某常温试验台在高、低温环境中应用的结构改进

　　1　前言

　　该常温试验台的功能是模拟某作动筒的装机工况,在常温环境下以额定的频率对其进行循环加载试验,以考核作动筒内部密封件的可靠性。该试验台是笔者所在公司的原有设备。2009年8月,作动筒设计方对其密封结构进行了更改,同时补充增加了试验任务,要求在高温和低温环境下对该作动筒进行加载试验各1万次。该试验内容属于设计验证类别,必须进行且仅作一次。原试验台因为无法满足高温和低温的环境要求,必须对其实施改造。

　　2　改进前常温试验台的原理及结构简介

　　2. 1　试验台结构简介

　　该试验台的被试产品是某型飞机前起落架缓冲器支柱的转弯作动筒,用活塞的往返运动驱动缓冲支柱轮轴向左、右转动。该试验台是模拟该作动筒的装机工况,在活塞往返运动过程中,给其施加额定的反向扭矩。因此,试验台的整体结构参照了缓冲器支柱的加载原理,即:被试作动筒装在支柱上端,是支柱的转动执行元件,输出转动扭矩M1;加载机构装在支柱下端,施加额定的反向扭矩M2,与M1相平衡。该试验台的结构为车式结构,除了泵站外,电液控制元件、导管、集成阀块、被试作动筒及其加载缸等均安装在试验台车架上。该试验台的实物结构如图1所示。

　　2. 2　试验台原理简介

　　该试验台的液压原理如图2所示。

　　图2所示的液压原理由左图的主系统、右图的加载系统组成。主系统完成被试作动筒1的换向控制;加载系统是无动力自循环系统,在被试作动筒驱动支柱向左、右转弯过程中,随动施加额定的反向扭矩。譬如,支柱正转时,电磁阀2的Dfa位通电,液压泵4输出压力油,经单向阀、电磁阀2的左位后进入被试作动筒1(即支柱转动驱动机构的执行元件)的左腔,驱动活塞杆向右运动,驱动支柱正转;支柱下端与齿轮齿条机构6的齿轮连接,使齿轮正转并产生主动扭矩M1;同时,齿轮齿条机构6带动液压缸5的活塞杆上行,液压缸7的活塞杆下行,液压缸5的上腔油液、液压缸7的下腔油液经溢流阀9时建立压力(此时两件截止阀是8关闭状态,给溢流阀9设定不同的压力值,就可以换算成给被试作动筒施加的不同载荷),溢流阀9的出油经单向阀11后进入液压缸5的下腔、液压缸7的上腔,完成支柱正转过程中的加载。反转加载同理。

　　3　改进要求的提出及技术分析

　　鉴于设计方对被试作动筒的密封结构进行了改进,为了验证新的密封结构的可靠性,依据有关标准,设计方发出《试验任务书》,要求给被试作动筒增加在高、低温环境下的加载寿命试验共12万次,其中环境温度(+70±2)℃下试验1万次,环境温度(-55±2)℃下试验1万次,环境温度(+20±10)℃下试验10万次。