一种直升机传动系统试验装置及系统的制作方法

本发明涉及试验领域，进一步地涉及一种直升机传动系统试验装置及系统。

背景技术：

直升机是能够垂直起降和悬停的飞行器，具有转向灵活、反应迅速等特点，被广泛地应用于军事和民事。

直升机传动系统一般由“两轴三器”组成，即动力传动轴、尾传动轴(一般包含尾水平轴和尾斜轴)、主减速器、中间减速器以及尾减速器。在直升机总体装配之前，需要对直升机传动系统的“两轴三器”进行试验，以确保直升机的“两轴三器”能够正常运行。

目前，针对直升机传动系统的试验台均为部件试验台，即将“两轴三器”的多个部分分开单独配置试验台，比如，主减速器试验台、中尾减速器试验台、传动轴试验台等，也就是说，现有的试验台仅仅是针对特定的部件进行试验，待各部件试验合格后，再将其装配至直升机的各指定位置，组成一架相对完整的直升机，并在直升机整机试验台(如“铁鸟”试验台)上与直升机的其他系统(如动力系统、旋翼系统等)一同进行地面试验，对于已定型的批产直升机，则直接进行飞行试验，以验证传动系统的可靠性。这种整体试验的方式虽然能够对直升机的“两轴三器”作为一个整体进行试验，但是在试验的过程中容易干扰直升机的其他系统或被直升机的其他系统干扰，影响试验结果的准确性。

也就是说，现有针对直升机传动系统的试验台仅能够针对直升机的某一部件进行试验，无法对直升机的传动系统进行联合试验；并且每个部件都要单独建立试验台，建设成本较高。

目前，市面上也具有直升机整机试验台，在试验过程中先将直升机整机进行装配，然后再对整个无人机进行试验，虽然能够对直升机的“两轴三器”作为一个整体进行试验，但是在试验的过程中容易干扰其他系统或被其他系统干扰，影响试验结果的准确性。

综上所述，需要对传统直升机试验台进行改进。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种直升机传动系统试验装置及系统，其既能够对直升机的整个传动系统进行试验，又能够对直升机的“两轴三器”单独进行试验，使用方便。

为了实现上述目的，本发明的目的在于提供一种直升机传动系统试验装置，用于对直升机传动系统进行试验，其特征在于，包括：

驱动组件，包括驱动电机和增速箱，所述驱动电机可驱动地连接于所述增速箱；

主减速器安装位，供安装所述直升机传动系统的主减速器，所述直升机传动系统的动力传动轴连接于所述增速箱和所述主减速器的动力输入轴，所述增速箱用于调节所述驱动电机与动力传动轴之间的转速比；

尾传动机构安装位，供安装所述直升机传动系统的尾传动机构，所述直升机传动系统的尾水平轴连接于所述主减速器的动力输出轴和尾传动系统；

检测传感器组，包括至少两个转动传感器，其中一个所述转动传感器安装于所述动力传动轴，另一个所述转动传感器安装于所述尾水平轴；

旋翼加载组件，所述旋翼加载组件连接于所述主减速器的旋翼输出轴，用于向所述主减速器施加扭矩和气动载荷；

尾传加载组件，所述尾传加载组件连接于所述尾传动机构，用于向所述尾传动机构施加扭矩和气动载荷；

第一安装台，所述驱动组件、所述尾传加载组件分别安装于所述第一安装平台，所述主减速器安装位和所述尾传动机构安装位分别形成于所述第一安装平台；

第二安装台，所述第二安装台位于所述第一安装台的上方，所述旋翼加载组件安装于所述第二安装台。

在本发明的一些优选实施例中，所述驱动组件的数量是两个，并且两个所述驱动组件的所述增速箱分别通过两个所述动力传动轴可驱动地连接于所述主减速器的两个所述动力输入轴。

在本发明的一些优选实施例中，所述旋翼加载组件包括旋翼轴发电机，所述旋翼轴发电机连接于所述旋翼输出轴，所述旋翼输出轴能够带动所述旋翼轴发电机发电。

在本发明的一些优选实施例中，所述旋翼加载组件还包括旋翼轴力加载机构和旋翼轴减速器，所述主减速器的所述旋翼输出轴连接于所述旋翼轴力加载机构，所述旋翼轴减速器连接于所述旋翼轴加载件，所述旋翼轴减速器连接于所述旋翼轴发电机。

