一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)。它能進(jìn)行導(dǎo)電環(huán)與刷絲的加速帶電磨損試驗(yàn)并進(jìn)行滑動摩擦磨損和動態(tài)接觸電阻狀態(tài)的檢測，其外形為長方體鈑金結(jié)構(gòu)，主要由機(jī)箱蓋、前面板、艙門及底板圍成，內(nèi)部設(shè)置了磨損試驗(yàn)艙、主軸驅(qū)動控制單元、加載接觸力及摩擦力測量單元和磨損試驗(yàn)艙溫度控制單元，可以設(shè)定摩擦副接觸壓力、磨損轉(zhuǎn)速及圈數(shù)，具有數(shù)據(jù)采集顯示及傳輸功能，使用方便，操作簡單，可應(yīng)用于多種導(dǎo)電滑環(huán)的磨損試驗(yàn)場合。
【專利說明】
一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磨損試驗(yàn)平臺，特別涉及一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)。【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電變槳滑環(huán)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子上可以有多個(gè)負(fù)責(zé)動力及信號傳輸?shù)膶?dǎo)電環(huán)及絕緣體。各導(dǎo)電環(huán)外圓柱面加工了環(huán)槽，表面經(jīng)多層貴金屬鍍覆處理，定子上安裝的電刷采用金合絲材制成，借助電刷的彈性壓力與各導(dǎo)電環(huán)環(huán)道槽滑動接觸來傳遞電力及控制信號，作為一個(gè)關(guān)鍵器件，要求具有安全、可靠、穩(wěn)定、免維護(hù)以及長壽等特點(diǎn)。但在長期使用過程中會出現(xiàn)導(dǎo)電環(huán)與刷絲之間的電接觸狀態(tài)下的摩擦磨損以及接觸電阻不穩(wěn)等問題，這些嚴(yán)重影響了其使用性能。對此可以采用加速磨損試驗(yàn)的方法，在較短的時(shí)間內(nèi)預(yù)判導(dǎo)電滑環(huán)可能出現(xiàn)的問題。因此需要專門的電接觸磨損測試機(jī)，這對滑環(huán)的載流磨損特性研究十分重要。
[0003]目前雖然已有一些摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)備，但針對風(fēng)電變槳滑環(huán)電接觸滑動摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)備的研制目前未見相關(guān)報(bào)道。為此根據(jù)風(fēng)電變槳滑環(huán)的特點(diǎn)，研制專用導(dǎo)電滑環(huán)電接觸加速磨損試驗(yàn)機(jī)，其布局的設(shè)計(jì)是否合理對其使用性能的影響很大，為此提出一種導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)布局?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠模擬風(fēng)電變槳滑環(huán)工作狀態(tài)的導(dǎo)電環(huán)與刷絲的磨損并進(jìn)行檢測的磨損試驗(yàn)機(jī)的總體布局方案，這種電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)方便了導(dǎo)電環(huán)及刷絲的電接觸滑動摩擦磨損和動態(tài)接觸電阻狀態(tài)的檢測，可以進(jìn)行加速磨損試驗(yàn)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0006]—種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)，外觀為長方體鈑金結(jié)構(gòu)，主要由機(jī)箱蓋7、 前面板16、艙門10及裝有四個(gè)支腳14的底板19圍成。內(nèi)部設(shè)置了磨損試驗(yàn)艙22、主軸驅(qū)動控制、加載接觸力及摩擦力測量、磨損試驗(yàn)艙溫度控制等功能單元，可以設(shè)定摩擦副接觸壓力、磨損轉(zhuǎn)速及圈數(shù)，進(jìn)行帶電加速摩擦磨損試驗(yàn)，具有數(shù)據(jù)采集顯示及傳輸功能。
