一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置，所述测量装置安装在万能力学试验机的支撑台与上压头之间；所述测量装置包括用于安装电磁铁的底座、与所述底座配合活动连接的连接机构、以及与电磁铁配合连接的衔铁连杆。本发明专利技术基于通用的万能力学试验机进行，采用高精度力传感器测量，不依赖特殊夹具，安装效率高，可即时生成吸力—气隙曲线。线。线。

【技术实现步骤摘要】
一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置


[0001]本专利技术涉及电磁铁吸力测量
，具体涉及一种基于万能力学试验机 的通用型电磁铁吸力测量装置。

技术介绍

[0002]随着航天领域无人化、数字化、智能化的推进，越来越多的传统手动阀、 机械阀正逐步被更新为电磁阀以满足高精度、高复杂度的测控需求。在电磁阀 生产中，电磁铁作为电磁阀最重要的零组件，其性能直接关系到整阀的启闭特 性和运行稳定性，而电磁铁最重要的性能指标即是指定气隙下的吸力。如图1 所示，设计气隙值为保证电磁阀顺利开启，电磁吸力F
X
需满足
[0003]F
x
>F
气
+F
副
+G
衔铁
+f
摩擦力
[0004]即吸力至少需要大于工作气压力、弹簧力、衔铁重力、导向摩擦力的合力， 否则将无法开启。然而，在批量生产时，整阀装配完成后的低电压性能却每件 各异，即产品入口均施加36.5MPa气体，不同阀的最低开启电压不同。整阀的最 低开启电压受以上合力以及实际气隙(或称磁隙)、电磁铁本身磁性能影响。为 了缩短试验周期，及时排除电磁铁本身的影响，通常在零件阶段需要先对电磁 铁组件的吸力进行测量。
[0005]传统的测量方式包括砝码测量与定制专用设备测量，定制设备价格一般较 贵(20万元以上)，故批量不大时多采用价格便宜的砝码测量，该方案以非导磁 材料预制的与磁隙厚度相同的垫片调节磁隙，以电磁铁可以吸起的砝码重力表 征电磁铁吸力，砝码搬运费时费力，需要不断增减砝码个数以达到所需值，受 砝码堆放力度、最小砝码值等影响，力测量精度低一般不超过0.1kgf(约1N)； 气隙值只能与垫片厚度相同，无法实现连续测量，气隙较小时垫片的制作保存 困难，如垫片发生弯折等，将严重影响试验精度，一般不超过0.05mm，该方案 也不能生成吸力—气隙曲线。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种基于万能力学试验机的通 用型电磁铁吸力测量装置，该装置基于通用的万能力学试验机进行，采用高精 度力传感器测量，不依赖特殊夹具，安装效率高，可即时生成吸力—气隙曲线。
[0007]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置，所述测量装置安 装在万能力学试验机的支撑台与上压头之间；所述测量装置包括用于安装电磁 铁的底座、与所述底座配合活动连接的连接机构、以及与电磁铁配合连接的衔 铁连杆；
[0009]所述底座中心设置有用于安装电磁铁的安装槽，所述安装槽中心同时设置 有与电磁铁配合的导入通孔；所述底座在相对所述安装孔中心对称位置设置多 个连接孔，所述底座在相邻的连接孔的之间于底座的下表面设置多个脚柱；
[0010]所述连接机构包括与万能力学试验机的上压头抵触连接的上连接板、设置 于底
座下方的下连接板、以及穿过底座上的连接孔并连接上连接板和下连接板 的多根主连杆；所述上连接板和下连接板中心均分别设置有通孔；
[0011]所述衔铁连杆穿过下连接板的通孔和底座的导入通孔与电磁铁内部的工艺 衔铁固定连接。
[0012]可选地，所述底座为圆形结构，其中心设置有与电磁铁配合安装的正六边 形安装槽，所述安装槽中心同时设置有与电磁铁配合的圆形导入通孔。
[0013]可选地，所述底座在相对所述安装孔中心对称位置设置3个圆形连接孔， 所述底座在相邻的连接孔之间的同心圆位置于底座的下表面设置3个脚柱。
[0014]可选地，所述脚柱为横截面渐变结构，其一端横截面直径小于另一端横截 面直径，且该端设置有与底座上对应安装孔配合的螺纹结构。
[0015]可选地，所述上连接板和下连接板均为圆形结构，并且在相对中心对称位 置设置3个用于连接主连杆的安装孔，相邻的安装孔之间设置有扇形空槽。
[0016]可选地，所述主连杆为横截面渐变结构，其一端横截面直径小于另一端横 截面直径，且该端穿过下连接板的安装孔并设置有与螺母配合的螺纹结构。
[0017]可选地，所述衔铁连杆为横截面渐变结构，其一端横截面直径小于另一端 横截面直径，其一端穿过下连接板的通孔和底座的导入通孔并与万能力学试验 机的支撑台存在一定间距，其另一端设置有电磁铁内部的工艺衔铁固定连接的 螺纹结构。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019]①
