CN112098907B - 一种多对磁瓦开路磁通测试用装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明为了克服现有技术中磁瓦粘结固定法的滴胶量难以把控，影响测试结果的准确性及检测效率的问题，提供一种多对磁瓦开路磁通测试用装置及测试方法，包括：机壳；底座，底座的外周面上设有第一安装凸台，底座的内周面上设有用以对机壳限位的支撑凸台；外套，外套的内壁面上设有第二安装凸台，第一安装凸台的内壁面与第二安装凸台的外壁面螺纹旋转配合；压环，压环沿其轴向包括连接部和定位部，连接部与外套远离第二安装凸台的一端可拆卸连接；定位卡环，定位卡环沿其轴向包括本体和分隔件，分隔件沿本体的周向间隔布置；机壳的内壁面上设有用以对定位卡环限位的支撑平台，分隔件位于本体远离支撑平台的一侧；磁瓦位于相邻两个分隔件之间。

Description

一种多对磁瓦开路磁通测试用装置及测试方法

技术领域

本发明涉及磁瓦磁通检测技术领域，特别是涉及一种多对磁瓦开路磁通测试用装置及测试方法。

背景技术

目前，铁氧体磁瓦广泛应用于汽车，摩托车，家电，电动工具，健身器械等领域，特别是作为汽车电机和直流变频电机的重要功能器件而更被广泛使用。永磁铁氧体磁瓦常规生产工艺包括制浆，磁场压制成型、烧结、磨加工、内外弧弧度测试、长、高度尺寸及磁性能检测分析等。磁瓦的磁性能检测包括：单只磁瓦切割成方块标准样品测试三个材料参数（Br、Hcb、BHmax），用数字式特斯拉计测试单只磁瓦的内外弧表磁或磁瓦机壳组件的中心磁，以及用数字式磁通计测试单片磁瓦和双片磁瓦或多片磁瓦组合的磁通量。依据不同的客户需求选择不同的磁通测试方案，大多选择的是将多对已磁化磁瓦均匀等高按内弧N、S极交错的分布固定在机壳内壁的组合件作为转子和专门定做配套测试夹具作为定子进行组合来测试多对磁瓦的开路磁通。

在磁化后的多对磁瓦和专用的机壳组合成检测组件时，我们首先要把已磁化的多对磁瓦在专用的机壳内壁进行定位固定，这样才可避免磁瓦机壳组件在插入定子时，已着磁的磁瓦被吸附在定子测试夹具中部的纯铁测试电枢上，否则会无法测试或影响测试结果的准确性。为了小型化、轻量化的需要，现在市场上许多定子（磁瓦和机壳的组合件）内部单只磁瓦内外径数值小，而且磁瓦的厚度也较薄。同时为了获得相对更大的磁动能机壳内壁分布多对磁瓦，同时磁瓦弦长的圆心角较大（接近等分圆心角）导致多对磁化后的磁瓦在机壳内壁均匀分布固定后，各片磁瓦之间留下的间隙相当小。

若采用常规思路弦长方向卡紧根本无法在机壳内壁用卡环定位固定，只能采用快干胶水或其他缓慢固化胶水将磁体粘结在机壳内壁。其问题在于，粘结固定时滴胶量难以把握，滴胶量过小时难以将磁瓦粘结牢固，插入定子测试时磁瓦会从机壳内壁脱落附吸在测试夹具上，导致测试的结果不准确或无法测试；滴胶量过大时检测完毕后磁瓦难以拆下，附着在机壳内壁面上的胶水清理耗时较长且清理难度较大，检测效率较低。

申请号为CN201610918807.2的中国专利公开了一种扭矩传感器磁通变化检测结构，包括检测盖体和永磁体，还包括检测环，检测盖体包括检测上盖和检测下盖，检测盖体内设有检测腔体，检测腔体内设有检测扭矩传感器磁通变化的检测电路板，检测环上设有永磁铁、内检测环和磁通检测片，检测电路板通过磁通检测片对检测环的磁通变化进行检测；检测电路板上开有磁通检测通孔，磁通检测通孔设在磁通量检测芯片正对位置处，且磁通检测通孔的通孔外周尺寸大于磁通量检测芯片的芯片芯体尺寸，磁通检测片探入在磁通检测通孔内并贴近磁通量检测芯片，内检测环与磁通检测片均为导磁体结构。