[0007]其中在前面板16上面布置了啟動開關(guān)2、調(diào)速旋鈕1、指示燈3、計(jì)數(shù)表4、溫控表5以及四路數(shù)顯儀表6,便于操作和顯示數(shù)據(jù)，其中啟動開關(guān)2控制電源單元27;調(diào)速旋鈕1與驅(qū)動器20連接，控制伺服電機(jī)21轉(zhuǎn)速;指示燈3顯示電源單元27及伺服電機(jī)21狀態(tài);計(jì)數(shù)表4與內(nèi)部的一個(gè)接近開關(guān)相連，用于控制和顯示被測導(dǎo)電環(huán)13的旋轉(zhuǎn)圈數(shù);溫控表5用于設(shè)置溫控單元24并顯示磨損試驗(yàn)艙22的溫度。
[0008]磨損試驗(yàn)艙22布置在試驗(yàn)機(jī)的左前方，外側(cè)安裝一個(gè)彎折式艙門10,艙門10由鈑金框架及透明的亞克力板構(gòu)成，方便觀察試驗(yàn)狀態(tài)，該艙門10可以打開很大的開度，便于被測導(dǎo)電環(huán)13及被測刷絲12的裝拆操作，艙門10關(guān)上后形成一個(gè)密閉試驗(yàn)空間，便于保持試驗(yàn)溫度，防止外界灰塵進(jìn)入對試驗(yàn)造成不良影響。
[0009]在磨損試驗(yàn)艙22里的正面艙壁的上下方分別水平伸出懸臂方管梁8和彈性脹軸 15,在磨損試驗(yàn)艙22里的正面艙壁后面有鈑金支架18、伺服電機(jī)21、驅(qū)動器20等，鈑金支架 18被固定在底板19上，懸臂方管梁8、軸承座17及伺服電機(jī)21安裝在鈑金支架18上，彈性脹軸15由軸承座17內(nèi)的兩個(gè)滾動軸承支撐并連接到伺服電機(jī)21的驅(qū)動軸上。被測導(dǎo)電環(huán)13被安裝在彈性脹軸15上，而被測刷絲12通過刷絲支柱裝夾在兩個(gè)測量鉗臂11上，兩個(gè)測量鉗臂11上方通過鉸鏈結(jié)構(gòu)與天平梁23連接，天平梁23安裝在可調(diào)鉗臂座9上，可調(diào)鉗臂座9被套裝在懸臂方管梁8上，可根據(jù)被測導(dǎo)電環(huán)13的安裝位置前后調(diào)整，使被測刷絲12與被測導(dǎo)電環(huán)13之間處于最佳搭配位置關(guān)系；通過彈簧加載接觸壓力后，可以使兩段被測刷絲12同時(shí)與同一個(gè)被測導(dǎo)電環(huán)13的環(huán)槽接觸，進(jìn)行帶電磨損試驗(yàn);在可調(diào)鉗臂座9還裝有摩擦力及接觸壓力測力傳感器，其引線通過懸臂方管梁8內(nèi)孔引出到調(diào)理電路單元26上;兩段被測刷絲12通過刷絲支柱及導(dǎo)線也通過懸臂方管梁8內(nèi)孔連接到試驗(yàn)機(jī)右后面的接口座29,以便與外界的電阻測量儀或電流源連接。懸臂方管梁8內(nèi)孔走線方式方便美觀，適合可調(diào)鉗臂座 9的前后調(diào)整要求。
[0010]在磨損試驗(yàn)艙22以外的底板19上還安裝有溫控單元24、調(diào)理電路單元26、電源單元27、電源插座28、接口座29,其中溫控單元24用以控制磨損試驗(yàn)艙22的溫度，防止在進(jìn)行加速磨損試驗(yàn)時(shí)被測刷絲12與被測導(dǎo)電環(huán)13摩擦區(qū)域溫度過高，其輸出的冷氣通過布置在磨損試驗(yàn)艙22側(cè)壁的溫控冷氣出口 25吹到摩擦副上，溫控單元24包含制冷機(jī)、溫度傳感器及溫控表5;調(diào)理電路單元26輸入端與摩擦力傳感器及接觸壓力傳感器連接，用以處理摩擦力及接觸壓力信號，其輸出端連接到四路數(shù)顯儀表6上；電源單元27將從后部電源插座28接入的220V交流供電轉(zhuǎn)換成各儀表所需的直流供電；布置在右后部的多路接口座29，除了用于連接外界的電阻測量儀或電流源連接，還與四路數(shù)顯儀表6相連，四路數(shù)顯儀表6可以處理、顯示并輸出被測刷絲12與被測導(dǎo)電環(huán)13摩擦副的摩擦力及接觸壓力、接觸電阻及被測導(dǎo)電環(huán)13的轉(zhuǎn)速，其輸出的RS458信號通過接口座29與外接上位機(jī)通信，以便數(shù)據(jù)采集和處理。