在本发明的一些优选实施例中，所述尾传动机构包括中间减速器、尾减速器以及尾斜轴，所述中间减速器连接于所述尾水平轴，所述尾斜轴连接于所述中间减速器和所述尾减速器，所述尾传动机构连接于所述尾减速器。

在本发明的一些优选实施例中，所述尾传加载组件包括尾桨力加载机构和尾传换向齿轮箱，所述尾传换向齿轮箱的一端连接于所述增速箱，另一端连接于所述尾水平轴；所述尾桨力加载机构连接于所述尾减速器，以单独对所述尾传动机构进行试验。

在本发明的一些优选实施例中，所述第二安装台是框架焊接结构。

在本发明的一些优选实施例中，所述直升机传动系统试验装置包括电源，所述电源电连接于所述旋翼轴发电机，用于存储所述旋翼轴发电机所发出的电能；所述电源还电连接于所述驱动组件的所述驱动电机。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种直升机传动系统试验系统，包括：

上述任一项所述的直升机传动系统试验装置；

主减速器，安装于所述直升机传动系统试验装置的主减速器安装位；

动力传动轴，所述动力传动轴连接于所述直升机传动系统试验装置的驱动电机和所述主减速器的动力输入轴；

尾传动机构，安装于所述直升机传动系统试验装置的尾传动机构安装位，所述尾传动机构的尾水平轴连接于所述主减速器的动力输出轴；

其中，所述直升机传动系统试验装置的旋翼加载组件连接于所述主减速器的旋翼输出轴；所述直升机传动系统试验装置的尾传加载组件连接于所述尾传动机构。

在本发明的一些优选实施例中，所述旋翼加载组件的旋翼轴发电机和所述尾传动机构的尾传发电机分别电连接于所述直升机传动系统试验装置的电源。

本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置具有以下至少一个有益效果：

1、本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置能够对直升机传动系统的主减速器、中间减速器、尾减速器、动力传动轴、尾斜轴以及尾水平轴同时进行试验，试验环境更加接近直升机运行的真实环境，试验准确程度高。

2、本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置既能够对直升机传动系统的整个传动系统进行试验，也能够对直升机传动系统中的主减速器或中间减速器、尾减速器、尾斜轴、尾水平轴分别进行测试，使用方便。

3、本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置能够将试验过程中的动力传递至发电机进行发电，发电机所产生的电能能够供给驱动电机工作，能够实现能量的循环，节约能源。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的第以优选实施例的直升机传动系统试验装置的侧视图；

图2是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的俯视图；

图3是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的功率流程图；

图4是本发明的第二优选实施例的直升机传动系统试验装置的俯视图；

图5是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的俯视图；

图6是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的功率流向图；

图7是本发明的第三优选实施例的直升机传动系统试验装置的侧视图；

图8是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的俯视图；

图9是本发明的第四优选实施例的直升机传动系统试验装置的侧视图；

图10是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的俯视图；

图11是本发明的上述优选实施例的直升机传动系统试验装置的功率流向图。

附图标号说明：

1驱动组件，2主减速器，3检测传感器组，4第一安装台，5旋翼轴发电组件，6第二安装台，7尾传发电组件，11驱动电机，12增速箱，21动力传动轴，22尾水平轴，23旋翼输出轴，51旋翼传动组件，52旋翼轴发电机，71尾传减速器，72尾传发电机，81中间减速器，82尾减速器，84尾斜轴，91尾桨力加载机构，92尾传换向齿轮箱，511旋翼轴力加载机构，512旋翼轴减速器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

本发明提供一种直升机传动系统试验装置，所述直升机传动系统试验装置能够对直升机的主减速器进行试验，并且能够对应安装直升机传动系统的其他传动组件，比如尾减速器、中间减速器、尾斜轴、尾水平轴等进行检测，也就是说，既能够对直升机的整个传动系统进行检测，也能够对直升机传动系统的主减速器和尾传动系统单独进行试验。

