專利名稱：一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器的性能測(cè)試設(shè)備，特別是一種船用柴油
機(jī)噴油泵位置控制方式用有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器的動(dòng)、靜態(tài)特性測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
采用電子調(diào)速技術(shù)是提高柴油機(jī)調(diào)速性能的主要途徑，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它將電控系統(tǒng)的電控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象，從未實(shí)現(xiàn)控制的目的。因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能與特性決定了柴油機(jī)電控策略的實(shí)現(xiàn)，直接影響了整個(gè)系統(tǒng)的性能。 有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器的基本原理為在執(zhí)行器的核心部分安裝一個(gè)凱裝式的直流電磁鐵，其銜鐵的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為軸的直線輸出，軸的直線運(yùn)動(dòng)通過轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并利用位置傳感器將其旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，反饋給轉(zhuǎn)速控制器，執(zhí)行器輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度由電磁鐵的控制電流大小和復(fù)位彈簧壓縮長度控制，當(dāng)兩者保持平衡關(guān)系時(shí)，執(zhí)行器的輸出軸穩(wěn)定在某一平衡位置。 執(zhí)行器的動(dòng)、靜態(tài)性能對(duì)柴油機(jī)電子調(diào)速的實(shí)施效果影響很大，通過測(cè)量得到電磁執(zhí)行器的動(dòng)、靜態(tài)特性是研究、設(shè)計(jì)、制造執(zhí)行器的關(guān)鍵。
關(guān)于電磁執(zhí)行器的性能測(cè)試裝置的研究文獻(xiàn)很少。 1994年發(fā)表在應(yīng)用科技雜志第三巻上的"BDZ02型電磁執(zhí)行器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性分析"論文提到了電磁執(zhí)行器的性能試驗(yàn)。該方案提出了一個(gè)原理框圖，沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以有效的測(cè)試執(zhí)行器的動(dòng)、靜態(tài)性能的一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明的有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置的組成包含底座1、執(zhí)行器3、擺臂4、連桿5、連接桿7、拉壓傳感器9、齒條10、飛輪12、中心軸13、直線導(dǎo)軌18、摩擦盤片19、齒輪20、上軸承11和下軸承24，執(zhí)行器固定在底座上，擺臂通過連桿連接桿鉸接，連接桿與拉壓傳感器連接，拉壓傳感器通過串聯(lián)的拉桿與齒條相連，齒條固定在直線導(dǎo)軌上并和齒輪組成齒輪齒條副，齒輪安裝在中心軸上，中心軸通過側(cè)壁上的上軸承和下軸承固定，中心軸頂端設(shè)置飛輪、下部與摩擦盤片相接觸。 摩擦盤片上帶有調(diào)節(jié)摩擦力大小的盤片調(diào)節(jié)螺母22。 在齒條的移動(dòng)路徑上設(shè)置限位桿14，限位桿帶有限位調(diào)節(jié)螺母16。 中心軸的一側(cè)設(shè)置有阻尼器23。 本發(fā)明由連接機(jī)構(gòu)、拉力位移測(cè)試機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、負(fù)載機(jī)構(gòu)、控制器組成；執(zhí)行器擺臂通過連桿與微型拉壓傳感器相連，將擺臂的擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載機(jī)構(gòu)的水平位移，其中負(fù)
3載機(jī)構(gòu)由齒輪和齒條組成，齒條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪主軸分別與阻尼器、摩擦盤片相連，盤片的摩擦力可以通過外部的螺母調(diào)節(jié)，齒條移動(dòng)路徑上有可調(diào)限位裝置，控制執(zhí)行器的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)性能的測(cè)試，此外，使用執(zhí)行器的傳感器反饋執(zhí)行器的轉(zhuǎn)角給控制器，控制器顯示拉力、轉(zhuǎn)角信息。 與擺臂相連的連桿與負(fù)載機(jī)構(gòu)之間有一個(gè)拉壓傳感器，將拉壓信號(hào)傳給控制器。