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:采用此布局研制的導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)操作方便，運(yùn)行良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)?！靖綀D說明】
[0012]圖1是一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)軸側(cè)圖。
[0013]圖2是一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)主視圖。
[0014]圖3是圖2所示的風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)沿B-B向剖視圖。
[0015]圖4是圖2所述的風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)沿A-A向剖視圖。
[0016]圖中:1調(diào)速旋鈕;2啟動開關(guān);3指示燈;4計(jì)數(shù)表;5溫控表;6四路數(shù)顯儀表;7機(jī)箱蓋;8懸臂方管梁;9可調(diào)鉗臂座；10艙門；11測量鉗臂；12被測刷絲；13被測導(dǎo)電環(huán)；14支腳； 15彈性脹軸；16前面板；17軸承座；18鈑金支架；19底板;20驅(qū)動器;21伺服電機(jī);22磨損試驗(yàn)艙;23天平梁;24溫控單元;25溫控冷氣出26調(diào)理電路單元;27電源單元;28電源插座;29 接口座?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合技術(shù)方案和附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0018]如圖1所示，一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)，外觀為長方體鈑金結(jié)構(gòu)，主要由機(jī)箱蓋7、前面板16、艙門10及裝有四個(gè)支腳14的底板19圍成。內(nèi)部設(shè)置了磨損試驗(yàn)艙22、 主軸驅(qū)動控制、加載接觸力及摩擦力測量、磨損試驗(yàn)艙溫度控制等功能單元，可以設(shè)定摩擦副接觸壓力、磨損轉(zhuǎn)速及圈數(shù)，進(jìn)行帶電加速摩擦磨損試驗(yàn)，具有數(shù)據(jù)采集顯示及傳輸功能。
[0019]其中在前面板16上面布置了啟動開關(guān)2、調(diào)速旋鈕1、指示燈3、計(jì)數(shù)表4、溫控表5以及四路數(shù)顯儀表6,便于操作和顯示數(shù)據(jù)，其中啟動開關(guān)2控制電源單元27;調(diào)速旋鈕1與驅(qū)動器20連接，控制伺服電機(jī)21轉(zhuǎn)速;指示燈3顯示電源單元27及伺服電機(jī)21狀態(tài);計(jì)數(shù)表4與內(nèi)部的一個(gè)接近開關(guān)相連，用于控制和顯示被測導(dǎo)電環(huán)13的旋轉(zhuǎn)圈數(shù);溫控表5用于設(shè)置溫控單元24并顯示磨損試驗(yàn)艙22的溫度。