参考说明书附图1、图2以及图3，具体地，所述直升机传动系统试验装置包括驱动组件主减速器安装位、尾传动机构安装位、检测传感组件、旋翼加载组件、尾传加载组件、第一安装台4以及第二安装台6，所述主减速器安装位供安装直升机传动系统的主减速器2，所述尾传动机构安装位供安装直升机传动系统的尾传动机构，所述旋翼加载组件5连接于所述主减速器2的旋翼输出轴23，用于向所述主减速器2施加扭矩和气动载荷；所述驱动组件、所述尾传加载组件分别安装于所述第一安装平台4，所述主减速器安装位和所述尾传动机构安装位分别形成于所述第一安装平台4；所述第二安装台6位于所述第一安装台4的上方，所述旋翼加载组件安装于所述第二安装台6。

具体地，所述驱动组件1包括驱动电机11和增速箱12，所述驱动电机11可驱动地连接于所述增速箱12。所述增速箱12可工作地连接于动力传动轴21的一端，所述动力传动轴21的另一端连接于所述主减速器2的动力输入轴。所述增速箱12能够调节所述驱动电机11和所述动力传动轴21的转速比，使得所述驱动电机11的转速与所述动力传动轴21的转速相适配，并且通过所述增速箱12，所述驱动电机11能够带动所述主减速器2工作。所述检测传感器组3包括至少两个转动传感器31、32，其中所述转动传感器31安装于所述动力传动轴21，用于采集所述动力传动轴21的转速和扭矩，所述转动传感器32安装于直升机传动系统的尾水平轴22，用于采集所述尾水平轴22的转速和扭矩。所述驱动组件1和所述主减速器2分别安装于所述第一安装台4。

在本优选实施例中，所述驱动电机11工作时，能够带动所述动力传动轴21转动。并且在所述驱动组件11和所述动力传动轴21之间设置所述增速箱12，通过所述增速箱12能够适配所述驱动电机11与所述主减速器2的所述动力传动轴21之间的转速。通过所述转动传感器31测量获得所述动力传动轴21的转速和转矩，通过所述转动传感器32测量获得所述主减速器2的所述尾水平轴22的转速和转矩，因此，基于所述转动传感器31、32所检测获得的转速和转矩数据能够完成对所述主减速器2的试验。

进一步优选地，所述驱动组件1的数量被实施为两个，相应地，所述动力传动轴21的数量也是两个，并且两个所述驱动组件1的所述增速箱12分别可驱动地连接于两个所述动力传动轴21。可以理解的是，所述驱动组件1的数量还能够被实施为其他数值，所述驱动组件1的具体数量不应当构成对本发明的限制。

所述旋翼轴加载组件5包括旋翼传动组件51和旋翼轴发电机52，所述旋翼传动组件51用于将所述主减速器2工作时所产生的动力传递至所述旋翼轴发电机52，驱动所述旋翼轴发电机52发电。

在本优选实施例中，在对所述主减速器2进行测试的过程中，能够通过所述旋翼轴加载组件5进行发电，并且所述旋翼轴加载组件5所发出的电能能够被用于驱动所述驱动组件1的所述驱动电机11工作，从而能够达到节约电能，实现试验装置的电能循环。

具体地，所述旋翼传动组件51包括旋翼轴力加载机构511和旋翼轴减速器512，所述旋翼轴力加载机构511的一端连接于所述主减速器2的旋翼输出轴23，另一端连接于所述旋翼轴减速器512的一端，所述旋翼轴减速器512的另一端连接于所述旋翼轴发电机52。通过所述旋翼加载将511和所述旋翼轴减速器512，能够将所述主减速器2的转动传递至所述旋翼轴发电机52，从而能够驱动所述旋翼轴发电机52工作发电。