測(cè)試裝置有負(fù)載機(jī)構(gòu)，由齒輪、齒條、直線導(dǎo)軌、主軸組成，齒條的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸通過兩個(gè)滾動(dòng)軸承支撐在機(jī)架上，主軸的上端安裝有飛輪。 主軸的另一端與一盤片相接觸，其緊密程度可通過螺母副調(diào)節(jié)，為主軸旋轉(zhuǎn)提供不同的摩擦力。 控制器可接收?qǐng)?zhí)行器自帶的位置傳感器信號(hào)，反饋執(zhí)行器主軸旋轉(zhuǎn)角度。 在齒條的移動(dòng)路徑上有限位裝置，可以控制齒條的移動(dòng)距離，并且限位距離可通
過螺母調(diào)節(jié)。 本發(fā)明有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置由控制器控制，其控制器可接收拉壓、位置傳感器的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理與顯示，控制器具有調(diào)節(jié)有限轉(zhuǎn)角執(zhí)行器輸入電壓的功能，以控制電磁執(zhí)行器的位移量。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1的左視 圖3是圖1的俯視圖； 圖4是安裝有柴油機(jī)電磁執(zhí)行器的三維 圖5是控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述 結(jié)合圖1-圖4，本發(fā)明的有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置由底座1、固定螺栓2、執(zhí)行器3、擺臂4、連桿5、銷釘6、連接桿7、凸臺(tái)8、拉壓傳感器9、齒條10、上軸承11、飛輪12、中心軸13、限位桿14、固定螺母15、調(diào)節(jié)螺母16、側(cè)壁17、直線導(dǎo)軌18、摩擦盤片19、齒輪20、固定螺母21、盤片調(diào)節(jié)螺母22阻尼器23、下軸承24等組成。執(zhí)行器通過固定螺栓固定在底座上，擺臂通過連桿、銷釘與連接桿相連，連接桿與拉壓傳感器連接，拉壓傳感器通過串聯(lián)的拉桿與齒條相連，齒條通過固定板固定在直線導(dǎo)軌上，并和齒輪組成齒輪齒條副，齒輪安裝在中心軸上，中心軸通過側(cè)壁上的上軸承、下軸承固定，其頂端為飛輪，下部與摩擦盤片相接觸，摩擦力的大小可以通過盤片調(diào)節(jié)螺母來調(diào)節(jié)，在齒條的移動(dòng)路徑上有限位桿，其伸縮長度可以通過限位調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)。 結(jié)合圖5，測(cè)試裝置還具有一個(gè)控制器，它包括電源模塊、微處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、功率放大模塊、位移拉力傳感器模塊。控制器輸出不同的電壓控制執(zhí)行器產(chǎn)生不同的旋轉(zhuǎn)角度，并讀取執(zhí)行器自帶的位置傳感器和拉壓傳感器。
權(quán)利要求
一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置，其特征是包含底座(1)、執(zhí)行器(3)、擺臂(4)、連桿(5)、連接桿(7)、拉壓傳感器(9)、齒條(10)、飛輪(12)、中心軸(13)、直線導(dǎo)軌(18)、摩擦盤片(19)、齒輪(20)、上軸承(11)和下軸承(24)，執(zhí)行器固定在底座上，擺臂通過連桿連接桿鉸接，連接桿與拉壓傳感器連接，拉壓傳感器通過串聯(lián)的拉桿與齒條相連，齒條固定在直線導(dǎo)軌上并和齒輪組成齒輪齒條副，齒輪安裝在中心軸上，中心軸通過側(cè)壁上的上軸承和下軸承固定，中心軸頂端設(shè)置飛輪、下部與摩擦盤片相接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置，其特征是摩擦盤片上 帶有調(diào)節(jié)摩擦力大小的盤片調(diào)節(jié)螺母(22)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置，其特征是在齒條 的移動(dòng)路徑上設(shè)置限位桿(14)，限位桿帶有限位調(diào)節(jié)螺母(16)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置，其特征是中心軸 的一側(cè)設(shè)置有阻尼器(23)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置，其特征是中心軸的一 側(cè)設(shè)置有阻尼器(23)。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種有限轉(zhuǎn)角電磁執(zhí)行器測(cè)試裝置。包含底座(1)、執(zhí)行器(3)、擺臂(4)、連桿(5)、連接桿(7)、拉壓傳感器(9)、齒條(10)、飛輪(12)、中心軸(13)、直線導(dǎo)軌(18)、摩擦盤片(19)、齒輪(20)、上軸承(11)和下軸承(24)，執(zhí)行器固定在底座上，擺臂通過連桿連接桿鉸接，連接桿與拉壓傳感器連接，拉壓傳感器通過串聯(lián)的拉桿與齒條相連，齒條固定在直線導(dǎo)軌上并和齒輪組成齒輪齒條副，齒輪安裝在中心軸上，中心軸通過側(cè)壁上的上軸承和下軸承固定，中心軸頂端設(shè)置飛輪、下部與摩擦盤片相接觸。本發(fā)明機(jī)構(gòu)簡單，操作方便，可以有效的測(cè)試執(zhí)行器的動(dòng)、靜態(tài)性能。
文檔編號(hào)F02M65/00GK101793217SQ201010101260
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者劉友, 孫健鵬, 石勇, 費(fèi)紅姿, 齊自達(dá) 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)