[0020]磨損試驗(yàn)艙22布置在試驗(yàn)機(jī)的左前方，外側(cè)安裝一個(gè)彎折式艙門10,艙門10由鈑金框架及透明的亞克力板構(gòu)成，可方便觀察試驗(yàn)狀態(tài)，該艙門10拉開可以達(dá)到120度轉(zhuǎn)角， 這種大開度十分有利于被測刷絲12及被測導(dǎo)電環(huán)13的裝拆操作，艙門10關(guān)上后形成一個(gè)密閉試驗(yàn)空間，便于保持試驗(yàn)溫度，防止外界灰塵進(jìn)入對磨損試驗(yàn)造成不良的影響。
[0021]從圖3中可以看到，彈性脹軸15被水平布置在磨損試驗(yàn)艙22里正面艙壁偏下方，用于安裝測導(dǎo)電環(huán)13,它的外端軸徑與被測導(dǎo)電環(huán)13的口徑相適應(yīng)，便于脹緊測導(dǎo)電環(huán)13并保持其迴轉(zhuǎn)精度;在其正面上方水平布置一個(gè)懸臂方管梁8，用于安裝可調(diào)鉗臂座9，在磨損試驗(yàn)艙22里的正面隔板后面有鈑金支架18、伺服電機(jī)21、驅(qū)動器20等，鈑金支架18用螺釘固定在底板19上，懸臂方管梁8、軸承座17及伺服電機(jī)21安裝在鈑金支架18上，彈性脹軸15由軸承座17內(nèi)的兩個(gè)滾動軸承支撐并連接到伺服電機(jī)21的驅(qū)動軸上。從圖1及圖2中可見，被測導(dǎo)電環(huán)13被安裝在彈性脹軸15上，而被測刷絲12通過刷絲支柱固定在兩個(gè)測量鉗臂11 上，兩個(gè)測量鉗臂11上方與一個(gè)天平梁23鉸鏈連接，通過彈簧加載接觸壓力后，使兩段被測刷絲12同時(shí)與同一個(gè)被測導(dǎo)電環(huán)13的環(huán)槽接觸，被測導(dǎo)電環(huán)13與彈性脹軸15中間加裝絕緣膜，可以使加載電流從一根被測刷絲12流入，經(jīng)過被測導(dǎo)電環(huán)13后從一根被測刷絲流出，從而進(jìn)行帶電磨損試驗(yàn)，天平梁23安裝在可調(diào)鉗臂座9上，可調(diào)鉗臂座9被套裝在懸臂方管梁8 上，可根據(jù)被測導(dǎo)電環(huán)13的安裝位置前后調(diào)整，使被測刷絲12與被測導(dǎo)電環(huán)13之間處于最佳位置關(guān)系。在可調(diào)鉗臂座9上還裝有摩擦力及接觸壓力測力傳感器，其引線通過懸臂方管梁8內(nèi)孔引出到調(diào)理電路單元26上;兩段被測刷絲12通過刷絲支柱及導(dǎo)線也通過懸臂方管梁8內(nèi)孔連接到試驗(yàn)機(jī)后面的接口座29,以便與外界的電阻測量儀或電流源連接。[〇〇22]從圖4中可見，除了磨損試驗(yàn)艙22以外，在底板19上還安裝有溫控單元24、調(diào)理電路單元26、電源單元27、電源插座28、接口座29,其中溫控單元24用以控制磨損試驗(yàn)艙22的溫度，防止在進(jìn)行加速磨損試驗(yàn)時(shí)被測刷絲12與被測導(dǎo)電環(huán)13摩擦區(qū)域溫度過高，其輸出的冷氣通過布置在磨損試驗(yàn)艙22側(cè)壁的溫控冷氣出口 25吹到摩擦副上，溫控單元24包含制冷機(jī)、溫度傳感器及溫控表5;調(diào)理電路單元26輸入端與摩擦力傳感器及接觸壓力傳感器連接，用以處理摩擦力及接觸壓力信號，其輸出端連接到四路數(shù)顯儀表6上；電源單元27將從后部電源插座28接入的220V交流供電轉(zhuǎn)換成各儀表所需的直流供電；布置在右后部的多路接口座29,除了用于連接外界的電阻測量儀或電流源連接，還與四路數(shù)顯儀表6相連，四路數(shù)顯儀表6可以處理、顯示并輸出被測刷絲12與被測導(dǎo)電環(huán)13摩擦副的摩擦力及接觸壓力、 接觸電阻及被測導(dǎo)電環(huán)13的轉(zhuǎn)速等模擬信號，其輸出的RS458信號通過接口座29與外接上位機(jī)通信，以便數(shù)據(jù)采集、存儲、處理及顯示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)電導(dǎo)電滑環(huán)電接觸磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，其特征在于:試驗(yàn)機(jī)的外形采用長方體鈑金結(jié)構(gòu)，由機(jī)箱蓋(7)、前面板(16)、艙門(10)及裝有四個(gè) 