使用万能力学试验机进行试验，试验过程电磁铁气隙从零开始逐渐拉开， 实现了气隙从零开始连续测量，并可即时生成吸力—气隙曲线；
[0020]②
万能力学试验机为车间工厂常见设备，无特殊要求，安装不依赖特殊夹 具及接口，只需两平面即可；
[0021]③
试验精度与设备力传感器及横梁位移精度直接相关，试验装置刚性、精 度足够，可以准确的以传感器压力表征电磁铁吸力、试验机横梁位移表征气隙， 可以高精度(力0.1～1N，位移0.01mm)完成试验；
[0022]④
传统试验方法需要不断调整砝码，设想一批产品预估的吸力在10～15kg， 试验精度0.1kgf，则需不断增减若干0.1kg砝码以达到目标值，若砝码增加过快 致衔铁不慎脱落，还需重新托举安装10余千克的重物，平均试验时间超过10min， 费时费力。通过本装置试验，换件+试验全程不超过1min30s；
[0023]⑤
通过在软件端对参数进行设置保存，仅需在首件时对设备位移进行对零； 装置频繁拆卸位置均采用了铰接、自动导入等结构，大大提高了换件时的安装 效率及精度；采用基于maxwell的吸力仿真对最大行程时的吸力进行分析，基 于仿真值对自重与最大行程进行了匹配，连续试验时的安装效率再次提高了两 倍以上，安装时间不超过1min；
[0024]⑥
通过软件端设置，可以自动补偿装置自重带来的零点偏移。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中电磁铁的结构示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例中一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量 装置的安装示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例中一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量 装置的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例中底座的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例中脚柱的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术实施例中上连接板和下连接板的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术实施例中主连杆的结构示意图；
[0032]图8为本专利技术实施例中衔铁连杆的结构示意图。
[0033]图中，1、底座，2、脚柱，3、上连接板，4、下连接板，5、主连杆，6、 衔铁连杆。
具体实施方式
[0034]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理 解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的 普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置，其特征在于，所述测量装置安装在万能力学试验机的支撑台与上压头之间；所述测量装置包括用于安装电磁铁的底座(1)、与所述底座(1)配合活动连接的连接机构、以及与电磁铁配合连接的衔铁连杆(6)；所述底座(1)中心设置有用于安装电磁铁的安装槽，所述安装槽中心同时设置有与电磁铁配合的导入通孔；所述底座(1)在相对所述安装孔中心对称位置设置多个连接孔，所述底座(1)在相邻的连接孔的之间于底座(1)的下表面设置多个脚柱(2)；所述连接机构包括与万能力学试验机的上压头抵触连接的上连接板(3)、设置于底座(1)下方的下连接板(4)、以及穿过底座(1)上的连接孔并连接上连接板(3)和下连接板(4)的多根主连杆(5)；所述上连接板(3)和下连接板(4)中心均分别设置有通孔；所述衔铁连杆(6)穿过下连接板(4)的通孔和底座(1)的导入通孔与电磁铁内部的工艺衔铁固定连接。2.根据权利要求1所述的基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置，其特征在于，所述底座(1)为圆形结构，其中心设置有与电磁铁配合安装的正六边形安装槽，所述安装槽中心同时设置有与电磁铁配合的圆形导入通孔。3.根据权利要求1或2所述的基于万能力学试验机的通用型电磁铁吸力测量装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈开禄，刘璐，臧萌，杨宁川，陈永森，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：