[发明专利]一种飞机供电系统电缆多场耦合绝缘老化试验装置

摘要

一种飞机供电系统电缆多场耦合绝缘老化试验装置，属于机载供电系统电缆绝缘老化寿命测试技术领域。由电缆弯曲应力加载器、热应力加载程控式高低温交变试验箱、测试电缆可变位夹具、拉应力加载装置、绝缘电阻测量仪、力传感器、电气控制器和上位机PC组成。热应力加载程控式高低温交变试验箱与基座底板相连，测试电缆可变位夹具与拉应力加载装置相连，电缆弯曲应力加载器由测试线缆张紧于热应力加载程控式高低温交变试验箱内，绝缘电阻测量仪与拉应力加载装置安装板连接，测试电缆可变位夹具分别与拉应力加载装置安装板以及基座底板连接。本发明用于评估国产化航空装备电线电缆绝缘寿命，进而保障机载供电系统的可靠运行。

主权项

1.一种飞机供电系统电缆多场耦合绝缘老化试验装置，其特征在于：主要由电缆弯曲应力加载器、热应力加载程控式高低温交变试验箱、测试电缆可变位夹具、拉应力加载装置、绝缘电阻测量仪、力传感器、电气控制器和上位机PC组成；测试电缆为本试验装置的被测试件；电缆弯曲应力加载器中的模拟飞机蒙皮金属管为空心圆柱，沿中心对称面开设一定间距的一组通孔，通孔的间距根据测试电缆最小折弯半径确定；端部橡胶塞为阶梯轴式结构，沿轴线位置设有通孔，通孔的尺寸根据测试电缆的线径确定，原则上通孔的直径略大于测试电缆的直径；端部橡胶塞小端轴颈尺寸与模拟飞机蒙皮金属管内孔配合，大端轴颈尺寸与模拟飞机蒙皮金属管外径一致；模拟飞机蒙皮金属管两端加工螺纹；所述的拉应力加载装置包括：步进电机、安装转接块、第一轴承座、第二轴承座、梯形丝杠螺母副、导向圆导轨、直线轴承、安装板、力传感器支架、固定端支架和基座底板；其中，第一轴承座和第二轴承座功能相同，起到支撑作用，但内部结构有些不同，第一轴承座是放角接触球轴承，第二轴承座是放深沟球轴承；所述的测试电缆可变位夹具为自上而下标准模块化结构，测试电缆可变位夹具对应测力端和固定端两组，两组对应的上压板和滑动下压板均一致；两组测试电缆可变位夹具中的测力端组为拉力端滑动下压板安装块与力传感器测力端固定连接；固定端组为固定端滑动下压板安装块通过固定端支架与基座底板固定连接；拉力端滑动下压板安装块以及固定端滑动下压板安装块均为矩形槽结构，近测试电缆一端侧面沿长度方向加工两个螺纹孔；上压板为长条形立方体，长度方向均布一组半圆通孔，半圆通孔沿宽度方向贯穿，半圆通孔下边界与上压板地面重合，一组半圆通孔的半径略小于测试电缆规格线径确定，半圆通孔两侧对称加工沉头孔；滑动下压板为截面倒T形的长条形立方体，长度与上压板一致，上端宽度与上压板宽度一致，下端宽度与上压板宽度呈一定比例关系并大于上压板宽度；一种飞机供电系统电缆多场耦合绝缘老化试验装置中各模块的连接关系如下：热应力加载程控式高低温交变试验箱与基座底板相连，测试电缆可变位夹具与拉应力加载装置相连，电缆弯曲应力加载器由测试线缆张紧于热应力加载程控式高低温交变试验箱内，绝缘电阻测量仪与拉应力加载装置安装板连接，测试电缆可变位夹具拉力端通过拉力端滑动下压板安装块与拉应力加载装置安装板连接，测试电缆可变位夹具固定端通过固定端滑动下压板安装块与基座底板连接；其中，电缆弯曲应力加载器中各模块的连接关系如下：电缆孔橡胶塞与测试电缆相连，端部橡胶塞与模拟飞机蒙皮金属管相连，模拟飞机蒙皮金属管与锁紧螺帽连接，锁紧螺帽与端部橡胶塞连接；测试电缆可变位夹具中各模块的连接关系如下：滑动下压板与上压板相连，测试电缆分别与上压板和滑动下压板相连；上压板与滑动下压板两侧定位孔分别与拉力端滑动下压板安装块和固定端滑动下压板安装块相连；拉应力加载装置中各模块的连接方式如下：安装板与梯形丝杠螺母副和直线轴承连接；力传感器与力传感器支架以及安装板连接；步进电机输出端与梯形丝杠螺母副连接；导向圆导轨与基座底板连接；直线轴承与导向圆导轨活动连接；本试验装置各模块的功能如下：电缆弯曲应力加载器的功能是模拟测试电缆铺覆在飞机蒙皮内工况环境；测试电缆可变位夹具的功能是兼容不同线径测试电缆定位夹紧需求，扩大试验装置的适用性；力传感器的功能是测量测试电缆所受轴向拉力并反馈至上位机PC，当到达指定测试力值，步进电机受电气控制器控制停止转动，丝杠螺母副依靠自身自锁特性实现定位保持；电气控制器的功能是通过其内部的步进电机驱动器控制步进电机转动；上位机PC的功能是采集并存储测试电缆在耦合应力环境下全寿命绝缘老化试验数据。