專利名稱：一種電刷接觸力測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸力測(cè)試儀，特別是一種電刷接觸力測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
目前的接觸力測(cè)試儀包括彈簧秤和“L”型鋼絲掛鉤，“L”型鋼絲掛鉤固定在彈簧秤下端，利用“L”型鋼絲掛鉤勾住電刷，然后通過(guò)操作者手提彈簧秤來(lái)測(cè)量電刷與轉(zhuǎn)子分離瞬間的力值。這種測(cè)試儀雖然能進(jìn)行接觸力測(cè)量，但是需要靠肉眼分辨電刷與轉(zhuǎn)子，且依靠手動(dòng)操作彈簧秤，測(cè)量精度極低，測(cè)量成功率不高，操作者很容易疲勞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電刷接觸力測(cè)試儀，解決目前的接觸力測(cè)試儀測(cè)量精度低、測(cè)量成功率不高、操作者容易疲勞的問(wèn)題。一種電刷接觸力測(cè)試儀，包括掛鉤，還包括直流電源、電信號(hào)放大電路、數(shù)碼管顯示模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、拉力傳感器、受控開(kāi)關(guān)、直線步進(jìn)電機(jī)、滑座、光軸、支撐座。滑座為長(zhǎng)方體，滑座的下表面有三個(gè)孔，滑座的中心為螺紋盲孔，螺紋盲孔的兩側(cè)對(duì)稱分布有螺紋通孔和圓通孔。支撐座的下方水平板有三個(gè)圓通孔，三個(gè)圓通孔的位置與滑座下表面的三個(gè)孔位置相對(duì)應(yīng)，支撐座的上方水平板有兩個(gè)圓通孔，且位置與支撐座下方水平板兩側(cè)的兩個(gè)圓通孔位置對(duì)應(yīng)。光軸穿過(guò)滑座的圓通孔，并與滑座直線軸承配合，光軸的上端置于支撐座上方水平板的圓通孔中，光軸的下端置于支撐座下方水平板的圓通孔中，且光軸的兩端與支撐座剛性連接。直線步進(jìn)電機(jī)置于支撐座上方的水平板上并螺紋固定，直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支撐座上方水平板的圓通孔、滑座的螺紋通孔、支撐座下方水平板的圓通孔，直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與滑座螺紋配合，直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸末端與支撐座軸承固定。拉力傳感器上端的螺桿穿過(guò)支撐座下方水平板的中心圓通孔后，置于滑座的螺紋盲孔中并螺紋固定。掛鉤與拉力傳感器下端的螺桿螺紋連接。直流電源的輸出端分別與電信號(hào)放大電路的電源輸入端、受控開(kāi)關(guān)的電源輸入端連接。受控開(kāi)關(guān)的電源輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源輸入端連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端與直線步進(jìn)電機(jī)輸入端連接，被測(cè)電刷的端口與受控開(kāi)關(guān)的控制端連接。拉力傳感器的輸出端與電信號(hào)放大電路的電信號(hào)輸入端連接，電信號(hào)放大電路的顯示輸出端與數(shù)碼管顯示模塊的輸入端連接。接觸力測(cè)試儀工作時(shí)，光軸與直線步進(jìn)電機(jī)固定在支撐座上靜止不動(dòng)，外部正向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)指令步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)，在直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與滑座間的螺紋配合下，直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸將驅(qū)動(dòng)滑座沿光軸向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而牽引拉力傳感器及掛鉤隨滑座向上移動(dòng)，掛鉤將逐漸勾起電刷，在電刷與轉(zhuǎn)子分離瞬間，受控開(kāi)關(guān)供電立刻被切斷，受控開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷直流電源與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間的連接，使直線步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，掛鉤停止上移，電刷將維持在分離位置。此時(shí)，拉力傳感器向電信號(hào)放大電路發(fā)送電信號(hào)，經(jīng)電信號(hào)放大電路運(yùn)算處理后，通過(guò)數(shù)碼管顯示模塊顯示。外部反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)指令步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滑座沿光軸向下運(yùn)動(dòng)，重力作 用下拉力傳感器和掛鉤向下移動(dòng)，直到掛鉤與電刷分離后停止外部反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，電刷回 歸原始位置。
本發(fā)明利用電刷與轉(zhuǎn)子分離與否控制受控開(kāi)關(guān)動(dòng)作，達(dá)到控制拉力傳感器的目 的，能準(zhǔn)確找到電刷與轉(zhuǎn)子分離點(diǎn)，同時(shí)利用拉力傳感器實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量，并自動(dòng)顯示測(cè)量數(shù) 據(jù)，即可以滿足電刷接觸力測(cè)量精度要求，也能確保測(cè)量一次成功，并緩解操作者疲勞。