优选地，所述旋翼轴力加载机构511被实施为旋翼加载机构，用于施加旋翼轴的气动载荷。

所述旋翼轴减速器512用于适配所述旋翼轴力加载机构511的旋翼轴和所述旋翼轴发电机52的转速。

进一步地，所述直升机传动系统试验装置进一步包括第二安装台6，所述第二安装台6位于所述第一安装台4的上方，也就是说，所述第一安装台4和所述第二安装台6为立式安装结构。所述旋翼轴加载组件5的所述旋翼轴减速器512和所述旋翼轴加载组件5的所述旋翼轴发电机52分别安装于所述第二安装台6。

优选地，所述直升机传动系统试验装置的所述第一安装台4安装于地面，所述第一安装台4为钢筋混凝土结构，所述第二安装台6为焊接框架结构。可以理解的是，所述第一安装台4和所述第二安装台6的具体行程方式不应当构成对本发明的限制。

参考说明书附图2，进一步优选地，所述旋翼轴加载组件5的所述旋翼轴发电机52的数量是两个，并且两个所述旋翼轴发电机52分别可驱动地连接于所述旋翼轴减速器512。换句话说，在所述旋翼轴减速器512工作时，能够同时带动两个所述旋翼轴发电机52发电。优选地，所述旋翼轴减速器512与所述旋翼轴发电机52之间通过传动轴连接。可以理解的是，所述旋翼轴发电机52的数量不应当构成对本发明的限制。

具体地，在本优选实施例所提供的所述直升机传动系统试验装置工作时，两个所述驱动电机11驱动所述主减速器2转动，所述主减速器2通过所述旋翼轴减速器512带动两个所述旋翼轴发电机52工作发电，两个所述旋翼轴发电机52工作所产生的电能能够被传递至两个所述驱动电机11，供两个所述驱动电机11工作。本优选实施例所提供的所述直升机传动系统试验装置能够在进行试验时产生电能，并且所产生的电能能够被用于所述驱动电机11的工作，从而能够节约直升机传动系统试验过程中的能量损耗，达到节约能源的效果。

进一步地，所述直升机传动系统试验装置进一步包括包括电封闭功率系统，所述电封闭功率系统包括至少一个电源，所述电源电连接于所述驱动组件1的所述驱动电机11，用于向所述驱动电机11提供电能，使得所述驱动电机11工作。所述电源还电连接于所述旋翼轴加载组件5的所述旋翼轴发电机52，所述旋翼轴加载组件5所产生的电能能够被传递至所述电源进行存储。

所述尾传发电组件7可驱动地连接于所述主减速器2的水平向外延伸的动力输出轴，所述主减速器2的水平向外延伸的所述动力输出轴工作转动时能够带动所述尾传发电机72发电。

参考说明书附图2，具体地，所述尾传发电组件7包括尾传减速器71和尾传发电机72，所述尾传发电机72可工作地连接于所述尾传减速器71，所述尾传减速器71还可工作地连接于所述主减速器2的水平延伸的动力输出轴。所述主减速器2的水平延伸的所述动力输出轴转动时通过所述尾传减速器71带动所述尾传发电机72工作发电。

优选地，所述尾传减速器71用于适配所述主减速器2的水平延伸的所述动力输出轴与所述尾传发电机72的转速。

进一步地，所述尾传发电组件7的所述尾传发电机72还电连接于所述电源，也就是说，所述尾传发电机72所产生的电能能够传递至所述电源存储，供驱动所述驱动组件1的所述驱动电机11工作。

在本优选实施例中，在对所述直升机传动系统的所述主减速器2进行试验的同时，所述主减速器2分别能够带动所述旋翼轴加载组件5的所述旋翼轴发电机52和所述尾传发电组件7的所述尾传发电机72发电，能够充分利用所述主减速器2试验过程中所产生的动力，节约能源。

