CN204988982U - 一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机 - Google Patents
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Abstract
本装置一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机包括安装在机架上的试验腔体、X轴向移动装置、Y轴向移动装置和旋转组件，所述旋转组件包括垂直设置的旋转轴和带动旋转轴旋转的伺服电机，所述伺服电机上安装有检测伺服电机转速的测速器，所述旋转轴上安装有用于固定换向器的夹装装置，所述换向器设置在试验腔体内。本实用新型具有测试换向器电刷材料在不同载荷和速度下的摩擦系数、磨损参数和载流能力等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机。
背景技术
电刷是在旋转电路与静止电路间传输电流的部件，具有耐磨性与良好的导电性能。现有的摩擦磨损试验机大部分是针对机械磨损进行设计的，无法满足电刷模拟工作时所需的载流条件；而现有的电摩擦磨损试验机也存在诸多不足，首先不能时刻监控瞬时摩擦力以及摩擦系数，摩擦系数在一定程度上能反映出摩擦面的配合状态，在试验中具有重要的意义。而能进行摩擦力测量的设备其测力***往往与加载***分开，这使结构更加复杂，且增加了***误差。其次，载流条件与工作模式单一，无法实现恒流、恒压载流以及往复摩擦的试验条件。大型的台架试验机虽然满足电刷的试验条件，但因其试验周期长、成本高、程序繁琐，故而难以快速、简便地对电刷的电摩擦磨损性能进行评价和分析。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种测试换向器电刷材料在不同载荷和速度下的摩擦系数、磨损参数和载流能力的用于电刷材料的电摩擦磨损试验机。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，包括安装在机架上的试验腔体、X轴向移动装置、Y轴向移动装置和旋转组件，所述旋转组件包括垂直设置的旋转轴和带动旋转轴旋转的伺服电机，所述旋转轴上安装有检测伺服电机转速的测速器，所述旋转轴上安装有用于固定换向器的夹装装置，所述换向器设置在试验腔体内，
所述试验腔体的在换向器中心轴的两侧对称设置有电刷夹头，所述电刷夹头通过连杆与摩擦力检测装置连接，所述摩擦力检测装置安装在Y轴向移动装置上并且检测换向器旋转时固定在电刷夹头上的电刷与换向器之间的摩擦力，所述Y轴向移动装置带动所述电刷夹头沿换向器的切线方向水平移动，所述Y轴向移动装置安装在X轴向移动装置上，所述X轴向移动装置带动所述电刷夹头沿换向器的径向水平移动，使得电刷脱离或者压紧所述换向器，所述X轴向移动装置上设有检测电刷与换向器之间压力的压力检测装置，
所述测速器、摩擦力检测装置和压力检测装置与PLC连接，所述PLC将信号传输至控制面板显示。
所述X轴向移动装置包括第一滑轨和安装在第一滑轨上的第一滑块，所述第一滑轨安装在机架上，所述第一滑块安装在第一滑轨上，所述第一滑块上固定有安装座，所述机架上安装有带动安装座在第一滑轨上移动的移动装置，所述压力检测装置安装在移动装置上，
所述安装座上还安装有垂直设置的导轨安装板，所述导轨安装板上安装有Y轴向移动装置，所述Y轴向移动装置包括第二滑轨和安装在第二滑轨上的第二滑块，所述第二滑轨水平安装在导轨安装板上，所述第二滑块上固定有所述连杆，所述导轨安装板上还安装有所述摩擦力检测装置，所述摩擦力检测装置为双向压力传感器，所述第二滑块上在双向压力传感器的两检测端分别设有与检测端相匹配的挡板。
两块所述挡板活动安装在第二滑块上，使得两块挡板之间的间距可调整。
所述移动装置为丝杆旋转机构，所述丝杆旋转机构包括丝杆和移动块，所述压力检测装置固定在安装座上，所述丝杆旋转机构上的移动块通过安装在定滑轮组上的钢丝绳与压力检测装置的检测端连接，所述丝杆旋转机构的丝杆带动移动块移动从而带动所述安装座沿第一滑轨移动，
所述压力检测装置为单向压力传感器。
所述试验腔体内安装有红外加热装置。
