CN104898051B - 可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置 - Google Patents

Abstract

可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，它涉及一种测试装置。本发明解决目前没有可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性的测试装置，导致电磁继电器触点易被电弧烧灼、加重电器磨损，严重影响电磁继电器触点可靠性和使用寿命问题。动簧片通过动弹簧压块固装在动弹簧夹持座上，角位移移动平台固装在第三转接板组件的竖直板朝向绝缘推杆的端面上，第四转接板固装在角位移移动平台朝向绝缘推杆的端面上，第二力传感器一端固装在第四转接板朝向绝缘推杆的端面上，第三力传感器连接件的另一端安装有第一静触点夹具和第二静触点夹具，第一静触点夹具和第二静触点夹具之间夹持有静触点。本发明用于可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试。

Description

可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置

技术领域

本发明涉及一种触簧系统动作特性的测试装置，具体涉及一种可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置。

背景技术

电磁继电器是一种自动控制元件，广泛应用于军事和国民经济各部门的自动控制、遥控和通信系统中，是国防尖端技术、先进的工业和民用设备所不可缺少的基本元件之一。电磁继电器的失效模式有很多，主要包括机械失效、线圈和引线失效、触簧系统失效等，其中，触簧系统故障是其失效的主要原因。触簧系统是电磁继电器实现信息传递、状态切换等功能的实际执行机构，触簧系统发生故障，将直接引起电磁继电器原有功能的丧失，导致电磁继电器失效，进而导致整个系统故障。电磁继电器中的触簧系统主要由动簧片、静合静簧片、动合静簧片和推动器构成。电磁继电器的驱动方式主要分为直接驱动型和推杆驱动型两种。在大功率电磁继电器中，大多采用推杆驱动的方式。电磁继电器触簧系统的动作特性包括其动作过程中的触点电压，触点电流，回跳宽度，碰撞力等参数特性。电磁继电器吸合动作过程中将伴随推动器与动簧片的碰撞弹跳，动触点与静触点间的碰撞弹跳，从而产生触点间的回跳。在很多情况下，回跳往往还伴生有电弧的燃烧，严重的触点回跳相当于频繁地接通和断开电路，使得触点更容易被电弧烧蚀，加重电气磨损，严重影响触点工作的可靠性和使用寿命。此外，还会加快系统弹性机构的老化。研究推动器的推动位置、空程和超程，动簧与静触点的开距，触点接触角度等参数对电磁继电器触簧系统动作特性的影响，实验研究影响电磁继电器触簧系统动作的关键因素，对于电磁继电器的设计和电接触理论的研究具有重要意义。但是目前没有可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性的测试装置。

综上，目前没有可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性的测试装置，导致电磁继电器触点容易被电弧烧灼、加重电器磨损，严重影响电磁继电器触点的可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明为解决目前没有可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性的测试装置，导致电磁继电器触点容易被电弧烧灼、加重电器磨损，存在严重影响电磁继电器触点的可靠性和使用寿命的问题，进而提供一种可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置包括底板、Z轴升降台、第一转接板、千分测头、电磁铁、法兰连接件、第一力传感器连接件、第一力传感器、第二力传感器连接件、绝缘推杆、垫块、Y轴位移移动平台、第一X轴位移移动平台、第二转接板、动弹簧夹持座、动弹簧压块、动簧片、第二X轴位移移动平台、第三转接板、角位移移动平台、第四转接板、第二力传感器、第三力传感器连接件、第一静触点夹具、第二静触点夹具和静触点；

所述Z轴升降台固装在底板的上端面上，第一转接板安装在Z轴升降台的上端面上，第一转接板的上端面上沿其长度方向依次设置有千分测头和电磁铁，且电磁铁一端的光轴与千分测头同轴设置，法兰连接件安装在电磁铁另一端光轴上，第一力传感器的一端通过第一力传感器连接件连接在法兰连接件上，第一力传感器的另一端通过第二力传感器连接件与绝缘推杆的一端连接；

