CN108089128A - 一种用于测试电机定子性能的测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试电机定子性能的测试工装，属于电机制造技术领域，包括地基、测试台架、滑动平台、测试工装组件、机架、陪测电机；地基上方依次设置测试台架、滑动平台，测试工装组件设置于滑动平台的一侧；陪测电机通过机架设置于滑动平台的另一侧，陪测电机的输出轴通过第一联轴器、扭矩传感器、第二联轴器、传动轴、测试花键与测试工装组件连接；传动轴上套设有传动轴壳体，传动轴的两端分别设置一组轴承Ⅰ，测试花键外侧套设有一测试花键壳体且测试花键壳体固定连接于传动轴壳体左侧面上，测试花键上设置有测试花键轴承。本发明在消除测试过程中的震动同时可以实现测试工装组件的快速切换，提高劳动生产率。

Description

一种用于测试电机定子性能的测试工装

技术领域

本发明涉及一种测试工装，尤其是一种用于测试电机定子性能的测试工装，属于电机制造技术领域。

背景技术

电机测试是利用仪器、仪表及相关设备，按照相关的规定，对电机制造过程中的半成品和成品，或以电机为主体的配套产品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行的检验，因此，为了保证电机的性能，具备一套结构精准、操作简单的电机性能测试台是非常必要的。

尤其是对于永磁电机而言，其发展趋势为高转速、大扭矩，然而在提高电机转速要求后，势必要提高电机出厂测试要求，目前电机性能测试台主要在高转速、低扭矩及低转速、高扭矩两种测试环境下测试电机的性能，但是，现有的电机定子性能测试工装在上述两种情况下的测试精度差。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种用于测试电机定子性能的测试工装，在消除测试过程中的震动同时可以实现测试工装组件的快速切换，提高劳动生产率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：包括地基、测试台架、滑动平台、测试工装组件、机架、陪测电机；所述测试台架固定设置于所述地基的上方，所述滑动平台设置于所述测试台架上并沿测试台架做直线往复运动，所述测试工装组件设置于滑动平台的一侧；所述陪测电机通过机架设置于所述滑动平台的另一侧，所述陪测电机的输出轴通过第一联轴器与扭矩传感器的一端相连，扭矩传感器的另一端通过转接轴与第二联轴器的一端相连，所述第二联轴器另一端连接传动轴，所述传动轴通过测试花键与所述工装组件连接；所述传动轴上套设有传动轴壳体且所述传动轴壳体固定于滑动平台上，所述传动轴的两端分别设置一组轴承Ⅰ，所述的轴承Ⅰ通过轴承座固定连接于传动轴壳体内；所述测试花键外侧套设有一测试花键壳体且所述测试花键壳体固定连接于所述传动轴壳体左侧面上，所述测试花键上设置有测试花键轴承，所述测试花键轴承通过测试花键轴承安装板固定连接于测试花键壳体内。

本发明技术方案的进一步改进在于：测试台架包括测试平台底架和位于测试平台底架上方的测试平台，所述测试平台底架通过预埋于地基中地脚螺栓与地基固定连接,所述测试平台的上表面上沿长度延伸方向上设置若干个相互平行的T型槽。

本发明技术方案的进一步改进在于：测试工装组件包括测试工装底座、滑动组件、转子安装板、中空的转子支撑轴、陪测转子总成组件、被测定子、支撑组件、气缸、三相出线端子快速压紧组件；所述测试工装底座固定设置于滑动平台的上方，所述测试工装底座的上方连接滑动组件；所述滑动组件上固定连接转子安装板；所述转子支撑轴固定连接于转子安装板的右侧面上且所述转子支撑轴的轴线与所述测试台架平行；所述陪测转子总成组件套设于所述转子支撑轴上；所述气缸位于所述转子安装板的左侧且气缸的拉杆轴依次穿过转子安装板、转子支撑轴的内腔后与陪测转子总成组件固定连接，所述气缸的轴线、所述转子支撑轴、所述被测转子总成组件的轴线位于同一条直线上；所述被测定子套设于陪测转子总成组件外侧且所述被测定子上还设有定位耳，所述定位耳上设有定位耳孔；所述滑动组件上还设置有用于支撑被测定子的支撑组件且所述支撑组件位于转子安装板右侧；所述三相出线端子快速压紧组件置于所述测试花键壳体上。