实施例2

参考说明书附图4、图5及图6，本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置的第二优选实施例被阐述，第二优选实施例的所述直升机传动系统试验装置与上述优选实施例大致相同，不同之处在于，在所述第二优选实施例中，所述直升机传动系统试验装置进一步包括尾传动机构，所述尾传动机构可驱动地连接于所述尾水平轴22，所述尾传动机构包括中间减速器81、尾减速器82、以及尾斜轴84，所述尾水平轴22的一端连接于所述主减速器2的水平延伸的所述动力输出轴，另一端连接于所述中间减速器81；所述尾斜轴84的一端连接于所述中间减速器81，另一端连接于所述尾减速器82。所述驱动组件1的所述驱动电机11驱动所述主减速器2工作时，所述尾水平轴22能够带动所述中间减速器81和所述尾减速器82工作，从而能够同时对直升机传动系统的所述主减速器2、所述中间减速器81、所述尾减速器82、所述动力传动轴21和所述旋翼输出轴23、所述尾水平轴22以及所述尾斜轴84同时进行试验，从而能够在测试过程中更加真实地还原直升机传动系统工作时的状态，使得直升机传动系统的试验结果更加精确。

在本优选实施例所提供的所述直升机传动系统试验装置工作时，所述驱动组件1的所述驱动电机11通电工作，并通过所述动力传动轴21带动所述主减速器2工作；所述主减速器2的水平延伸的所述动力输出轴带动所述尾水平轴22转动，所述尾水平轴22带动所述中间减速器81工作；所述中间减速器81带动所述尾斜轴84转动，所述尾斜轴84带动所述尾减速器82工作，从而能够同时完成直升机的整个传动系统的试验。

在本优选实施例中，所述直升机传动系统试验装置进一步包括尾桨力加载机构91和尾传发电机72，所述尾桨力加载机构91连接于所述尾减速器82，所述尾传发电机72连接于所述尾将加载件91。在试验过程中，所述尾减速器82能够带动所述尾传发电机72工作发电。

优选地，所述尾传发电机72可工作地连接于所述电源，所述尾传发电机72所产生的电能能够被传输至所述电源存储。可以理解的是，所述尾传发电机72还能够直接电连接于所述驱动组件1的所述驱动电机11，以使所述尾传发电机72所产生的电能直接供给所述驱动组件1的所述驱动电机11。

优选地，所述尾桨力加载机构91被实施为尾桨加载机构，用于施加尾桨的气动载荷和操纵载荷。

实施例3

参考说明书附图7和图8，本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置的第三优选实施例被阐述，第三优选实施例的所述直升机传动系统试验装置与上述优选实施例的所述直升机传动系统试验装置大致相同，不同之处在于，在所述第三优选实施例中，所述主减速器2的所述动力输出轴位于所述主减速器的右侧。

实施例4

参考说明书附图9、图10及图11，本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置的第四优选实施例被阐述，第四优选实施例的所述直升机传动系统试验装置与上述优选实施例的所述直升机传动系统试验装置基本相同，不同之处在于，所述直升机传动系统试验装置进一步包括一个尾传换向齿轮箱92，所述尾传换向齿轮箱92的一端连接于所述增速箱12，另一端连接于所述尾水平轴22。也就是说，在本优选实施例中，能够单独对所述中间减速器81、所述尾减速器82、所述尾水平轴22以及所述尾斜轴84进行试验。

在所述直升机传动系统试验装置的所述第四优选实施例中，当所述驱动组件1的所述驱动电机11工作时，所述增速箱12将所述驱动电机11的转动传递至所述尾传换向齿轮箱92，动力依次由所述尾传换向齿轮箱92传递至所述尾水平轴22、所述中间减速器81、所述尾斜轴84以及所述尾减速器82，从而单独完成对所述中间减速器81、所述尾减速器82、所述尾水平轴22以及所述尾斜轴84的试验。从而能够进一步地提高本发明所提供的所述直升机传动系统试验装置的适用性。

实施例5

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种直升机传动系统试验系统，包括上述实施例所述的直升机传动系统试验装置和直升机传动系统，所述直升机传动系统包括主减速器2、尾传动机构以及动力传动轴，所述主减速器2安装于主减速器安装位，所述尾传动系统安装于所述尾传动机构安装位。

所述动力传动轴连接驱动组件和主减速器，所述主减速器连接所述尾传动机构和旋翼加载组件，所述尾传动机构连接尾传加载组件。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。