所述垫块固装在底板的上端面上，所述Y轴位移移动平台安装在垫块的上端面上，所述第一X轴位移移动平台安装在Y轴位移移动平台的上端面上，所述第二转接板安装在第一X轴位移移动平台的上端面上，第二转接板上沿其长度方向依次安装有动弹簧夹持座和第二X轴位移移动平台，动簧片的下端通过动弹簧压块固装在动弹簧夹持座上，动簧片的上端设置有动触点，第三转接板组件设置在第二转接板的上端面上，第三转接板组件的竖直板与绝缘推杆的轴线垂直设置，角位移移动平台固装在第三转接板组件的竖直板朝向绝缘推杆的端面上，第四转接板固装在角位移移动平台朝向绝缘推杆的端面上，第二力传感器一端固装在第四转接板朝向绝缘推杆的端面上，第二力传感器的另一端第三力传感器连接件的一端连接，第三力传感器连接件的另一端安装有第一静触点夹具和第二静触点夹具，第一静触点夹具和第二静触点夹具之间夹持有静触点，绝缘推杆的另一端与动簧片相邻设置。

本发明具有以下有益效果：

本发明的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置能够模拟推杆驱动型电磁继电器触簧系统的动作过程，并能方便地实现三维调节推杆的推动位置、改变推杆的空程、超程(静压力)、动簧与静触点的开距以及静触头的接触角度功能，能够实现推杆碰撞力、动静触点静压力、熔焊力、碰撞力、触点电压、触点电流的测试，进而分析各参数调整对电磁继电器触簧系统动作特性的影响，方便地分析影响触点回跳和接触电阻的关键因素，为电磁继电器触簧系统的优化设计提供依据；本发明能够对触点电压和触点电流进行动态测试，并由此可分析触点闭合过程的回跳特性、分断过程的燃弧特性以及接触电阻特点。

附图说明

图1是本发明的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置的立体图，图2是本发明的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置的主视图，图3是本发明具体实施方式三中千分测头5的主剖视图，图4是本发明具体实施方式四中法兰连接件10、第一力传感器连接件11、第一力传感器12、第二力传感器连接件13和绝缘推杆14的连接结构剖视图，图5是本发明具体实施方式六中动弹簧夹持座19、动弹簧压块20和动簧片21的立体图，图6是本发明具体实施方式八中静触点结构的立体图，图7是本发明具体实施方式一中静触点结构的主剖视图，图8是本发明动作特性测试装置的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～8所示，本实施方式的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置包括底板1、Z轴升降台2、第一转接板3、千分测头5、电磁铁8、法兰连接件10、第一力传感器连接件11、第一力传感器12、第二力传感器连接件13、绝缘推杆14、垫块15、Y轴位移移动平台16、第一X轴位移移动平台17、第二转接板18、动弹簧夹持座19、动弹簧压块20、动簧片21、第二X轴位移移动平台22、第三转接板23、角位移移动平台24、第四转接板25、第二力传感器26、第三力传感器连接件27、第一静触点夹具28、第二静触点夹具29和静触点30；

所述Z轴升降台2固装在底板1的上端面上，第一转接板3安装在Z轴升降台2的上端面上，第一转接板3的上端面上沿其长度方向依次设置有千分测头5和电磁铁8，且电磁铁8一端的光轴与千分测头5同轴设置，法兰连接件10安装在电磁铁8另一端光轴上，第一力传感器12的一端通过第一力传感器连接件11连接在法兰连接件10上，第一力传感器12的另一端通过第二力传感器连接件13与绝缘推杆14的一端连接；