由于采用上述方案，本实用新型通过测速器、摩擦力检测装置和压力检测装置对瞬时磨损参数(正压力、摩擦力、摩擦系数)进行监控，保证了实验的可靠性，减小了***对试验造成的误差值，通过伺服电机可以进行正反转周期可调的模拟试验，提高了试验的适应性。
综上所述，本装置结合瞬时摩擦力、瞬时压力以及控制面板记录的累积圈数等磨损参数，加上模拟试验后对试样线磨损以及磨损失重的分析，能清晰地掌握材料的磨损过程和寿命等参数，为后续工作提供可靠保障。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本实用新型X轴向移动装置、Y轴向移动装置和旋转组件的放大图。
图4为图3的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图，进一步详细说明本专利的具体实施方式。
如图1至4所示，一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，包括安装在机架上的试验腔体、X轴向移动装置8、Y轴向移动装置7和旋转组件，所述旋转组件包括垂直设置的旋转轴2和带动旋转轴2旋转的伺服电机10，所述伺服电机10上安装有检测伺服电机10转速的测速器9，所述测速器9采用光电传感器，所述旋转轴2上安装有用于固定换向器的夹装装置3，所述夹装装置3为三角卡盘，所述换向器4设置在试验腔体内，
所述试验腔体的在换向器4中心轴的两侧对称设置有电刷夹头5，所述电刷夹头5通过连杆6与摩擦力检测装置连接，所述摩擦力检测装置安装在Y轴向移动装置7上并且检测换向器旋转时固定在电刷夹头上的电刷51与换向器4之间的摩擦力，所述电刷夹头沿换向器的切线方向水平移动带动所述Y轴向移动装置7移动动，所述Y轴向移动装置7安装在X轴向移动装置8上，所述X轴向移动装置8带动所述电刷夹头沿换向器的径向水平移动，使得电刷脱离或者压紧所述换向器，所述X轴向移动装置8上设有检测电刷与换向器之间压力的压力检测装置，
所述测速器、摩擦力检测装置和压力检测装置与PLC连接，所述PLC将信号传输至控制面板显示。
所述X轴向移动装置8包括第一滑轨82和安装在第一滑轨82上的第一滑块83，所述第一滑轨82安装在机架1上，所述第一滑块83安装在第一滑轨82上，所述第一滑块83上固定有安装座81，所述机架1上安装有带动安装座81在第一滑轨上移动的移动装置，所述压力检测装置安装在移动装置上，
作为本装置的一种实施方式，所述移动装置为丝杆旋转机构，所述丝杆旋转机构包括丝杆85和移动块86，所述压力检测装置为单向压力传感器，所述单向压力传感器84固定在安装座81上，所述丝杆旋转机构上的移动块86通过安装在定滑轮组88上的钢丝绳87与单向压力传感器84的检测端连接，所述丝杆旋转机构的丝杆85带动移动块86移动从而带动所述安装座沿第一滑轨83移动。
所述安装座81上还安装有垂直设置的导轨安装板71，所述导轨安装板71上安装有Y轴向移动装置7，所述Y轴向移动装置7包括第二滑轨72和安装在第二滑轨72上的第二滑块73，所述第二滑轨72水平安装在导轨安装板71上，所述第二滑块73上固定有所述连杆6，所述导轨安装板71上还安装有所述摩擦力检测装置，所述摩擦力检测装置为双向压力传感器75，所述第二滑块73上在双向压力传感器75的两检测端分别设有与检测端相匹配的挡板74。两块所述挡板74活动安装在第二滑块上，使得两块挡板74之间的间距可调整。所述试验腔体内安装有红外加热装置。
工作原理：
力加载与校验过程：当调整X轴向移动装置8的丝杆时，移动块86作用于单向压力传感器上，同时带动安装板移动，单向压力传感器检测电刷与换向器之间压力，并通过显示屏显示正压力值，从而方便在试验之前调整电刷与换向器之间的正压力。校验过程可通过校验装置完成，本例中的校验装置可以通过定滑轮、拉线和砝码完成。
力测量与控制过程：摩擦力检测装置检测摩擦力是通过压块与双向压力传感器75的检测端相互作用得到，经由PLC控制器处理后将信号传输至控制面板。正压力的测量与反馈过程是通过X轴向移动装置8的丝杆上的拉力作用于单向传感器上的压头，经由PLC控制器处理将信号传输至控制面板上，从而反映出瞬时正压力。
Claims (6)