本发明技术方案的进一步改进在于：测试工装底座包括固定设置于测试台底板上的两个相互平行且间隔一定距离的支撑块、固定设置于所述支撑块上方的滑轨支撑板；所述滑动组件包括固定设置于滑轨支撑板上相互平行且间隔一定距离的第一滑轨和第二滑轨、套设于第一滑轨上的第一滑块、第二滑块、套设于第二滑轨上的第三滑块、第四滑块。

本发明技术方案的进一步改进在于：陪测转子总成包括假轴、套设于假轴上的转子铁芯；所述假轴为Y型中空结构且假轴内腔中镶嵌有轴承Ⅱ，所述假轴与所述转子支撑轴之间通过轴承Ⅱ连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：支撑组件包括固定于滑动组件上的被测定子底座、设置于被测定子底座上方的被测定子压板，所述被测定子底座与所述被测定子压板之间通过肘夹拆卸连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：测试工装组件还包括用于定位被测定子的前段挡圈组件和后段挡圈。

本发明技术方案的进一步改进在于：前段挡圈组件包括与被测定子的圆周面相扣合的弧形挡圈、环形铜压块、销轴、弹簧Ⅱ；所述弧形挡圈的两侧分别设置销轴孔；所述销轴孔靠近被测定子的一端插接一环形铜压块，所述环形铜压块伸出销轴孔一端距离；所述销轴孔内设置有与定位耳孔相匹配的销轴，所述销轴伸入环形铜压块内部；所述销轴上套设弹簧Ⅱ。

本发明技术方案的进一步改进在于：测试工装组件还包括推行机构，所述推行机构包括气缸推动机构和手动推动机构，所述气缸推动机构固定设置于滑动组件上且所述气缸推动机构位于支撑组件的右侧，所述气缸推动机构用于推动支撑组件沿滑动组件做直线往复运动；所述手动推动机构固定连接于转子安装板上。

本发明技术方案的进一步改进在于：传动轴与测试花键之间采用螺钉固定，所述螺钉外侧套设有弹簧Ⅰ。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供了一种用于测试电机转子性能的测试工装，一方面在消除测试过程中的震动同时可以实现测试工装组件的快速切换提高劳动生产率，另一方面还可以保证各个测试部件之间的同轴度，尤其是保证陪测转子在测试过程中与被测定子的同心度，降低陪测转子偏心而导致被测定子发生扫膛风险。

进一步的，测试台架通过预埋于地基中地脚螺栓固定在地基上，并采用环氧树脂进行灌胶，使测试台架与地基之间连接更加稳固，便于测试台架产生的震动直接传导至地面，起到消除震动的功能。

进一步的，传动轴上套设轴承，可以保证在陪测电机的带动下，传动轴高速转动，产生较小的震动及噪音；另外测试花键增加一个测试花键轴承，可保证测试花键的高速稳定转动且保持同心度；测试花键与传动轴之间采用弹簧、螺钉方式连接方式进行连接，可以消除两者的连接处的磨损。

进一步的，陪测转子总成组件中，使用假轴方式，通过气缸、拉杆轴的带动下，可实现陪测转子总成组件的压紧。

进一步的，假轴与测试花键采用螺钉与弹簧进行连接，可实现软对接，防止测试花键、假轴的碰伤。

进一步的，采用前段挡圈组件对被测定子进行定位，可以防止因电机结构的特殊要求，在电机测试过程中减少电机定位部位硅钢片翘片。

测试过程中，被测电机三相出线可实现气缸快速、准确及安全夹紧。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是本发明去除防护罩后的主视图；

图3是本发明右视图；

图4是本发明的剖视图；

图5是本发明的局部示意图；

图6是被测转子总成的示意图；

图7是被测定子前后端面定位的爆炸图；

图8是被测定子前后端面定位示意图；

图9是支撑组件的示意图；

图10是三相出线端子快速压紧组件的示意图；

其中，1、地基，2、测试台底架，3、测试平台，4、导向块，5、测试台底板，6、机架，7、陪测电机，8、第一联轴器，9、扭矩传感器，10、转接轴，11、第二联轴器，12、传动轴，13、测试花键，14、传动轴壳体，15、轴承Ⅰ，16、测试花键壳体，17、螺钉，18、弹簧Ⅰ，19、测试花键轴承，20、橡胶垫块，21、地脚螺栓，22、转子安装板，23、转子支撑轴，24、被测定子，25、定位耳，26、气缸，27、拉杆轴，28、三相出线端子快速压紧组件，29、支撑块，30、滑轨支撑板，31、假轴，32、转子铁芯，33、轴承Ⅱ，34、被测定子底座，35、被测定子压板，36、肘夹，37、拉板，38、M8内六角螺钉，39、前段挡圈组件，40、后段挡圈，41、弧形挡圈，42、环形铜压块，43、销轴，44、弹簧Ⅱ，45、气缸推动机构，46、手动推动机构，47、扭矩传感器防护罩，48、夹持机构，49、防护罩，50、接线座连接板，51、三相接线座，52、接线座盖，53、三相铜板，54、三相铜端子，55、压紧块，56、气缸推板，57、压紧气缸，58、气缸座。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