所述垫块15固装在底板1的上端面上，所述Y轴位移移动平台16安装在垫块15的上端面上，所述第一X轴位移移动平台17安装在Y轴位移移动平台16的上端面上，所述第二转接板18安装在第一X轴位移移动平台17的上端面上，第二转接板18上沿其长度方向依次安装有动弹簧夹持座19和第二X轴位移移动平台22，动簧片21的下端通过动弹簧压块20固装在动弹簧夹持座19上，动簧片21的上端设置有动触点21-1，第三转接板23组件设置在第二转接板18的上端面上，第三转接板23组件的竖直板23-2与绝缘推杆14的轴线垂直设置，角位移移动平台24固装在第三转接板23组件的竖直板朝向绝缘推杆14的端面上，第四转接板25固装在角位移移动平台24朝向绝缘推杆14的端面上，第二力传感器26一端固装在第四转接板25朝向绝缘推杆14的端面上，第二力传感器26的另一端第三力传感器连接件27的一端连接，第三力传感器连接件27的另一端安装有第一静触点夹具28和第二静触点夹具29，第一静触点夹具28和第二静触点夹具29之间夹持有静触点30，绝缘推杆14的另一端与动簧片21相邻设置。

本发明能够实现绝缘推杆14推动位置的三维调节，具体操作步骤为：通过调节所述Z轴升降台2能够实现绝缘推杆14在Z轴方向上推动位置的调整；通过调节第一X轴位移移动平台17能够实现绝缘推杆14在X轴方向上推动位置的调整；通过调节Y轴位移移动平台16能够实现绝缘推杆14在Y轴方向上推动位置的调整；

本发明能够实现动簧片21和静触点30开距以及与静触点30接触角度的调整，具体操作步骤为：调节第二X轴位移移动平台22能够调整动簧片21和静触点30的开距；调节角位移移动平台24能够调整静触点30与动簧片21触点的接触角度；

本发明能够在动簧片21和静触点30开距、静触点接触角度以及绝缘推杆14超程保持不变的条件下，调节绝缘推杆14的空程，具体操作步骤：通过调节第二X轴位移移动平台22调整动簧片21和静触点30之间的开距；通过调节角位移移动平台24调整静触点30的接触角度；通过调节第一X轴位移移动平台17调整合适的超程；通过调节千分测头5实现在动簧片21和静触点30开距、静触点30接触角度以及绝缘推杆14超程保持不变的条件下，调整绝缘推杆14的空程；

本发明能够在动簧片21和静触点30开距、静触点30接触角度以及绝缘推杆14空程保持不变的条件下，调节绝缘推杆14的超程，具体操作步骤：通过调节第二X轴位移移动平台22，调整动簧片21和静触点30的开距；通过调节角位移移动平台24，调整静触点30的接触角度；通过调节千分测头5，调整合适的绝缘推杆14空程；通过调节第一X轴位移移动平台17调整超程量，并同时调节千分测头5以保证绝缘推杆14空程不变；

本发明通过第一力传感器12能够实现绝缘推杆14与动簧片21碰撞力的动态测试；通过第二力传感器26能够实现动触点21-1和静触点30碰撞力、静压力和熔焊力的测试；

本发明能够对触点电压和触点电流进行动态测试，并由此可分析触点闭合过程的回跳特性、分断过程的燃弧特性以及接触电阻特点；

本发明电源为可调直流稳压稳流电源，电阻为大功率电阻，通过两者的配合，能够研究在不同在负载条件下电磁继电器触簧系统的模拟动作特性；所述负载电路图能够对触点电压和触点电流进行动态测试，并由此可分析触点闭合过程的回跳特性、分断过程的燃弧特性以及接触电阻特点。

