CN110007256A - 一种电磁铁吸力及运动位移的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁铁吸力及运动位移的测试装置，包括基础架、运动主轴、位移测量组件、重力组件，所述基础架中央设有通孔，所述运动主轴一端与被测电磁铁的衔铁连接，另一端贯穿所述基础架与重力组件连接，运动主轴能够沿被测电磁铁轴向移动，所述位移测量组件包括固定轴套和活动轴套，固定轴套和活动轴套的外圆周面上均设有刻度线，所述固定轴套活动套接于运动主轴的外侧，并与基础架固定连接，所述活动轴套套设在运动主轴上，且活动轴套的底部设在固定轴套的外侧，被测电磁铁设于所述基础架上。采用该测试装置，能够通过增减砝码来准确的得出电磁铁吸力的数值，同时能够直观的读出在电磁铁吸力作用下衔铁运动位移的大小。

Description

一种电磁铁吸力及运动位移的测试装置

技术领域

本发明属于电磁铁测试领域，具体涉及一种电磁铁吸力及位移测试装置。

背景技术

电磁铁是通电产生电磁的一种装置，由线圈和导磁材料组成，电磁铁在通电时有磁性，断电后磁性消失，电磁铁在我们的日常生活中有及其广泛的应用，由于它的发明也使发电机的功率得到了极大的提高；在运用时需要知道电磁铁吸力及位移的数值，往往都通过计算获得，计算很繁杂；需要设计一种电磁铁的吸力及运动位移的测试装置，要求即能在测吸力的同时又能测出移动位移，目前没有该联动测试装置。

因此，需要设计一种能同时测吸力的同时能测出移动位移的装置，以便让产品进行上述试验。

发明内容

本发明提供一种电磁铁吸力及位移的测试装置，能够在测出电磁铁吸力大小的同时得出运动位移。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种电磁铁吸力及运动位移的测试装置，包括基础架、运动主轴、位移测量组件、重力组件，所述基础架中央设有通孔，所述运动主轴一端与被测电磁铁的衔铁连接，另一端贯穿所述基础架与重力组件连接，运动主轴能够沿被测电磁铁轴向移动，所述位移测量组件包括固定轴套和活动轴套，固定轴套和活动轴套的外圆周面上均设有刻度线，所述固定轴套活动套接于运动主轴的外侧，并与基础架固定连接，所述活动轴套套设在运动主轴上并且与运动主轴螺纹连接，活动轴套的下部套接在固定轴套的外侧，被测电磁铁设于所述基础架上。

作为上述方案的优选，所述基础架分为上下两层，包括支撑柱、第一固定板、第二固定板，所述第一固定板和第二固定板分别与支撑柱垂直固定连接，第一固定板平行设置于第二固定板的上方，第一固定板上表面固定有电磁铁轴套，并通过电磁铁轴套与被测电磁铁连接，所述固定轴套固定在第二固定板上，固定轴套外圆周面上的刻度线位于第二固定板的上方，所述基础架底部设有调节支脚。

作为上述方案的优选，所述调节支脚包括螺杆、地脚和锁紧块，所述螺杆上端与支撑柱固定连接，下端活动连接地脚，螺杆上设有锁紧块，所述地脚的中央设有螺纹盲孔，地脚的下端面为球面。

作为上述方案的优选，所述运动主轴的上部设有外螺纹，下部设有内螺纹孔，中部设有轴肩，轴肩开设有外螺纹。

作为上述方案的优选，所述重力组件包括砝码盘、砝码轴、砝码，所述砝码轴一端与砝码盘固定连接，另一端与运动主轴螺纹连接，所述砝码套设在砝码轴上。

作为上述方案的优选，所述砝码盘和砝码的上表面中央均设有凸台，砝码下表面中央设有能够与凸台配合的凹槽，砝码的一侧壁开设有缺口，缺口的宽度大于砝码轴的直径。

作为上述方案的优选，所述活动轴套包括连接段和标识段，所述连接段设有内螺纹，并通过内螺纹与运动主轴的轴肩连接，所述标识段的内径大于连接段的内径，标识段下部设置为圆锥状，标识段下部侧壁设有圆周刻度，所述固定轴套设于标识段的内侧，固定轴套靠近标识段一端设有轴向刻度。

作为上述方案的优选，所述运动主轴上端螺纹连接有转接螺钉，并通过转接螺钉与被测电磁铁的衔铁连接。

由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：采用该测试装置能够通过增减砝码来准确的得出电磁铁吸力的数值，而不需要经过换算及其它测力器，方便快捷；同时能够通过读取固定轴套和活动轴套上的刻度值，直观的读出在电磁铁吸力作用下运动主轴的运动位移的大小，且固定轴套和活动轴套构成一个类似于螺旋测微器的结构，能够精确的测量运动位移。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1、图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明剖面结构示意图；