如图1所示，一种用于测试电机定子性能的测试工装，包括地基1、测试台架、滑动平台、测试工装组件、机架6、陪测电机7。

如图1、图2所示，地基1为环氧树脂地基，且地基为长方形，地基1的四个角和两个长边的中心位置都预埋有地脚螺栓21，通过地脚螺栓21和橡胶垫块22将测试台架固定设置于地基1的上方，另外通过环氧树脂进行灌胶，使测试台架与地基之间连接更加稳固，便于测试台架产生的震动直接传导至地面，并通过橡胶垫块将测试台架震动减弱，起到消除震动的功能。

如图3所示，测试台架包括测试平台底架2和位于测试平台底架上方的测试平台3，且测试平台3的上表面上沿长度延伸方向上设置若干个相互平行的T型槽。滑动平台设置于测试台架2上并沿测试台架做直线往复运动，滑动平台包括位于所述T型槽内设有可沿T型槽做直线往复运动导向块4以及位于导向块上方的测试台底板5。

如图4、图5所示，测试工装组件设置于滑动平台的一侧；陪测电机7通过机架6设置于滑动平台的另一侧，陪测电机7的输出轴通过第一联轴器8与扭矩传感器9的一端相连，扭矩传感器9的另一端通过转接轴10与第二联轴器11的一端相连，第二联轴器另一端连接传动轴12，传动轴12通过测试花键13与所述工装组件连接；传动轴12上套设有传动轴壳体14且传动轴壳体14固定于滑动平台上，传动轴12的两端分别设置一组轴承Ⅰ15，轴承Ⅰ15通过轴承座固定连接于传动轴壳体14内；测试花键13外侧套设有一测试花键壳体16且测试花键壳体16固定连接于所述传动轴壳体14左侧面上，测试花键13上设置有测试花键轴承19，测试花键轴承19通过测试花键轴承安装板固定连接于测试花键壳体16内。传动轴与测试花键之间采用螺钉17固定，所述螺钉17外侧套设有弹簧Ⅰ18。

其中，传动轴上轴承Ⅰ采用双列高转速角接触轴承，在陪测电机的带动下，传动轴可高速转动，产生较小的震动及噪音；测试花键采用莫氏锥度测试花键，在测试花键工作一定期限后，可快速更换测试花键备件，缩短维修工时；另外测试花键增加一个测试花键轴承，可保证测试花键的高速稳定转动且保持同心度；测试花键与传动轴之间采用弹簧、螺钉方式连接方式进行连接，可以消除两者的连接处的磨损。

测试工装组件包括测试工装底座、滑动组件、转子安装板22、中空的转子支撑轴24、陪测转子总成组件、被测定子24、支撑组件、气缸26、三相出线端子快速压紧组件28。

如图3所示，测试工装底座固定设置于滑动平台的上方，测试工装底座包括固定设置于测试台底板上的两个相互平行且间隔一定距离的支撑块29、固定设置于两个支撑块上方的滑轨支撑板30；测试工装底座的上方连接滑动组件，即滑动组件设置在滑轨支撑板30；滑动组件包括固定设置于滑轨支撑板上相互平行且间隔一定距离的第一滑轨和第二滑轨、套设于第一滑轨上的第一滑块、第二滑块、套设于第二滑轨上的第三滑块、第四滑块。

滑动组件上固定连接转子安装板22；所述转子支撑轴23固定连接于转子安装板22的右侧面上且转子支撑轴的轴线与测试台架平行；陪测转子总成组件套设于转子支撑轴上；气缸26位于转子安装板的左侧且气缸的拉杆轴27依次穿过转子安装板、转子支撑轴的内腔后与陪测转子总成组件固定连接，气缸的轴线、转子支撑轴、所述被测转子总成组件的轴线位于同一条直线上；被测定子24套设于陪测转子总成组件外侧且所述被测定子上还设有定位耳26，定位耳上设有定位耳孔；滑动组件上还设置有用于支撑被测定子24的支撑组件且支撑组件位于转子安装板22右侧；三相出线端子快速压紧组件28置于所述测试花键壳体16上。