具体实施方式二：如图1和图2所示，本实施方式电磁铁8用于控制动簧片21和静触点30的闭合和分断。如此设计，能够模拟推杆驱动型电磁继电器触簧系统闭合和分断过程；能够方便地更换动簧片21和静触点30。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图3所示，本实施方式所述可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置还包括第一千分测头底座4和第二千分测头底座6，第一千分测头底座4设置在第一转接板3的上端面上，第一千分测头底座4上加工有第一沉头通孔4-1，第二千分测头底座6的底端面上加工有中心螺纹孔6-1，第二千分测头底座6通过沉头螺钉与第一千分测头底座4固接；第二千分测头底座6上沿水平方向加工有测头安装通孔6-2，第二千分测头底座6上沿竖直方向加工有第一紧定螺纹孔6-3，千分测头5穿装在第二千分测头底座6的测头安装通孔6-2上，千分测头5通过紧定螺钉固定。如此设计，有利于千分测头5及第一千分测头底座4和第二千分测头底座6的安装和拆卸，能够方便地更换不同规格的千分测头。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图4所示，本实施方式的第一力传感器连接件11上沿轴向加工有第二沉头通孔11-1，第二力传感器连接件13上沿长度方向加工有第三沉头通孔13-1，第一力传感器连接件11的外缘沿周向均布加工有四个第一螺纹孔11-2，第二力传感器连接件13的外缘沿周向均布加工有四个第二螺纹孔13-2，第一力传感器连接件11通过沉头螺钉与第一力传感器12固接，法兰连接件10的法兰盘端通过四个螺钉与第一力传感器连接件11固接，法兰连接件10的另一端上沿长度方向加工有中心盲孔10-2，法兰连接件10上沿圆周方向均布加工有三个第二紧定螺纹孔10-3，电磁铁8另一端光轴插装在法兰连接件10的中心盲孔10-2内，电磁铁8另一端光轴通过三个紧定螺钉与法兰连接件10固定，绝缘推杆14一端的外沿上加工有四个推杆安装通孔14-1，绝缘推杆14通过四个螺钉与第二力传感器连接件13连接。如此设计，能够保证绝缘推杆14与电磁铁8轴的可靠连接，并能够实现推杆机构各部件的方便拆装。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1、2或4所示，本实施方式的所述绝缘推杆14由聚酰亚胺制成。如此设计，能够保证绝缘推杆14的绝缘性和强度。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：如图5所示，本实施方式的动弹簧夹持座19中部沿其高度方向加工有第一竖直凹槽19-1，动弹簧压块20一端面上加工有与第一竖直凹槽19-1相配合的凸台20-1，动簧片21的下端夹持在动弹簧压块20与动弹簧夹持座19的第一竖直凹槽19-1之间，动簧片21的宽度与第一竖直凹槽19-1的宽度相同设置。如此设计，能够确保动簧片21的可靠夹持，并能够方便地更换动簧片21)。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：如图1、2或5所示，本实施方式的动簧片21由聚酰亚胺制成。如此设计，能够保证动簧片21与动弹簧夹持座19和动弹簧压块20的绝缘性。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。

具体实施方式八：如图6所示，本实施方式所述第三转接板23组件由水平板23-1和竖直板23-2组成，水平板23-1安装在第二X轴位移移动平台22的上端面上，竖直板23-2竖直设置在水平板23-1的上端面上，角位移移动平台24固装在竖直板23-2朝向绝缘推杆14的端面上，第四转接板25的中心处加工有第四沉头通孔25-1，第二力传感器26通过螺钉与第四转接板25固定连接，第三力传感器连接件27上加工有中心沉头通孔27-1，第三力传感器连接件通过沉头螺钉与第二力传感器26固定连接，第一静触点夹具28上加工有第二竖直凹槽28-1，静触点30的上部夹持在第一静触点夹具28和第二静触点夹具29之间的第二竖直凹槽28-1内。如此设计，能够实现第二力传感器26与底座和静触点夹具的可靠连接，并能够方便更换静触点30。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：如图1、2或6所示，本实施方式所述第三力传感器连接件27由聚酰亚胺制成。如此设计，确保静触点30与第二力传感器26的可靠绝缘。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四、六或八相同。