支腳(14)的底板(19)圍成；內(nèi)部設(shè)置磨損試驗(yàn)艙(22)、主軸驅(qū)動控制單元、加載接觸力及摩 擦力測量單元和磨損試驗(yàn)艙溫度控制單元；前面板(16)布置有調(diào)速旋鈕(1)、啟動開關(guān)(2)、指示燈(3)、計(jì)數(shù)表(4)、溫控表(5)以及 四路數(shù)顯儀表(6 )，其中啟動開關(guān)(2)控制電源單元(27 )，調(diào)速旋鈕(1)與驅(qū)動器(20)連接， 控制伺服電機(jī)(21)轉(zhuǎn)速;指示燈(3)顯示電源單元(27)及伺服電機(jī)(21)狀態(tài)，計(jì)數(shù)表(4)控 制和顯示被測導(dǎo)電環(huán)(13)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，溫控表(5)用于設(shè)置溫控單元(24)并顯示磨損試驗(yàn) 艙(22)的溫度；磨損試驗(yàn)艙(22)位于試驗(yàn)機(jī)的左前方，外側(cè)安裝大開度彎折式艙門(10)，艙門(10)由 鈑金框架及透明的亞克力板構(gòu)成，打開艙門(10)后便于被測導(dǎo)電環(huán)(13)及被測刷絲(12)的 裝拆操作，關(guān)上后形成一個(gè)密閉試驗(yàn)空間，便于保持試驗(yàn)溫度，防止外界灰塵進(jìn)入對試驗(yàn)造 成不良影響；在磨損試驗(yàn)艙(22)內(nèi)，正面艙壁的上下方分別水平伸出懸臂方管梁(8)和彈性脹軸 (15)，在正面艙壁后面裝有鈑金支架(18)、伺服電機(jī)(21)和驅(qū)動器(20)，鈑金支架(18)被固 定在底板(19)上，懸臂方管梁(8)、軸承座(17)及伺服電機(jī)(21)安裝在鈑金支架(18)上，彈 性脹軸(15)由軸承座(17)內(nèi)的兩個(gè)滾動軸承支撐并連接到伺服電機(jī)(21)的驅(qū)動軸上;被測 導(dǎo)電環(huán)(13)被安裝在彈性脹軸(15)上，被測刷絲(12)被裝夾在兩個(gè)測量鉗臂(11)上，兩個(gè) 測量鉗臂(11)上方通過鉸鏈結(jié)構(gòu)與天平梁(23)連接，天平梁(23)安裝在可調(diào)鉗臂座(9)上， 被套裝在懸臂方管梁(8)上的可調(diào)鉗臂座(9)可前后調(diào)整位置，使被測刷絲(12)與被測導(dǎo)電 環(huán)(13)之間處于最佳搭配位置，使兩段被測刷絲(12)同時(shí)與同一個(gè)被測導(dǎo)電環(huán)(13)的環(huán) 槽接觸；在可調(diào)鉗臂座(9)上裝有摩擦力及接觸壓力測力傳感器，其引線通過懸臂方管梁(8)內(nèi) 孔引出到調(diào)理電路單元(26)上;兩段被測刷絲(12)的引線也通過懸臂方管梁(8)內(nèi)孔連接 到試驗(yàn)機(jī)右后面的接口座(29);在底板(19)上還安裝有溫控單元(24)、調(diào)理電路單元(26)、電源單元(27)、電源插座 (28)和接口座(29 )，其中溫控單元(24)輸出的冷氣通過布置在磨損試驗(yàn)艙(22)側(cè)壁的溫控 冷氣出口(25)吹到摩擦副上，調(diào)理電路單元(26)輸入端與摩擦力傳感器及接觸壓力傳感器 連接，其輸出端連接到四路數(shù)顯儀表(6)上；電源單元(27)將從后部電源插座(28)接入的 220V交流供電轉(zhuǎn)換成各儀表所需的直流供電；布置在右后部的多路接口座(29)，除了用于 連接外界的電阻測量儀或電流源連接，還與四路數(shù)顯儀表(6)相連，四路數(shù)顯儀表(6)的輸 出信號通過接口座(29)與外界的上位機(jī)通信，以便數(shù)據(jù)采集和處理。
【文檔編號】G01N3/56GK205607793SQ201620391747
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】戴恒震, 王超, 戴智弘, 金洙吉, 于艷艷, 王勇
【申請人】大連宜順機(jī)電有限公司, 大連理工大學(xué)