如图6所示，陪测转子总成包括假轴31、套设于假轴上的转子铁芯32；假轴为Y型中空结构且假轴内腔中镶嵌有轴承Ⅱ33，假轴31与转子支撑轴23之间通过轴承Ⅱ33连接，其中轴承Ⅱ采用的轴承类型为高速轴承，且高速轴承的个数为两个，可实现陪测转子总成在高转速工作条件下与被测定子的同心度，防止定转子扫膛。

进一步的，气缸的拉杆轴27与陪测转子总成组件之间通过M8内六角螺钉38、拉板37进行固定。

如图9所示，支撑组件包括固定于滑动组件上的被测定子底座34、设置于被测定子底座34上方的被测定子压板35，被测定子底座34与所述被测定子压板35之间通过肘夹36拆卸连接。被测定子24安装于被测定子底座34上，将被测定子压板35使用肘夹36与被测定子底座连接，实现被测定子压紧。

如图7、图8所示，测试工装组件还包括用于定位被测定子的前段挡圈组件39和后段挡圈40。其中，后段挡圈40的个数为两个，其中后端挡圈的内侧面与被测定子的圆周面相扣合。

前段挡圈组件39包括与被测定子的圆周面相扣合的弧形挡圈41、环形铜压块42、销轴43、弹簧44Ⅱ；弧形挡圈的两侧分别设置销轴孔；销轴孔靠近被测定子的一端插接一环形铜压块，环形铜压块伸出销轴孔一端距离；销轴孔内设置有与定位耳孔相匹配的销轴，销轴伸入环形铜压块内部；销轴上套设弹簧Ⅱ。可以保证测试结束后，定位销与被测定子定位耳的定位孔脱离时，不会将硅钢片因定位销与定位孔的干涉而产生翘片；其原理为：测试工装组件结合后，定位销与被测定子定位耳上的定位孔对中，铜压块将被测定子定位耳上的硅钢片压紧；测试工装组件分离时，铜压块有弹簧弹力的作用，在定位销先与被测定子定位耳的定位孔分离过程中，铜压块始终压紧被测定子的硅钢片，防止其翘片。前段挡圈组件的个数为两个。

如图4所示，测试工装还包括推行机构，所述推行机构包括气缸推动机构45和手动推动机构46，气缸推动机构45固定设置于滑动组件上且所述气缸推动机构位于支撑组件的右侧，所述气缸推动机构用于推动支撑组件沿滑动组件做直线往复运动；所述手动推动机构46固定连接于转子安装板22上。

如图10所示，三相出线端子快速压紧组件28包括接线座连接板50、三相接线座51、接线座盖52、三相铜板53、三相铜端子54，所述三相接线座51固定设置于接线座连接板50上，所述三相铜板53设置于三相接线51座内，三相接线座上方设有接线座盖52，所述三相铜板上方设置三相铜端子54，所述三相铜端子上设置有用于压紧三相铜端子的压紧块55，压紧块55上方通过一气缸推板56与压紧气缸57连接，所述压紧气缸用于实现对三相端子的压紧，且所述压紧气缸通过气缸座58与所述接线座连接板固定连接。

本发明采用三相出线端子快速压紧组件28，可实现被测定子总成三相端子的快速、稳固压接，防止出现三相端子打火的风险；将测定子总成三相端子定位孔安装于铜端子内，压紧气缸向下压紧定子总成三相端子。

所述用于测试电机定子性能的测试工装还包括用于固定转子安装板的夹紧机构48，所述夹紧机构固定设置于测试花键壳体的前后两侧。

如图1所示，测试台架上还设置有防护罩49，其中防护罩采用有机玻璃材质，既可以起到保护的作用又可以随时观测运行状况；测试台底板上设置有扭矩传感器保护罩47。

Claims (10)