具体实施方式十：如图1和图2所示，本实施方式所述可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置还包括第一电磁铁底座7和第二电磁铁底座9，电磁铁8通过第一电磁铁底座7和第二电磁铁底座9安装在第一转接板3的上端面上。如此设计，能够可靠地安装与固定电磁铁8。其它组成及连接关系与具体实施方式九相同。

工作原理：

通过调节Z轴升降台3能够调整绝缘推杆14在垂直方向上的位置，配合调节Y轴位移滑台16能够实现绝缘推杆14在ZY平面上作用点的调整；调节千分测头5能够实现推杆空程的调整，配合调节X轴位移滑台17能够实现在推杆空程不变的条件下改变推杆超程；调节小X轴位移滑台22能够调整动触点21-1与静触点30的开距；调节角位移滑台24能够调整动触点21-1与静触点30的接触角度；通过上述调节滑台能够实现电磁继电器触簧系统各机械参数的五自由度调整，通过控制控制电磁铁8能够实现上述可调参数电磁继电器触簧系统动作特性的测试。

Claims (10)

1.一种可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：所述可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置包括底板(1)、Z轴升降台(2)、第一转接板(3)、千分测头(5)、电磁铁(8)、法兰连接件(10)、第一力传感器连接件(11)、第一力传感器(12)、第二力传感器连接件(13)、绝缘推杆(14)、垫块(15)、Y轴位移移动平台(16)、第一X轴位移移动平台(17)、第二转接板(18)、动弹簧夹持座(19)、动弹簧压块(20)、动簧片(21)、第二X轴位移移动平台(22)、第三转接板(23)、角位移移动平台(24)、第四转接板(25)、第二力传感器(26)、第三力传感器连接件(27)、第一静触点夹具(28)、第二静触点夹具(29)和静触点(30)；

所述Z轴升降台(2)固装在底板(1)的上端面上，第一转接板(3)安装在Z轴升降台(2)的上端面上，第一转接板(3)的上端面上沿其长度方向依次设置有千分测头(5)和电磁铁(8)，且电磁铁(8)一端的光轴与千分测头(5)同轴设置，法兰连接件(10)安装在电磁铁(8)另一端光轴上，第一力传感器(12)的一端通过第一力传感器连接件(11)连接在法兰连接件(10)上，第一力传感器(12)的另一端通过第二力传感器连接件(13)与绝缘推杆(14)的一端连接；

所述垫块(15)固装在底板(1)的上端面上，所述Y轴位移移动平台(16)安装在垫块(15)的上端面上，所述第一X轴位移移动平台(17)安装在Y轴位移移动平台(16)的上端面上，所述第二转接板(18)安装在第一X轴位移移动平台(17)的上端面上，第二转接板(18)上沿其长度方向依次安装有动弹簧夹持座(19)和第二X轴位移移动平台(22)，动簧片(21)的下端通过动弹簧压块(20)固装在动弹簧夹持座(19)上，动簧片(21)的上端设置有动触点(21-1)，第三转接板(23)组件设置在第二转接板(18)的上端面上，第三转接板(23)组件的竖直板(23-2)与绝缘推杆(14)的轴线垂直设置，角位移移动平台(24)固装在第三转接板(23)组件的竖直板朝向绝缘推杆(14)的端面上，第四转接板(25)固装在角位移移动平台(24)朝向绝缘推杆(14)的端面上，第二力传感器(26)一端固装在第四转接板(25)朝向绝缘推杆(14)的端面上，第二力传感器(26)的另一端与第三力传感器连接件(27)的一端连接，第三力传感器连接件(27)的另一端安装有第一静触点夹具(28)和第二静触点夹具(29)，第一静触点夹具(28)和第二静触点夹具(29)之间夹持有静触点(30)，绝缘推杆(14)的另一端与动簧片(21)相邻设置。

2.根据权利要求1所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：电磁铁(8)用于控制动簧片(21)和静触点(30)的闭合和分断。

