CN101793217A

CN101793217A - 一种有限转角电磁执行器测试装置

Info

Publication number: CN101793217A
Application number: CN201010101260A
Authority: CN
Inventors: 石勇; 齐自达; 孙健鹏; 刘友; 费红姿
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-08-04

Abstract

本发明提供的是一种有限转角电磁执行器测试装置。包含底座(1)、执行器(3)、摆臂(4)、连杆(5)、连接杆(7)、拉压传感器(9)、齿条(10)、飞轮(12)、中心轴(13)、直线导轨(18)、摩擦盘片(19)、齿轮(20)、上轴承(11)和下轴承(24)，执行器固定在底座上，摆臂通过连杆连接杆铰接，连接杆与拉压传感器连接，拉压传感器通过串联的拉杆与齿条相连，齿条固定在直线导轨上并和齿轮组成齿轮齿条副，齿轮安装在中心轴上，中心轴通过侧壁上的上轴承和下轴承固定，中心轴顶端设置飞轮、下部与摩擦盘片相接触。本发明机构简单，操作方便，可以有效的测试执行器的动、静态性能。

Description

一种有限转角电磁执行器测试装置

技术领域

本发明涉及的是一种有限转角电磁执行器的性能测试设备，特别是一种船用柴油机喷油泵位置控制方式用有限转角电磁执行器的动、静态特性测试设备。

背景技术

采用电子调速技术是提高柴油机调速性能的主要途径，执行机构是柴油机电子调速系统的关键部件，它将电控系统的电控制信号转化为机械能，驱动控制对象，从未实现控制的目的。因此执行机构的性能与特性决定了柴油机电控策略的实现，直接影响了整个系统的性能。

有限转角电磁执行器的基本原理为：在执行器的核心部分安装一个凯装式的直流电磁铁，其衔铁的直线运动转换为轴的直线输出，轴的直线运动通过转换机构转变为输出轴的旋转运动，并利用位置传感器将其旋转角度转换为电压信号，反馈给转速控制器，执行器输出轴的旋转角度由电磁铁的控制电流大小和复位弹簧压缩长度控制，当两者保持平衡关系时，执行器的输出轴稳定在某一平衡位置。

执行器的动、静态性能对柴油机电子调速的实施效果影响很大，通过测量得到电磁执行器的动、静态特性是研究、设计、制造执行器的关键。

关于电磁执行器的性能测试装置的研究文献很少。

1994年发表在应用科技杂志第三卷上的“BDZ02型电磁执行器的静态和动态特性分析”论文提到了电磁执行器的性能试验。该方案提出了一个原理框图，没有对实验测试装置结构原理进行描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，操作方便，可以有效的测试执行器的动、静态性能的一种有限转角电磁执行器测试装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的有限转角电磁执行器测试装置的组成包含底座1、执行器3、摆臂4、连杆5、连接杆7、拉压传感器9、齿条10、飞轮12、中心轴13、直线导轨18、摩擦盘片19、齿轮20、上轴承11和下轴承24，执行器固定在底座上，摆臂通过连杆连接杆铰接，连接杆与拉压传感器连接，拉压传感器通过串联的拉杆与齿条相连，齿条固定在直线导轨上并和齿轮组成齿轮齿条副，齿轮安装在中心轴上，中心轴通过侧壁上的上轴承和下轴承固定，中心轴顶端设置飞轮、下部与摩擦盘片相接触。

摩擦盘片上带有调节摩擦力大小的盘片调节螺母22。

在齿条的移动路径上设置限位杆14，限位杆带有限位调节螺母16。

中心轴的一侧设置有阻尼器23。

本发明由连接机构、拉力位移测试机构、限位机构、负载机构、控制器组成；执行器摆臂通过连杆与微型拉压传感器相连，将摆臂的摆动转变为负载机构的水平位移，其中负载机构由齿轮和齿条组成，齿条带动齿轮旋转，齿轮主轴分别与阻尼器、摩擦盘片相连，盘片的摩擦力可以通过外部的螺母调节，齿条移动路径上有可调限位装置，控制执行器的转角，实现静态性能的测试，此外，使用执行器的传感器反馈执行器的转角给控制器，控制器显示拉力、转角信息。