上述专利可实现磁瓦在机壳内壁面上的无胶固定，其问题在于，检测环的尺寸固定，当需要对不同型号的磁瓦进行检测时，需对整个检测环进行更换，这意味着需对应加工多型号的检测环，且由于不同检测需求下布置磁瓦的数目不一，还需匹配加工可安装不同数目磁瓦的检测环，由于上述申请中检测环的结构复杂且制备成本较高，在实际的工业生产中应用前景不高。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术中磁瓦粘结固定法的滴胶量难以把控，影响测试结果的准确性以及检测效率的技术问题，提供一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，通过磁瓦上下两端紧压的方式实现有效固定，保证测试精度的同时有效提升检测效率。

本发明的另一个目的是提供一种多对磁瓦开路磁通测试方法，测试时磁瓦的固定便捷高效，无需胶水的粘结固定，测试操作效率较高且不会造成机壳或磁瓦的结构性损伤。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，包括：机壳；底座，底座的内径大于机壳的外径，底座的外周面上设有第一安装凸台，底座的内周面上设有用以对机壳限位的支撑凸台；外套，外套的内壁面上设有第二安装凸台，第一安装凸台的内壁面与第二安装凸台的外壁面螺纹旋转配合；压环，压环沿其轴向包括连接部和定位部，连接部与外套远离第二安装凸台的一端可拆卸连接，定位部的一端与连接部相连，定位部的外径小于机壳的内径；定位卡环，定位卡环沿其轴向包括本体和分隔件，若干个分隔件沿本体的周向间隔布置；机壳的内壁面上设有用以对定位卡环限位的支撑平台，分隔件位于本体远离支撑平台的一侧；磁瓦位于相邻两个分隔件之间。

在进行磁瓦的磁通测试时，固定在机壳内壁面上的磁瓦需要与机壳同步动作，这就需要磁瓦与机壳的内壁面保持良好的连接稳固性，避免在运动过程中磁瓦脱落造成测试失败。目前常见的固定方式是磁瓦的粘结固定，但是滴胶量难以把控，滴胶量过小时无法实现磁瓦的牢靠固定，滴胶量过大时磁瓦难以从机壳上拆下，且附着在机壳内壁上的固态胶水清理难度较大，进一步的，胶水清理不净时易导致下一测试操作中磁瓦无法平整安装，影响测试结果的精确度。此外，为了适应市场小型化轻量化的需要，各采购商都采用重量较轻、壁厚较小的多数量磁瓦均匀等高地分布在机壳内壁；同时为了获得相对较大的磁动能，所使用磁瓦的圆心角都较大（接近等分圆心角），这样固定在机壳内壁磁瓦之间留下的空隙相当小，常规的弦长方向左右卡紧固定磁瓦的思路无法实现有效固定。基于上述技术问题，本发明提供一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，采用不导磁材料制作的定位卡环将磁瓦均匀分布隔开，压环与定位卡环分别沿磁瓦轴向位于磁瓦两端，通过外套与底座的旋紧配合将磁瓦紧贴固定在机壳的内壁，磁瓦的固定操作无需使用胶水，在保证固定牢靠的同时大幅缩短了磁瓦固定所需时间，此外，固定在机壳内壁面上的磁瓦始终与机壳内周面保持良好的同心度，测试精度较高。

作为优选，第一安装凸台靠近底座远离支撑凸台的一端，第一安装凸台的外壁面上设有第一螺纹，第二安装凸台呈环形柱状，第二安装凸台的内壁面上设有第二螺纹，第一螺纹和第二螺纹相匹配。底座的第一凸台上设有第一螺纹，相对于底座的整体结构而言，第一螺纹相当于一个外螺纹，外套的第二凸台上设有第二螺纹，相对于外套的整体结构而言，第二螺纹相当于一个内螺纹，通过第一螺纹和第二螺纹的内外旋紧配合，即可实现外套与底座的固定，从而将压环上的定位部与磁瓦的端面相抵接，实现对磁瓦的挤压固定，当测试完成后需要更换待测试的磁瓦时，外套与底座可快速拆分，机壳内壁面上的磁瓦可实现快速更换，测试所需时间大幅缩短，磁通测试的效率相较于现有技术大幅提升。