3.根据权利要求1或2所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：所述可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置还包括第一千分测头底座(4)和第二千分测头底座(6)，第一千分测头底座(4)设置在第一转接板(3)的上端面上，第一千分测头底座(4)上加工有第一沉头通孔(4-1)，第二千分测头底座(6)的底端面上加工有中心螺纹孔(6-1)，第二千分测头底座(6)通过沉头螺钉与第一千分测头底座(4)固接；第二千分测头底座(6)上沿水平方向加工有测头安装通孔(6-2)，第二千分测头底座(6)上沿竖直方向加工有第一紧定螺纹孔(6-3)，千分测头(5)穿装在第二千分测头底座(6)的测头安装通孔(6-2)上，千分测头(5)通过紧定螺钉固定。

4.根据权利要求3所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：第一力传感器连接件(11)上沿轴向加工有第二沉头通孔(11-1)，第二力传感器连接件(13)上沿长度方向加工有第三沉头通孔(13-1)，第一力传感器连接件(11)的外缘沿周向均布加工有四个第一螺纹孔(11-2)，第二力传感器连接件(13)的外缘沿周向均布加工有四个第二螺纹孔(13-2)，第一力传感器连接件(11)通过沉头螺钉与第一力传感器(12)固接，法兰连接件(10)的法兰盘端通过四个螺钉与第一力传感器连接件(11)固接，法兰连接件(10)的另一端上沿长度方向加工有中心盲孔(10-2)，法兰连接件(10)上沿圆周方向均布加工有三个第二紧定螺纹孔(10-3)，电磁铁(8)另一端光轴插装在法兰连接件(10)的中心盲孔(10-2)内，电磁铁(8)另一端光轴通过三个紧定螺钉与法兰连接件(10)固定，绝缘推杆(14)一端的外沿上加工有四个推杆安装通孔(14-1)，绝缘推杆(14)通过四个螺钉与第二力传感器连接件(13)连接。

5.根据权利要求1、2或4所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：所述绝缘推杆(14)由聚酰亚胺制成。

6.根据权利要求5所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：动弹簧夹持座(19)中部沿其高度方向加工有第一竖直凹槽(19-1)，动弹簧压块(20)一端面上加工有与第一竖直凹槽(19-1)相配合的凸台(20-1)，动簧片(21)的下端夹持在动弹簧压块(20)与动弹簧夹持座(19)的第一竖直凹槽(19-1)之间，动簧片(21)的宽度与第一竖直凹槽(19-1)的宽度相同设置。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：动簧片(21)由聚酰亚胺制成。

8.根据权利要求7所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：所述第三转接板(23)组件由水平板(23-1)和竖直板(23-2)组成，水平板(23-1)安装在第二X轴位移移动平台(22)的上端面上，竖直板(23-2)竖直设置在水平板(23-1)的上端面上，角位移移动平台(24)固装在竖直板(23-2)朝向绝缘推杆(14)的端面上，第四转接板(25)的中心处加工有第四沉头通孔(25-1)，第二力传感器(26)通过螺钉与第四转接板(25)固定连接，第三力传感器连接件(27)上加工有中心沉头通孔(27-1)，第三力传感器连接件通过沉头螺钉与第二力传感器(26)固定连接，第一静触点夹具(28)上加工有第二竖直凹槽(28-1)，静触点(30)的上部夹持在第一静触点夹具(28)和第二静触点夹具(29)之间的第二竖直凹槽(28-1)内。

9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：第三力传感器连接件(27)由聚酰亚胺制成。

10.根据权利要求9所述的可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置，其特征在于：所述可调参数的电磁继电器触簧系统动作特性测试装置还包括第一电磁铁底座(7)和第二电磁铁底座(9)，电磁铁(8)通过第一电磁铁底座(7)和第二电磁铁底座(9)安装在第一转接板(3)的上端面上。