1.一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：包括地基（1）、测试台架、滑动平台、测试工装组件、机架（6）、陪测电机（7）；所述测试台架固定设置于所述地基（1）的上方，所述滑动平台设置于所述测试台架上并沿测试台架做直线往复运动，所述测试工装组件设置于滑动平台的一侧；所述陪测电机（7）通过机架（6）设置于所述滑动平台上的另一侧，所述陪测电机（7）的输出轴通过第一联轴器（8）与扭矩传感器（9）的一端相连，扭矩传感器的另一端通过转接轴（10）与第二联轴器（11）的一端相连，所述第二联轴器（11）另一端连接传动轴（12），所述传动轴通过测试花键（13）与所述测试工装组件连接；所述传动轴（12）上套设有传动轴壳体（14）且所述传动轴壳体（14）固定于滑动平台上，所述传动轴的两端分别设置一组轴承Ⅰ（15），所述的轴承Ⅰ（15）通过轴承座固定连接于传动轴壳体（14）内；所述测试花键（13）外侧套设有一测试花键壳体（16）且所述测试花键壳体（16）固定连接于所述传动轴壳体（14）左侧面上，所述测试花键（13）上设置有测试花键轴承（19），所述测试花键轴承（19）通过测试花键轴承安装板固定连接于测试花键壳体（16）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述测试台架包括测试平台底架（2）和位于测试平台底架上方的测试平台（3），所述测试平台底架通过预埋于地基中地脚螺栓（21）与地基固定连接,所述测试平台（3）的上表面上沿长度延伸方向上设置若干个相互平行的T型槽；

所述滑动平台包括位于所述T型槽内设有可沿T型槽做直线往复运动导向块（4）以及位于导向块上方的测试台底板（5）。

3.根据权利要求2所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述测试工装组件包括测试工装底座、滑动组件、转子安装板（22）、中空的转子支撑轴（23）、陪测转子总成组件、被测定子（24）、支撑组件、气缸（26)、三相出线端子快速压紧组件（28）；所述测试工装底座固定设置于滑动平台的上方，所述测试工装底座的上方连接滑动组件；所述滑动组件上固定连接转子安装板（22）；所述转子支撑轴（23）固定连接于转子安装板的右侧面上且所述转子支撑轴的轴线与所述测试台架平行；所述陪测转子总成组件套设于所述转子支撑轴（23）上；所述气缸（26）位于所述转子安装板的左侧且气缸的拉杆轴（27）依次穿过转子安装板、转子支撑轴的内腔后与陪测转子总成组件固定连接，所述气缸（26）的轴线、所述转子支撑轴（23）、所述被测转子总成组件的轴线位于同一条直线上；所述被测定子（24）套设于陪测转子总成组件外侧且所述被测定子上还设有定位耳（25）且定位耳上设有定位耳孔；所述滑动组件上还设置有用于支撑被测定子（24）的支撑组件且所述支撑组件位于转子安装板右侧；所述三相出线端子快速压紧组件（28）置于所述测试花键壳体（16）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述测试工装底座包括固定设置于测试台底板（5）上的两个相互平行且间隔一定距离的支撑块（29）、固定设置于所述支撑块上方的滑轨支撑板（30）；所述滑动组件包括固定设置于滑轨支撑板（30）上相互平行且间隔一定距离的第一滑轨和第二滑轨、套设于第一滑轨上的第一滑块、第二滑块、套设于第二滑轨上的第三滑块、第四滑块。

5.根据权利要求3所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述陪测转子总成包括假轴（31）、套设于假轴上的转子铁芯（32）；所述假轴为Y型中空结构且假轴内腔中镶嵌有轴承Ⅱ（33），所述假轴（31）与所述转子支撑轴（23）之间通过轴承Ⅱ（33）连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述支撑组件包括固定于滑动组件上的被测定子底座（34）、设置于被测定子底座上方的被测定子压板（35），所述被测定子底座（34）与所述被测定子压板（35）之间通过肘夹（36）拆卸连接。

7.根据权利要求3所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述测试工装组件还包括用于定位被测定子（24）的前段挡圈组件（39）和后段挡圈（40）。

8.根据权利要求7所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述前段挡圈组件（39）包括与被测定子的圆周面相扣合的弧形挡圈（41）、环形铜压块（42）、销轴（43）、弹簧Ⅱ（44）；所述弧形挡圈的两侧分别设置销轴孔；所述销轴孔靠近被测定子的一端插接一环形铜压块（42），所述环形铜压块（42）伸出销轴孔一端距离；所述销轴孔内设置有与定位耳孔相匹配的销轴（43），所述销轴伸入环形铜压块内部；所述销轴上套设弹簧Ⅱ（44）。

9.根据权利要求3所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述测试工装组件还包括推行机构，所述推行机构包括气缸推动机构（45）和手动推动机构（46），所述气缸推动机构固定设置于滑动组件上且所述气缸推动机构位于支撑组件的右侧，所述气缸推动机构用于推动支撑组件沿滑动组件做直线往复运动；所述手动推动机构固定连接于转子安装板（22）上。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种用于测试电机定子性能的测试工装，其特征在于：所述传动轴与测试花键之间采用螺钉（17）固定，所述螺钉外侧套设有弹簧Ⅰ（18）。