圖1 一種電刷接觸力測(cè)試儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 —種電刷接觸力測(cè)試儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)主視圖；圖3 —種電刷接觸力測(cè)試儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)左視圖。
1.掛鉤 2.直流電源 3.電信號(hào)放大電路 4.數(shù)碼管顯示模塊 5.步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6.拉力傳感器 7.受控開(kāi)關(guān) 8.直線步進(jìn)電機(jī) 9.滑座 10.光軸 11.支撐座。
具體實(shí)施方式
一種電刷接觸力測(cè)試儀，包括掛鉤1，還包括直流電源2、電信號(hào)放大電路3、數(shù) 碼管顯示模塊4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5、拉力傳感器6、受控開(kāi)關(guān)7、直線步進(jìn)電機(jī)8、滑座9、光 軸10、支撐座11。
滑座9為長(zhǎng)方體，在滑座9的下表面有三個(gè)孔，滑座9的中心為螺紋盲孔，螺紋盲 孔的兩側(cè)對(duì)稱分布有螺紋通孔和圓通孔。支撐座11的下方水平板有三個(gè)圓通孔，三個(gè)圓通 孔的位置與滑座9下表面的三個(gè)孔位置相對(duì)應(yīng)，支撐座11的上方水平板有兩個(gè)圓通孔，兩 個(gè)圓通孔的軸線與支撐座11下方水平板兩側(cè)的兩個(gè)圓通孔同軸。光軸10穿過(guò)滑座9的圓 通孔，并與滑座9直線軸承配合，光軸10的上端置于支撐座11上方水平板的圓通孔中，光 軸10的下端置于支撐座11下方水平板的圓通孔中，且光軸10的兩端與支撐座11剛性連 接。直線步進(jìn)電機(jī)8置于支撐座11上方的水平板上并螺紋固定，直線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸穿 過(guò)支撐座11上方水平板的圓通孔、滑座9的螺紋通孔、支撐座11下方水平板的圓通孔，直 線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸與滑座9螺紋配合，直線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸末端與支撐座11軸承固 定。拉力傳感器6上端的螺桿穿過(guò)支撐座11下方水平板的中心圓通孔后，置于滑座9的螺 紋盲孔中并螺紋固定。掛鉤I與拉力傳感器6下端的螺桿螺紋連接。直流電源2的輸出端 分別與電信號(hào)放大電路3的電源輸入端、受控開(kāi)關(guān)7的電源輸入端連接。受控開(kāi)關(guān)7的電 源輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5的電源輸入端連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5的輸出端與直線步進(jìn) 電機(jī)8輸入端連接，被測(cè)電刷的端口與受控開(kāi)關(guān)7的控制端連接。拉力傳感器6的輸出端 與電信號(hào)放大電路3的電信號(hào)輸入端連接，電信號(hào)放大電路3的顯示輸出端與數(shù)碼管顯示 模塊4的輸入端連接。
接觸力測(cè)試儀工作時(shí)，光軸10與直線步進(jìn)電機(jī)8固定在支撐座11上靜止不動(dòng)，外 部正向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)指令步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5控制直線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)直線步 進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸與滑座9之間的螺紋配合下，直線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸將驅(qū)動(dòng)滑座9沿光軸 10向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而牽引拉力傳感器6及掛鉤I隨滑座9向上移動(dòng)，掛鉤I將逐漸勾起電刷，在電刷與轉(zhuǎn)子分離瞬間，受控開(kāi)關(guān)7的供電立刻被切斷，受控開(kāi)關(guān)7動(dòng)作，切斷直流電源2與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5之間的連接,使直線步進(jìn)電機(jī)8停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí),拉力傳感器6向電信號(hào)放大電路3發(fā)送電信號(hào)，經(jīng)電信號(hào)放大電路3運(yùn)算處理后，通過(guò)數(shù)碼管顯示模塊4顯示。外部反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)指令步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5控制直線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，直線步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)滑座9沿光軸10向下運(yùn)動(dòng)，使拉力傳感器6和掛鉤I向下移動(dòng)，直到數(shù)碼管顯示模塊4顯示零值后斷開(kāi)外部反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，電刷回歸原始位置。
權(quán)利要求
