螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置制造方法及图纸

技术编号:14153600 阅读:116 留言:0更新日期:2016-12-11 17:11
本发明专利技术为一种螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置。该装置的组成包括安装基座、控制模块、驱动模块、测试模块和显示模块;所述的安装基座包括底座、第一固定竖板、第一固定支架;两根L型第一固定支架水平部分平行固定在底座上,第一固定竖板通过第一固定支架的竖直部分垂直固定在底座的一端;所述的控制模块包括上位机、开关电源和步进电机驱动控制器;上位机和步进电机驱动控制器相连,步进电机驱动控制器还与开关电源相连;所述的显示模块包括传感器控制显示仪和电流表。本发明专利技术中的拉压传感器固定简单,操作人员可以根据测量的需要更换不同型号不同精度是拉压传感器,从而测量不同范围的电磁吸力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁铁特性测试装置,具体为螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置
技术介绍
低压电器广泛的应用在建筑、军事、交通等领域中,电磁铁作为大多数控制类和保护类电器的核心部件,其性能的好坏直接关系到电器的可靠工作。螺管式电磁铁凭借着结构简单、电磁吸力大、可靠性高等优越特性得到了广泛应用。在进行电磁铁设计的时候由于建模误差、导磁材料非线性以及计算简化等原因使得仿真值与真实值往往具有一定的差距,因此,研究螺管式电磁铁静态电磁吸力测试技术和测试装置显得尤为重要。目前电磁铁静态电磁吸力测试装置主要是根据电磁铁的结构类型及吸力大小特殊设计的,通用性不强。例如,拍合式的电磁铁一般产生的吸力较小,测试的难点在于气隙不规则,测量困难;螺管式的电磁铁行程较长且电磁吸力大,对于气隙的准确控制和测量尤为重要。申请号为201210507461.9的中国专利公开了一种直流螺管式电磁铁静态特性用多级小位移下压力测试仪,该装置是一种测量螺管式电磁铁在不同气隙压力的测试装置,包括安装架体、压力感测器和位移控制器,该装置测试精度较高但每次通过使用不同厚度的塞片来改变气隙,操作比较繁琐且自动性相对较差,且无法保证电磁铁的动铁心与压力感测器的同心性。申请号为201210507183.7的中国专利公开了一种直流螺管式电磁铁静态特性测试用位移测量器,该位移测量器包括安装架体和安装在其上的位移感测器,结构较简单、精度较高且位移感测器安装定位方便快捷,但无法同时测量不同位移下电磁铁的吸力。
技术实现思路
本专利技术的目的为针对当前技术中存在的电磁铁气隙控制不准确、自动性差、电磁吸力测量范围小等缺点,提供一种螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置。本测试装置主要由安装基座、控制模块、驱动模块、测试模块、显示模块组成,在装置中将滚珠丝杠、直线滑轨、步进电机等安装在底板上构成驱动模块,并将该模块固定在安装基座的底座上;将测试模块中的传感器通过第二固定竖板和第二固定支架安装在游动滑台上,通过游动滑台驱动托座将游动滑台与驱动模块的滚珠丝杠相连,通过滚珠丝杠转动来驱动游动滑台前后移动,再将被测电磁铁安装在第一固定竖板上的电磁铁安装座上,采用特制的连接件将电磁铁与传感器相连,这样将安装基座、驱动模块、测试模块集合成为一个整体。通过RS232总线将控制模块中的上位机与步进电机驱动控制器连接,以此驱动步进电机转动带动测试模块运动。本测试装置可以使电磁铁的气隙精度达到0.01mm,并且通过编写程序能够自动的完成螺管式电磁铁在不同气隙下静态电磁吸力的测试。该装置还可通过更换不同量程的拉压传感器测量不同范围的静态电磁吸力。