图4为本发明局部放大结构示意图；

图5为本发明运动主轴的结构示意图；

图6、图7为本发明砝码的结构示意图；

图8为本发明固定轴套与活动轴套调零的结构示意图；

图9为本发明固定轴套的结构示意图；

图10、图11为本发明活动轴套的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图11所示，一种电磁铁吸力及运动位移的测试装置，包括基础架1、运动主轴2、位移测量组件、重力组件，所述基础架1中央设有通孔，所述运动主轴2一端与被测电磁铁5的衔铁51连接，另一端贯穿所述基础架1与重力组件连接，运动主轴2能够沿被测电磁铁5轴向移动，所述位移测量组件包括固定轴套31和活动轴套32，固定轴套31和活动轴套32的外圆周面上均设有刻度线，所述固定轴套31活动套接于运动主轴2的外侧，并与基础架1固定连接，所述活动轴套32套设在运动主轴2上并且与运动主轴螺纹连接，活动轴套32的下部套接在固定轴套31的外侧，被测电磁铁5设于所述基础架1上，被测电磁铁5包括衔铁51、静铁芯52、线圈53及壳体54(如图4所示)，所述壳体54固定在基础架1上，壳体54内部具有一空腔，空腔底部开设有通孔，所述衔铁51设于壳体54的空腔内，且能够贯穿空腔底部的通孔，衔铁51中央设有螺纹通孔，所述线圈53绕在所述静铁芯52外部，所述静铁芯52位于衔铁51正上方，且衔铁51上端面与静铁芯52下端面之间设有间隔。

所述基础架1分为上下两层，包括支撑柱11、第一固定板12、第二固定板13，所述第一固定板12和第二固定板13分别与支撑柱11垂直固定连接，第一固定板12平行设置于第二固定板13的上方，第一固定板12上表面固定有电磁铁轴套6，并通过电磁铁轴套6与被测电磁铁5的壳体54连接，所述电磁铁轴套6用于支撑电磁铁壳体54，电磁铁轴套6通过螺钉与第一固定板12固定，当电磁铁5的尺寸更改时，依据电磁铁的尺寸大小，对电磁铁轴套进行更换。所述固定轴套31固定在第二固定板13上，固定轴套31外圆周面上的刻度线位于第二固定板13的上方，所述基础架1底部设有调节支脚14，用于在测试前将整个测试装置调平，保证测试装置的稳固。

所述调节支脚14包括螺杆141、地脚142和锁紧块143，所述螺杆141上端与支撑柱11固定连接，下端活动连接地脚142，螺杆141上设有锁紧块143，锁紧块143采用螺母，所述地脚142的中央设有螺纹盲孔，地脚142的下端面为球面，与地面形成点接触，使得基础架1更加容易调整水平。在调节时，先松动锁紧块143，再调节地脚142，当基础架1达到平衡时，将锁紧块143拧紧用以锁紧地脚142。

所述运动主轴2的上部设有外螺纹21，用于与衔铁51连接，下部设有内螺纹孔22，用于与砝码轴42的连接固定，中部设有轴肩23，轴肩开设有外螺纹，用于与活动轴套32的连接。运动主轴2为重要的连接部件，故需要该零件具有一定的强度和韧性，本实施例中运动主轴2的材料采用圆钢，并经调质处理。

所述重力组件包括砝码盘41、砝码轴42、砝码43，所述砝码轴42一端与砝码盘41固定连接，另一端与运动主轴2下部的内螺纹孔连接，所述砝码43套设在砝码轴42上。

所述砝码盘41和砝码43的上表面中央均设有凸台431，砝码43下表面中央设有能够与凸台配合的凹槽432，凸台431与凹槽432的基本尺寸一致，公差要求不同，凸台按负差加工，凹槽按正差加工，当上下两只砝码43叠放时，上砝码43下端的凹槽432与下砝码43上端的凸台431正好配合叠放，增加其稳定性，砝码43的一侧壁开设有缺口433，缺口的宽度大于砝码轴42的直径，当进行吸力测试时，能够利用该缺口将新增的砝码43套设在砝码轴42上。

所述活动轴套32包括连接段321和标识段322，所述连接段321设有内螺纹，并通过内螺纹与运动主轴2的轴肩23连接。所述标识段322的内径大于连接段321的内径，标识段322下部设置为圆锥状，标识段下部侧壁设有围绕圆锥面360°均匀布设的圆周刻度3221。所述固定轴套31设于标识段321的内侧，固定轴套31靠近标识段322一端设有轴向刻度311，包括一条沿固定轴套轴向的中心线及设于该中心线两侧的主刻度和半刻度。固定轴套和活动轴套构成一个类似于螺旋测微器的结构，在使用前，需将固定轴套和活动轴套上的零刻度线相对其(如图8所示)，故连接段321的内螺纹采用细牙螺纹，以便更好的保证活动轴套32旋转时较小的位移，方便零位调整时的一致性，为了防止在手动旋转时打滑，在连接段321的外圆周采取滚花措施，使得在需要调整时不需要工具，直接用手就能够进行旋转固定。