1.一種電刷接觸力測(cè)試儀，包括掛鉤(I )，其特征在于還包括直流電源(2)、電信號(hào)放大電路(3)、數(shù)碼管顯示模塊(4)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)、拉力傳感器(6)、受控開(kāi)關(guān)(7)、直線步進(jìn)電機(jī)(8)、滑座(9)、光軸(10)和支撐座(11)； 滑座(9)為長(zhǎng)方體，在滑座(9)的下表面有三個(gè)孔，滑座(9)的中心為螺紋盲孔，螺紋盲孔的兩側(cè)對(duì)稱分布有螺紋通孔和圓通孔；支撐座(11)的下方水平板有三個(gè)圓通孔，三個(gè)圓通孔的位置與滑座(9)下表面的三個(gè)孔位置相對(duì)應(yīng)，支撐座(11)的上方水平板有兩個(gè)圓通孔，兩個(gè)圓通孔的軸線與支撐座(11)下方水平板兩側(cè)的兩個(gè)圓通孔同軸；光軸(10)穿過(guò)滑座(9)的圓通孔，并與滑座(9)直線軸承配合，光軸(10)的上端置于支撐座(11)上方水平板的圓通孔中，光軸(10)的下端置于支撐座(11)下方水平板的圓通孔中，且光軸(10)的兩端與支撐座(11)剛性連接；直線步進(jìn)電機(jī)(8)置于支撐座(11)上方的水平板上并螺紋固定，直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支撐座(11)上方水平板的圓通孔、滑座(9)的螺紋通孔、支撐座(11)下方水平板的圓通孔，直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸與滑座(9)螺紋配合，直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸末端與支撐座(11)軸承固定；拉力傳感器(6)上端的螺桿穿過(guò)支撐座(11)下方水平板的中心圓通孔后，置于滑座(9)的螺紋盲孔中并螺紋固定；掛鉤(I)與拉力傳感器(6)下端的螺桿螺紋連接；直流電源(2)的輸出端分別與電信號(hào)放大電路(3)的電源輸入端、受控開(kāi)關(guān)(7)的電源輸入端連接；受控開(kāi)關(guān)(7)的電源輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)的電源輸入端連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5 )的輸出端與直線步進(jìn)電機(jī)(8 )輸入端連接，被測(cè)電刷的端口與受控開(kāi)關(guān)(7)的控制端連接；拉力傳感器(6)的輸出端與電信號(hào)放大電路(3)的電信號(hào)輸入端連接，電信號(hào)放大電路(3)的顯示輸出端與數(shù)碼管顯示模塊(4)的輸入端連接；接觸力測(cè)試儀工作時(shí)，光軸(10)與直線步進(jìn)電機(jī)(8)固定在支撐座(11)上靜止不動(dòng)，外部正向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)指令步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)控制直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸與滑座(9)之間的螺紋配合下，直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸將驅(qū)動(dòng)滑座(9 )沿光軸(10 )向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而牽弓I拉力傳感器(6 )及掛鉤(I)隨滑座(9 )向上移動(dòng)，掛鉤(I)將逐漸勾起電刷，在電刷與轉(zhuǎn)子分離瞬間，受控開(kāi)關(guān)(7)的供電立刻被切斷，受控開(kāi)關(guān)(7)動(dòng)作，切斷直流電源(2)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)之間的連接，使直線步進(jìn)電機(jī)(8)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)，拉力傳感器(6)向電信號(hào)放大電路(3)發(fā)送電信號(hào)，經(jīng)電信號(hào)放大電路(3)運(yùn)算處理后，通過(guò)數(shù)碼管顯示模塊(4)顯示；外部反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)指令步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)控制直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)滑座(9)沿光軸(10)向下運(yùn)動(dòng)，使拉力傳感器(6)和掛鉤(I)向下移動(dòng)，直到數(shù)碼管顯示模塊(4)顯示零值后斷開(kāi)外部反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，電刷回歸原始位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電刷接觸力測(cè)試儀，包括掛鉤(1)，還包括直流電源(2)、電信號(hào)放大電路(3)、數(shù)碼管顯示模塊(4)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)、拉力傳感器(6)、受控開(kāi)關(guān)(7)、直線步進(jìn)電機(jī)(8)、滑座(9)、光軸(10)、支撐座(11)。接觸力測(cè)試儀工作時(shí)，外部正轉(zhuǎn)信號(hào)指令直線步進(jìn)電機(jī)(8)的轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑座(9)提升拉力傳感器(6)和掛鉤(1)，當(dāng)掛鉤(1)將電刷與轉(zhuǎn)子分離瞬間，受控開(kāi)關(guān)(7)切斷步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)的供電，將電刷維持在分離位置，數(shù)碼管顯示模塊(4)顯示該位置力值。本發(fā)明利用拉力傳感器進(jìn)行電刷與轉(zhuǎn)子分離時(shí)的力值測(cè)量，滿足電刷接觸力測(cè)量精度要求，確保測(cè)量一次成功，緩解疲勞。
文檔編號(hào)G01L5/00GK103017961SQ20121049622
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者羅劍鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)第二研究院七〇六所