1.一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，包括安装在机架上的试验腔体、X轴向移动装置、Y轴向移动装置和旋转组件，其特征在于：所述旋转组件包括垂直设置的旋转轴和带动旋转轴旋转的伺服电机，所述旋转轴上安装有检测伺服电机转速的测速器，所述旋转轴上安装有用于固定换向器的夹装装置，所述换向器设置在试验腔体内，
所述试验腔体的在换向器中心轴的两侧对称设置有电刷夹头，所述电刷夹头通过连杆与摩擦力检测装置连接，所述摩擦力检测装置安装在Y轴向移动装置上并且检测换向器旋转时固定在电刷夹头上的电刷与换向器之间的摩擦力，所述Y轴向移动装置带动所述电刷夹头沿换向器的切线方向水平移动，所述Y轴向移动装置安装在X轴向移动装置上，所述X轴向移动装置带动所述电刷夹头沿换向器的径向水平移动，使得电刷脱离或者压紧所述换向器，所述X轴向移动装置上设有检测电刷与换向器之间压力的压力检测装置，
所述测速器、摩擦力检测装置和压力检测装置与PLC连接，所述PLC将信号传输至控制面板显示。
2.根据权利要求1所述的用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，其特征在于：所述X轴向移动装置包括第一滑轨和安装在第一滑轨上的第一滑块，所述第一滑轨安装在机架上，所述第一滑块安装在第一滑轨上，所述第一滑块上固定有安装座，所述机架上安装有带动安装座在第一滑轨上移动的移动装置，所述压力检测装置安装在移动装置上，
所述安装座上还安装有垂直设置的导轨安装板，所述导轨安装板上安装有Y轴向移动装置，所述Y轴向移动装置包括第二滑轨和安装在第二滑轨上的第二滑块，所述第二滑轨水平安装在导轨安装板上，所述第二滑块上固定有所述连杆，所述导轨安装板上还安装有所述摩擦力检测装置，所述摩擦力检测装置为双向压力传感器，所述第二滑块上在双向压力传感器的两检测端分别设有与检测端相匹配的挡板。
3.根据权利要求2所述的用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，其特征在于：两块所述挡板活动安装在第二滑块上，使得两块挡板之间的间距可调整。
4.根据权利要求2所述的用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，其特征在于：所述移动装置为丝杆旋转机构，所述丝杆旋转机构包括丝杆和移动块，所述压力检测装置固定在安装座上，所述丝杆旋转机构上的移动块通过安装在定滑轮组上的钢丝绳与压力检测装置的检测端连接，所述丝杆旋转机构的丝杆带动移动块移动从而带动所述安装座沿第一滑轨移动。
5.根据权利要求4所述的用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，其特征在于：所述压力检测装置为单向压力传感器。
6.根据权利要求1至5之一所述的用于电刷材料的电摩擦磨损试验机，其特征在于：所述试验腔体内安装有红外加热装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN105675425A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-06-15 | 宁波拓普集团股份有限公司 | 一种球铰链的磨损试验工装 |
| WO2018014146A1 (zh) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 张树民 | 电刷运行智能控制***与控制方法 |
| CN117148021A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 华能新能源股份有限公司山西分公司 | 一种风电滑环电刷测试装置 |
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| CN105675425B (zh) * | 2016-03-10 | 2018-06-22 | 宁波拓普集团股份有限公司 | 一种球铰链的磨损试验工装 |
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