所述运动主轴2上端螺纹连接有转接螺钉7，并通过转接螺钉7与被测电磁铁5的衔铁51连接。当电磁铁衔铁51的螺纹通孔直径改变时，通过更换转接螺钉7即可对不同的电磁铁进行测试。

测试时，首先通过调节支脚14将基础架1调平，电磁铁壳体54固定在第一固定板12上，根据测试要求调整好电磁铁静铁芯52下端面与衔铁51上端面之间的间隔，运动主轴2通过转接螺钉7与电磁铁的衔铁51固定连接，旋转活动轴套32，使其沿运动主轴2周向转动，从而使固定轴套与活动轴套上的零刻度线相对齐，运动主轴2与重力组件固定连接，然后向电磁铁线圈53通电，衔铁51在电磁吸力的作用下带动运动主轴2连同固定在其下端的重量组件一起沿电磁铁轴向向靠近静铁芯的方向移动，运动主轴2的移动能够带动活动轴套32同时沿运动主轴2的轴向和周向移动，而固定轴套31固定在第二固定板13上不产生位移，运动主轴2在活动轴套32中相对于活动轴套32旋转一周，运动主轴2便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离，因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能够用圆周上的读数表示出来，按照螺旋测微器的读数方法即可由固定轴套31和活动轴套32上的刻度值来读出电磁铁的运动位移，读数时，先读固定轴套上的主刻度，再读半刻度(若半刻度线已露出，记作0.5mm；若半刻度线未露出，记作0.0mm)，再读活动轴套32上的刻度(记作n×0.01mm)，再估读，最终读数结果为主刻度+半刻度+活动轴套上的刻度+估读。在电磁铁吸力预估值的上下浮动范围内，改变砝码43数量，多次重复上述操作，如果运动主轴2在砝码数量为N时能够带动砝码盘移动，而在其基础上增加一个砝码至砝码数量为N+1个时无法带动砝码盘移动，那么该电磁铁5的电磁吸力值介于N个砝码重量至N+1个砝码重量值之间，可以通过减小单个砝码重量的方式提高测试精度，在本实施例中，由于应用过程中对电磁铁吸力测试精度要求不高，故可采用N个砝码重量值计作电磁铁5的电磁吸力值，此时固定轴套31和活动轴套32上的刻度值为电磁铁的运动位移。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电磁铁吸力及运动位移的测试装置，其特征在于：包括基础架、运动主轴、位移测量组件、重力组件，所述基础架中央设有通孔，所述运动主轴一端与被测电磁铁的衔铁连接，另一端贯穿所述基础架与重力组件连接，运动主轴能够沿被测电磁铁轴向移动，所述位移测量组件包括固定轴套和活动轴套，固定轴套和活动轴套的外圆周面上均设有刻度线，所述固定轴套活动套接于运动主轴的外侧，并与基础架固定连接，所述活动轴套套设在运动主轴上并且与运动主轴螺纹连接，活动轴套的下部套接在固定轴套的外侧，被测电磁铁设于所述基础架上。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述基础架分为上下两层，包括支撑柱、第一固定板、第二固定板，所述第一固定板和第二固定板分别与支撑柱垂直固定连接，第一固定板平行设置于第二固定板的上方，第一固定板上表面固定有电磁铁轴套，并通过电磁铁轴套与被测电磁铁连接，所述固定轴套固定在第二固定板上，固定轴套外圆周面上的刻度线位于第二固定板的上方，所述基础架底部设有调节支脚。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：所述调节支脚包括螺杆、地脚和锁紧块，所述螺杆上端与支撑柱固定连接，下端活动连接地脚，螺杆上设有锁紧块，所述地脚的中央设有螺纹盲孔，地脚的下端面为球面。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述运动主轴的上部设有外螺纹，下部设有内螺纹孔，中部设有轴肩，轴肩开设有外螺纹。

5.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于：所述重力组件包括砝码盘、砝码轴、砝码，所述砝码轴一端与砝码盘固定连接，另一端与运动主轴螺纹连接，所述砝码套设在砝码轴上。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于：所述砝码盘和砝码的上表面中央均设有凸台，砝码下表面中央设有能够与凸台配合的凹槽，砝码的一侧壁开设有缺口，缺口的宽度大于砝码轴的直径。

7.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于：所述活动轴套包括连接段和标识段，所述连接段设有内螺纹，并通过内螺纹与运动主轴的轴肩连接，所述标识段的内径大于连接段的内径，标识段下部设置为圆锥状，标识段下部侧壁设有圆周刻度，所述固定轴套设于标识段的内侧，固定轴套靠近标识段一端设有轴向刻度。

8.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于：所述运动主轴上端螺纹连接有转接螺钉，并通过转接螺钉与被测电磁铁的衔铁连接。