和旋翼5上方移动到任意位置；
46.安装框体403的表面固定连接有第五电机411，第五电机411的转动轴贯穿安装框体403固定连接有第二丝杆412，第二丝杆412的表面套有第二滑台413，第二滑台413的底端表面固定连接有第二安装板414，第二安装板414的表面固定连接有第六电机415，第六电机415的转动轴贯穿第二安装板414转动连接有喷水枪416，喷水枪416的内部安装有水管417，通过第五电机411运行驱动第二丝杆412转动，使得第二丝杆412表面安装的第二滑台413可以在第二丝杆412表面滑动，进一步使得第二滑台413上安装的喷水枪416可以在旋翼安装机构2和旋翼5上方移动到任意位置；
47.安装框体403的内部设置有两组对称分布的滑槽，第一丝杆405和第二丝杆412分别安装在安装框体403内部设置的两组滑槽内，第一滑台406和第二滑台413的内部均设置有螺纹孔洞，第一滑台406和第二滑台413分别安装在安装框体403表面设置的滑槽内，通过第一丝杆405和第二丝杆412分别在第一滑台406和第二滑台413内部设置的螺纹孔洞内转动，使得第一滑台406和第二滑台413可以在安装框体403内部设置的滑槽内滑动；
48.安装框体403内部设置的两组滑槽两侧内壁均设置有限位槽，第一滑台406和第二滑台413的表面均铰接有滑轮418，滑轮418插设在安装框体403内部设置的限位槽内，通过滑轮418的设置可以使得第一滑台406和第二滑台413滑动更加流畅；
49.出风口409和喷水枪416的高度均高于旋翼5的高度，通过出风口409和喷水枪416的高度设置，可以使得模拟情况更加真实；
50.风管410的另一端安装在风机内，水管417的另一端安装在水泵上，通过出风口409和喷水枪416分别可以吹出风力和喷出水，进行模拟自然风力和雨水作用到旋翼安装机构2和旋翼5上，模拟自然天气下旋翼5运行对自身和旋翼安装机构2的影响。
51.工作原理：根据附图1
‑
10所示，本发明的工作流程如下：
52.第一步：通过第一电机208运行驱动转动轴209带动第一连接杆213转动，并且通过变速箱210连接转动轴209和第一连接杆213，可以改变第一连接杆213的转速，第一连接杆213转动过程中连接着动力齿轮214啮合连接齿轮217转动，通过连接齿轮217带动第二连接杆216连接着控制齿轮218转动，使得控制齿轮218啮合驱动齿轮222带动安装轴221上安装的旋翼5进行转动，通过机体底座206和机体盖207模拟直升机的机体，同时机体底座206的底端表面固定连接有四组弹簧227，当旋翼5运行过程中带动机体底座206和机体盖207震动过程中，会使得机体底座206摆动挤压弹簧227，通过弹簧227可以检测出机体底座206受到旋翼5运行产生的震动幅度和力大小，同时机体底座206会带动摆动座205在限位球204的表面转动，通过摆动座205转动过程中带动感应器触发环226触发环形感应器225，对机体底座206受到旋翼5运行产生的震动造成的偏移反向进行检测，提高旋翼5的试验数据多样性和精确性；
53.第二步：通过在旋翼安装机构2和旋翼5的上方安装有自然环境模拟机构4，通过自然环境模拟机构4的结构组成，当第三电机404运行可以驱动第一丝杆405转动，使得第一丝杆405表面安装的第一滑台406可以在第一丝杆405表面滑动，进一步使得第一滑台406上安装的出风口409可以在旋翼安装机构2和旋翼5上方移动，通过出风口409内部安装的风管410和风机连接，通过出风口409可以吹出风力作用于旋翼安装机构2和旋翼5上，模拟自然风力下旋翼5运行对旋翼安装机构2自身和旋翼安装机构2产生的影响，进一步提高试验数据的多样性，并且第四电机408可以驱动出风口409转动改变风向，提高真实性；
54.第三步：通过第五电机411运行驱动第二丝杆412转动，使得第二丝杆412表面安装的第二滑台413可以在第二丝杆412表面滑动，进一步使得第二滑台413上安装的喷水枪416可以在旋翼安装机构2和旋翼5上方移动，通过喷水枪416内部安装的水管417和水泵连接可以抽吹水，使得喷水枪416可以喷出水作用于旋翼安装机构2和旋翼5上，模拟自然雨天下旋翼5运行对旋翼安装机构2自身和旋翼安装机构2产生的影响，进一步提高试验数据的多样性，并且第六电机415可以驱动喷水枪416转动改变喷出水的方向；
55.第四步：并且通过第二电机402运行驱动安装框体403转动，使得安装框体403的方向发生改变，进一步使得出风口409和喷水枪416方向发生改变，方便进行多角度试验。
56.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。