作为优选，外套沿其轴向远离第二安装凸台的端面上设有第一安装孔，连接部上设有与第一安装孔位置对应的第二安装孔，第二安装孔沿连接部的轴向贯通，连接部与外套通过螺栓相连。外套与压环为可拆卸连接，在外套上开设第一安装孔，压环的连接部上开设第二安装孔，使用螺栓即可实现两者的固定。

作为优选，压环上设有第一过孔，第一过孔沿压环的轴向贯通，第一过孔的孔径大于或等于磁瓦的内径。在进行磁通测试时，需将所述磁通测试用装置穿设在测试夹具上，故而需在压环上开设第一过孔，以保证磁通测试用装置与测试夹具可无阻碍地相对运动。

作为优选，本体上设有第二过孔，第二过孔沿本体的轴向贯通，第二过孔的孔径大于或等于磁瓦的内径。在进行磁通测试时，需将所述磁通测试用装置穿设在测试夹具上，故而需在本体上开设第二过孔，以保证磁通测试用装置与测试夹具可无阻碍地相对运动。

作为优选，支撑平台上设有第三过孔，第三过孔沿支撑平台的轴向贯通，第三过孔的孔径大于磁瓦的内径。在进行磁通测试时，需将所述磁通测试用装置穿设在测试夹具上，故而需在支撑平台上开设第三过孔，以保证磁通测试用装置与测试夹具可无阻碍地相对运动。

作为优选，定位卡环、底座、外套和压环由铜、铝、不锈钢等不导磁材料制成。

作为优选，机壳由20#钢、45#钢等导磁材料制成。

作为优选，一种多对磁瓦开路磁通测试用装置的测试方法，包括如下顺序执行步骤：

（1）将定位卡环安装在机壳内的支撑平台上，调整定位卡环的位置使得第二过孔和第三过孔基本保持共轴；

（2）沿着机壳的内壁面将若干对已磁环的磁瓦按压于定位卡环底部，磁瓦按内弧面N、S极交错分布；

（3）将压环的定位部插入机壳并与磁瓦的上端抵接，使用螺栓将压环的连接部与外套固定；

（4）将机壳插入底座，再从机壳上部将已固定有压环的外套从上而下与底座旋紧，机壳的下端与支撑凸台抵接时安装完成；

（5）将测试夹具的引线与数字式磁通计相连并接通电源，将经步骤4组装完成的测试用装置从测试夹具上部插入，在测试夹具中插入或取出所述测试用装置，读取数字式磁通计的示值完成测试。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）磁瓦的固定操作无需使用胶水，在保证固定牢靠的同时大幅缩短了磁瓦固定所需时间；（2）固定在机壳内壁面上的磁瓦始终与机壳内周面保持良好的同心度，测试精度较高；（3）当测试完成后需要更换待测试的磁瓦时，外套与底座可快速拆分，机壳内壁面上的磁瓦可实现快速更换，测试所需时间大幅缩短，磁通测试的效率相较于现有技术大幅提升。