本专利技术的技术方案为:一种螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置,该装置的组成包括安装基座、控制模块、驱动模块、测试模块和显示模块;所述的安装基座包括底座、第一固定竖板、第一固定支架;两根L型第一固定支架水平部分平行固定在底座上,第一固定竖板通过第一固定支架的竖直部分垂直固定在底座的一端;所述的控制模块包括上位机、开关电源和步进电机驱动控制器;上位机和步进电机驱动控制器相连,步进电机驱动控制器还与开关电源相连(开关电源给步进电机驱动控制器供电);所述的驱动模块包括底板、垫条、直线滑轨、滑块、滚珠丝杠、游动滑台驱动托座、丝杠支座、步进电机和步进电机安装座;其中,底板安装在安装基座中底座上;两个垫条平行安装在底板上;每个垫条上安装有一个直线滑轨,每个直线滑轨上安装有两个滑块;两个垫条的两端各夹持有一块丝杠支座,两块丝杠支座安装在底板上,其中,一块丝杠支座安装在底板的左端,滚珠丝杠无键槽的一端固定在这块丝杠支座上,有键槽的一端固定在另一个丝杠支座上;滚珠丝杠位于两个垫条的中间,并与两个垫条平行;步进电机安装座安装在底板的右端;步进电机固定在步进电机安装座上;滚珠丝杠的有键槽的一端通过弹性联轴器与步进电机相连;滚珠丝杠上旋有丝杠螺母,游动平台驱动托座通过螺栓固定在丝杠螺母上;步进电机与控制模块中的步进电机驱动控制器相连;所述的测试模块包括游动滑台、电磁铁连接件、拉压传感器、第二固定支架、第二固定竖板和电磁铁安装座;游动滑台的底部固定在游动滑台驱动托座上,同时游动滑台的两侧分别与2个滑块相连;两根L型的第二固定支架平行放置,其水平部分分别固定在游动滑台上,其竖直部分固定有第二固定竖板,拉压传感器平行于游动滑台,横向安装在第二固定竖板的中央,拉压传感器上安装有电磁铁连接件;所述的电磁铁连接件包括水平管和U型件,其中,水平管两端开有外螺纹,通过螺纹连接分别与U型件、拉压传感器连接,U型件水平放置,开口向左,两边处于上下位置;电磁铁安装座中部开有竖直滑槽,通过螺栓固定在第一固定竖板上的两条水平滑槽内,同时,固定电磁铁安装座中部竖直滑槽的两侧各开有一条竖直滑槽,用于固定待测电磁铁;所述的显示模块包括传感器控制显示仪和电流表,二者相互独立,拉压传感器与传感器控制显示仪相连(传感器控制显示仪的输入端接220V交流电);电流表与待测电磁铁相连,二者还分别与直流电源相连。所述的底座、第一固定竖板和第二固定竖板均为环氧树脂板,厚度为20~30mm。本专利技术的实质性特点为:本专利通过上位机为主的控制模块,控制驱动模块中的步进电机转动,步进电机驱动滑台运动,进而带动电磁铁动铁心运动,准确的控制气隙,精度可达0.01mm;驱动模块和测试模块选材上机械强度很大,最大测量值可以达到5000N(最关键是控制模块与驱动模块组合的应用能自动的准确改变电磁铁气隙);现在类似的测试装置测量范围小、自动性差,每改变一次气隙就需要手动操作一次,工作量大。与现有的螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置相比,本专利技术显著的进步是:1.本专利技术装置通过步进电机驱动控制器进行电磁铁气隙的自动调节,气隙控制准确,可以精确至0.01mm;本专利技术装置自动测量电磁吸力,测量范围大,可以从0N-5000N。2.本专利技术中采用的驱动模块为步进电机与滚珠丝杠相连,避免了传统方式中用传送带或者齿轮的传动方式由于老化带来的精度变差;同时为保证机械强度和老化问题,本专利中的角铁采用不锈钢材质,钢板均采用45#钢并进行发黑处理。3.本专利技术特制了电磁铁连接件和电磁铁安装座,连接件的前端做成如图11所示的U型件,无论待测件的动铁心是圆柱形还是长方体都可以方便连接,增强了本装置的通用性;第一固定竖板和电磁铁安装座制作成如图2和图9所示的结构,这样电磁铁可以在前后左右四个方向移动,从而解决了电磁铁动铁心与拉压传感器测量方向不在一个轴线方向上的问题,从而使测量的电磁吸力误差较小。与现有的技术相比,本专利技术的效益为:1.本专利技术中的拉压传感器固定简单,操作人员可以根据测量的需要更换不同型号不同精度是拉压传感器,从而测量不同范围的电磁吸力。2.本专利技术中传感器与电磁铁连接件的部件二做成U型件,便于类似结构的电磁铁与传感器的连接,使连接件更具有通用性。3.本专利技术中底座、固定竖板采用厚度较大的环氧板,固定支架采用加有斜拉撑的不锈钢角铁,机械强大且绝磁性好。4.本专利把驱动模块和测试模块集成,采用上位机控制步进电机驱动游动滑台移动,进而带动电磁铁动铁心运动,每次步进最小距离可以达到0.01mm,同时电磁铁可以在前后左右四个方向移动保证同轴性,自动化程度和测试精度高。附图说明下面结本文档来自技高网...
螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置

【技术保护点】
一种螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置,其特征为该装置的组成包括安装基座、控制模块、驱动模块、测试模块和显示模块;所述的安装基座包括底座、第一固定竖板、第一固定支架;两根L型第一固定支架水平部分平行固定在底座上,第一固定竖板通过第一固定支架的竖直部分垂直固定在底座的一端;所述的控制模块包括上位机、开关电源和步进电机驱动控制器;上位机和步进电机驱动控制器相连,步进电机驱动控制器还与开关电源相连;所述的驱动模块包括底板、垫条、直线滑轨、滑块、滚珠丝杠、游动滑台驱动托座、丝杠支座、步进电机和步进电机安装座;其中,底板安装在安装基座中底座上;两个垫条平行安装在底板上;每个垫条上安装有一个直线滑轨,每个直线滑轨上安装有两个滑块;两个垫条的两端各夹持有一块丝杠支座,两块丝杠支座安装在底板上,其中,一块丝杠支座安装在底板的左端,滚珠丝杠无键槽的一端固定在这块丝杠支座上,有键槽的一端固定在另一个丝杠支座上;滚珠丝杠位于两个垫条的中间,并与两个垫条平行;步进电机安装座安装在底板的右端;步进电机固定在步进电机安装座上;滚珠丝杠的有键槽的一端通过弹性联轴器与步进电机相连;滚珠丝杠上旋有丝杠螺母,游动平台驱动托座通过螺栓固定在丝杠螺母上;步进电机与控制模块中的步进电机驱动控制器相连;所述的测试模块包括游动滑台、电磁铁连接件、拉压传感器、第二固定支架、第二固定竖板和电磁铁安装座;游动滑台的底部固定在游动滑台驱动托座上,同时游动滑台的两侧分别与2个滑块相连;两根L型的第二固定支架平行放置,其水平部分分别固定在游动滑台上,其竖直部分固定有第二固定竖板,拉压传感器平行于游动滑台,横向安装在第二固定竖板的中央,拉压传感器上安装有电磁铁连接件;所述的电磁铁连接件包括水平管和U型件,其中,水平管两端开有外螺纹,通过螺纹连接分别与U型件、拉压传感器连接,U型件水平放置,开口向左,两边处于上下位置;电磁铁安装座中部开有竖直滑槽,通过螺栓固定在第一固定竖板上的两条水平滑槽内,同时,固定电磁铁安装座中部竖直滑槽的两侧各开有一条竖直滑槽,用于固定待测电磁铁;所述的显示模块包括传感器控制显示仪和电流表,二者相互独立,拉压传感器与传感器控制显示仪相连;电流表与待测电磁铁相连,二者还分别与直流电源相连。...

【技术特征摘要】
1.一种螺管式电磁铁静态电磁吸力测试装置,其特征为该装置的组成包括安装基座、控制模块、驱动模块、测试模块和显示模块;所述的安装基座包括底座、第一固定竖板、第一固定支架;两根L型第一固定支架水平部分平行固定在底座上,第一固定竖板通过第一固定支架的竖直部分垂直固定在底座的一端;所述的控制模块包括上位机、开关电源和步进电机驱动控制器;上位机和步进电机驱动控制器相连,步进电机驱动控制器还与开关电源相连;所述的驱动模块包括底板、垫条、直线滑轨、滑块、滚珠丝杠、游动滑台驱动托座、丝杠支座、步进电机和步进电机安装座;其中,底板安装在安装基座中底座上;两个垫条平行安装在底板上;每个垫条上安装有一个直线滑轨,每个直线滑轨上安装有两个滑块;两个垫条的两端各夹持有一块丝杠支座,两块丝杠支座安装在底板上,其中,一块丝杠支座安装在底板的左端,滚珠丝杠无键槽的一端固定在这块丝杠支座上,有键槽的一端固定在另一个丝杠支座上;滚珠丝杠位于两个垫条的中间,并与两个垫条平行;步进电机安装座安装在底板的右端;步进电机固定在步进电机安装座上;滚珠丝杠的有键槽的一端通过弹性联轴器与步进电机相连;滚珠丝杠上旋有丝杠螺母,游动平台驱动托座通...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵靖英姚帅亮苏秀苹赵纪新李志达
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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