[发明专利]一种机电作动器故障模拟实验装置

说明书

本发明涉及一种可模拟机电作动器故障发生过程实验装置，包括：机电作动器、直线位移传感器安装支架、加速度传感器、直线轴承、铁芯、螺线管、套筒、压缩弹簧、磁铁、负载板、直线导轨、连接杆、力传感器、液压加载器、直线位移传感器；其中铁芯、螺线管、套筒、压缩弹簧、磁铁组成该实验台的机电作动器转换模块；所述机电作动器有两个，一个为正常状态的机电作动器，另一个为故障状态的机电作动器，该实验台工作时可以由正常状态的机电作动器转换为故障状态的机电作动器，实现故障状态的模拟。本公开实验台具有机电作动器故障模拟的功能，结构简单，操作方便，可通过更换故障状态的机电作动器模拟机电作动器的多种不同的故障发生过程。

技术领域

本发明属于机电作动器故障模拟领域，特别涉及一种模拟机电作动器故障发生过程的实验装置。

背景技术

机电作动器因其尺寸小、精度高、响应速度快、便于维护等优点越来越多的应用在航空、航天飞行器中。作为航空、航天飞行器操纵装置中的重要组件，机电作动器的可靠性直接决定了航空、航天飞行器的可靠性。然而，机电作动器的故障状态呈现随机性，无法在飞行器工作状态下模拟或者实测。因此，机电作动器的故障状态只能在地面实验台上进行模拟。

现有技术中，针对机电作动器的实验台大多注重于机电作动器的性能测试，如中国专利201210076505.7提出的笼式直线机电作动器性能试验台和中国专利201410228329.3提出的多功能直线机电作动器性能试验台都是关于机电作动器性能测试的实验台，无法在机电作动器运行时实现由正常状态到故障状态的转化，无法快速地模拟机电作动器故障发生过程，中国专利201610943197.1提出的一种双通道机电作动系统实验设备有两个不同类型的机电作动器，用来研究力纷争问题，同样无法模拟机电作动器故障发生过程，文献“Combining Model-Based and Feature-Driven Diagnosis Approaches–ACase Study on Electromechanical Actuators”介绍了一种机电作动器耦合系统，该系统可以实现机电作动器的转换，但是该系统无法调节负载，且系统中的电磁离合器无法可靠地承受轴向力。针对上述现有技术的不足，本专利提出了一种可以实现机电作动器故障模拟的实验台，且可以实现负载的无级调节，且专利中所提到的机电作动器转换模块可以可靠地承受轴向力。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决现有机电作动器实验台无法在运行过程中快速实现由正常状态到故障状态的转化的缺陷，本发明设计一种模拟机电作动器故障发生过程的实验装置，本实验装置可以实现负载的无级调节，且专利中所提到的机电作动器转换模块可以可靠地承受轴向力。此实验装置可以在运行过程中实现机电作动器的故障模拟过程，而且此过程是可控的，同时也可以改变机电作动器的负载，模拟不同工作负载下的故障转化过程。

本发明的技术方案是：一种模拟机电作动器故障发生过程的实验装置，包括支撑台、第一机电作动器、第二机电作动器、作动器转换模块、直线导轨、负载板、连接杆、力传感器和液压加载器；其中第一机电作动器和第二机电作动器中一个为非故障作动器，一个为故障作动器，且两个作动器输出端分别连接一作动器转换模块；第一机电作动器和第二机电作动器的轴线相互平行；

所述作动器转换模块包括铁芯、螺线管、套筒、压缩弹簧和磁铁，且五者同轴布置；

所述铁芯一端与机电作动器的推杆固连，另一端套有螺线管，铁芯和螺线管位于套筒中，且套筒与铁芯固连；磁铁一端与负载板一侧固连，另一端套有压缩弹簧，压缩弹簧另一端通过套筒顶住；压缩弹簧初始状态为原长状态；

所述负载板位于直线导轨上，负载板另一侧固连连接杆一端，连接杆另一端连接液压加载器，液压加载器通过连接杆对负载板施加载荷；

所述连接杆中部装有力传感器，用于测量施加的载荷力；

所述第一机电作动器和第二机电作动器上均安装传感器，用于测量机电作动器试验中的指标参数。