附图说明

图1是本发明测试时的示意图。

图2是本发明中定位卡环的示意图。

图3是本发明中机壳的示意图。

图4是本发明中底座的示意图。

图5是本发明中外套的示意图。

图6是本发明中压环的示意图。

图7是本发明所述磁通测试用装置的示意图。

图中：

测试夹具1，磁瓦2，机壳3，底座4，第一安装凸台5，支撑凸台6，外套7，第二安装凸台8，压环9，连接部91，定位部92，定位卡环10，本体101，分隔件102，支撑平台11，第一安装孔12，第二安装孔13，第一过孔14，第二过孔15，第三过孔16。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1至图7所示，一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，包括：机壳3；底座4，底座的内径大于机壳的外径，底座的外周面上设有第一安装凸台5，底座的内周面上设有用以对机壳限位的支撑凸台6；外套7，外套的内壁面上设有第二安装凸台8，第一安装凸台的内壁面与第二安装凸台的外壁面螺纹旋转配合；压环9，压环沿其轴向包括连接部91和定位部92，连接部与外套远离第二安装凸台的一端可拆卸连接，定位部的一端与连接部相连，定位部的外径小于机壳的内径；定位卡环10，定位卡环沿其轴向包括本体101和分隔件102，若干个分隔件沿本体的周向间隔布置；机壳的内壁面上设有用以对定位卡环限位的支撑平台11，分隔件位于本体远离支撑平台的一侧；磁瓦位于相邻两个分隔件之间；第一安装凸台靠近底座远离支撑凸台的一端，第一安装凸台的外壁面上设有第一螺纹，第二安装凸台呈环形柱状，第二安装凸台的内壁面上设有第二螺纹，第一螺纹和第二螺纹相匹配；外套沿其轴向远离第二安装凸台的端面上设有第一安装孔12，连接部上设有与第一安装孔位置对应的第二安装孔13，第二安装孔沿连接部的轴向贯通，连接部与外套通过螺栓相连；压环上设有第一过孔14，第一过孔沿压环的轴向贯通，第一过孔的孔径大于或等于磁瓦的内径；本体上设有第二过孔15，第二过孔沿本体的轴向贯通，第二过孔的孔径大于或等于磁瓦的内径；支撑平台上设有第三过孔16，第三过孔沿支撑平台的轴向贯通，第三过孔的孔径大于磁瓦的内径；定位卡环、底座、外套和压环由铜、铝、不锈钢等不导磁材料制成；机壳由20#钢、45#钢等导磁材料制成。

如图2所示，定位卡环包括本体和分隔件，分隔件的下端与本体的上端相连，本体为环形柱状，定位卡环采用不导磁材料如铜、铝、不锈钢等制成，外径比机壳内径稍小，内径比磁瓦内径稍大，图中分隔件的数目为四个且沿本体的周向等夹角布置，分隔件的数目以及相邻两个分隔件之间的夹角等参数亦可依照待测试的磁瓦结构进行设计。如图3所示，机壳呈环形柱状，机壳的内壁面上设有与机壳同轴的支撑平台，支撑平台靠近机壳的下端面，支撑平台上设有第三过孔，第三过孔与机壳共轴。如图4所示，底座呈环形柱状，底座的内壁面上设有支撑凸台，底座的外周面上设有第一安装凸台，第一安装凸台靠近底座的上端面，支撑凸台靠近底座的下端面，支撑凸台为环形，第一安装凸台的周面上设有第一螺纹。如图5所示，外套的内壁面上设有第二安装凸台，第二安装凸台呈环形，第二安装凸台的内壁面上设有第二螺纹，第一螺纹与第二螺纹相匹配，第二安装凸台靠近外套的下端面，外套的上端面上设有第一安装孔。如图6所示，压环自上而下包括连接部和定位部，定位部的外径稍小于机壳的内径，连接部上设有与第一安装孔位置对应的第二安装孔。

一种多对磁瓦开路磁通测试用装置的测试方法，包括如下顺序执行步骤：

（1）将定位卡环安装在机壳内的支撑平台上，调整定位卡环的位置使得第二过孔和第三过孔基本保持共轴；

（2）沿着机壳的内壁面将若干对已磁环的磁瓦按压于定位卡环底部，磁瓦按内弧面N、S极交错分布；

（3）将压环的定位部插入机壳并与磁瓦的上端抵接，使用螺栓将压环的连接部与外套固定；

（4）将机壳插入底座，再从机壳上部将已固定有压环的外套从上而下与底座旋紧，机壳的下端与支撑凸台抵接时安装完成；

（5）将测试夹具的引线与数字式磁通计相连并接通电源，将经步骤4组装完成的测试用装置从测试夹具上部插入，在测试夹具中插入或取出所述测试用装置，读取数字式磁通计的示值完成测试。