与摆臂相连的连杆与负载机构之间有一个拉压传感器，将拉压信号传给控制器。

测试装置有负载机构，由齿轮、齿条、直线导轨、主轴组成，齿条的直线运动转化为齿轮的旋转运动，齿轮带动主轴旋转，主轴通过两个滚动轴承支撑在机架上，主轴的上端安装有飞轮。

主轴的另一端与一盘片相接触，其紧密程度可通过螺母副调节，为主轴旋转提供不同的摩擦力。

控制器可接收执行器自带的位置传感器信号，反馈执行器主轴旋转角度。

在齿条的移动路径上有限位装置，可以控制齿条的移动距离，并且限位距离可通过螺母调节。

本发明有限转角电磁执行器测试装置由控制器控制，其控制器可接收拉压、位置传感器的信号，并对其进行处理与显示，控制器具有调节有限转角执行器输入电压的功能，以控制电磁执行器的位移量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是安装有柴油机电磁执行器的三维图；

图5是控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-图4，本发明的有限转角电磁执行器测试装置由底座1、固定螺栓2、执行器3、摆臂4、连杆5、销钉6、连接杆7、凸台8、拉压传感器9、齿条10、上轴承11、飞轮12、中心轴13、限位杆14、固定螺母15、调节螺母16、侧壁17、直线导轨18、摩擦盘片19、齿轮20、固定螺母21、盘片调节螺母22阻尼器23、下轴承24等组成。执行器通过固定螺栓固定在底座上，摆臂通过连杆、销钉与连接杆相连，连接杆与拉压传感器连接，拉压传感器通过串联的拉杆与齿条相连，齿条通过固定板固定在直线导轨上，并和齿轮组成齿轮齿条副，齿轮安装在中心轴上，中心轴通过侧壁上的上轴承、下轴承固定，其顶端为飞轮，下部与摩擦盘片相接触，摩擦力的大小可以通过盘片调节螺母来调节，在齿条的移动路径上有限位杆，其伸缩长度可以通过限位调节螺母调节。

结合图5，测试装置还具有一个控制器，它包括电源模块、微处理器模块、数据采集模块、显示模块、功率放大模块、位移拉力传感器模块。控制器输出不同的电压控制执行器产生不同的旋转角度，并读取执行器自带的位置传感器和拉压传感器。

Claims

1.一种有限转角电磁执行器测试装置，其特征是：包含底座(1)、执行器(3)、摆臂(4)、连杆(5)、连接杆(7)、拉压传感器(9)、齿条(10)、飞轮(12)、中心轴(13)、直线导轨(18)、摩擦盘片(19)、齿轮(20)、上轴承(11)和下轴承(24)，执行器固定在底座上，摆臂通过连杆连接杆铰接，连接杆与拉压传感器连接，拉压传感器通过串联的拉杆与齿条相连，齿条固定在直线导轨上并和齿轮组成齿轮齿条副，齿轮安装在中心轴上，中心轴通过侧壁上的上轴承和下轴承固定，中心轴顶端设置飞轮、下部与摩擦盘片相接触。

2.根据权利要求1所述的一种有限转角电磁执行器测试装置，其特征是：摩擦盘片上带有调节摩擦力大小的盘片调节螺母(22)。

3.根据权利要求1或2所述的一种有限转角电磁执行器测试装置，其特征是：在齿条的移动路径上设置限位杆(14)，限位杆带有限位调节螺母(16)。

4.根据权利要求1或2所述的一种有限转角电磁执行器测试装置，其特征是：中心轴的一侧设置有阻尼器(23)。

5.根据权利要求3所述的一种有限转角电磁执行器测试装置，其特征是：中心轴的一侧设置有阻尼器(23)。