进行测试时，如图1所示，测试夹具1（作为定子）的两根引线与数字式磁通计相连通上电源，把已经磁化后的磁瓦2和相应的机壳组件从定子上部插入，在定子中插入或取出机壳瓦片组件时穿过专门定制的测试夹具中的线圈的磁力线根数发生变化从而产生感应电流，流经与之连接的数字式磁通计，从而会显现一个读数，不同的磁力线根数变化会显现出不同的数值。在同等测试条件下变化的磁力线根数越多，显现的数值越大。不同的多对磁瓦和同一个机壳的组合件在插入或从定子组件中取出时穿过线圈的磁力线根数会有不同的变化，因此会显现出不同的数值。在同等测试条件下，变化的磁力线根数越多显示的数值越大则磁体的性能越好。将所显示的数值与标准样块值比较，即可知道各组被检测磁瓦性能的合格与否。

Claims (9)

1.一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，包括：

机壳；

底座，底座的内径大于机壳的外径，底座的外周面上设有第一安装凸台，底座的内周面上设有用以对机壳限位的支撑凸台；

外套，外套的内壁面上设有第二安装凸台，第一安装凸台的内壁面与第二安装凸台的外壁面螺纹旋转配合；

压环，压环沿其轴向包括连接部和定位部，连接部与外套远离第二安装凸台的一端可拆卸连接，定位部的一端与连接部相连，定位部的外径小于机壳的内径；

定位卡环，定位卡环沿其轴向包括本体和分隔件，若干个分隔件沿本体的周向间隔布置；

机壳的内壁面上设有用以对定位卡环限位的支撑平台，分隔件位于本体远离支撑平台的一侧；

磁瓦位于相邻两个分隔件之间。

2.根据权利要求1所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，第一安装凸台靠近底座远离支撑凸台的一端，第一安装凸台的外壁面上设有第一螺纹，第二安装凸台呈环形柱状，第二安装凸台的内壁面上设有第二螺纹，第一螺纹和第二螺纹相匹配。

3.根据权利要求1所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，外套沿其轴向远离第二安装凸台的端面上设有第一安装孔，连接部上设有与第一安装孔位置对应的第二安装孔，第二安装孔沿连接部的轴向贯通，连接部与外套通过螺栓相连。

4.根据权利要求1所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，压环上设有第一过孔，第一过孔沿压环的轴向贯通，第一过孔的孔径大于或等于磁瓦的内径。

5.根据权利要求1所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，本体上设有第二过孔，第二过孔沿本体的轴向贯通，第二过孔的孔径大于或等于磁瓦的内径。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，支撑平台上设有第三过孔，第三过孔沿支撑平台的轴向贯通，第三过孔的孔径大于磁瓦的内径。

7.根据权利要求1至5任意一项所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，定位卡环、底座、外套和压环由铜、铝或不锈钢的不导磁材料制成。

8.根据权利要求1至5任意一项所述一种多对磁瓦开路磁通测试用装置，其特征在于，机壳由20#钢或45#钢的导磁材料制成。

9.一种利用权利要求6所述多对磁瓦开路磁通测试用装置的测试方法，其特征在于，包括如下顺序执行步骤：

（1）将定位卡环安装在机壳内的支撑平台上，调整定位卡环的位置使得第二过孔和第三过孔基本保持共轴；

（2）沿着机壳的内壁面将若干对已磁化的磁瓦按压于定位卡环底部，磁瓦按内弧面N、S极交错分布；

（3）将压环的定位部插入机壳并与磁瓦的上端抵接，使用螺栓将压环的连接部与外套固定；

（4）将机壳插入底座，再从机壳上部将已固定有压环的外套从上而下与底座旋紧，机壳的下端与支撑凸台抵接时安装完成；

（5）将测试夹具的引线与数字式磁通计相连并接通电源，将经步骤4组装完成的测试用装置从测试夹具上部插入，在测试夹具中插入或取出所述测试用装置，读取数字式磁通计的示值完成测试。

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