CN207164162U - 一种受电材料高速动态性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种受电材料高速动态性能测试装置，该装置包括控制部分、传输部分和测试部分，所述控制部分包括控制电源和输出参数的电气控制台、调速电机控制装置和试验产品电流控制装置，所述测试部分包括调速电机、被调速电机带动转动的集流环，所述集流环上设有试样卡具，所述试样卡具侧面设有试样压力器，所述传输部分包括集流环机柄、转矩传感器和转速传感器，所述集流环机柄收集和传输试样所受电压、电流信息、转矩传感器传输转矩信息、转速传感器传输转速信息至电气控制台并经电气控制台计算和整合后输出试样性能参数。该装置可以快速、经济、安全地对受流滑块、受电弓滑板、电机集电环电刷等受电材料进行动态性能测试。
Description
技术领域
本实用新型属于电工用碳及复合材料测试技术领域，具体涉及一种受电材料高速动态性能测试装置。
背景技术
近几年，我国城市地铁、轻轨、铁路、快速电力机车发展迅速，时速可达250～300KM/小时。风力、水力、火力发电机组对该领域的迅速发展提供了充足的电力能源。地铁、轻轨列车主要通过受流滑块与第三轨接触获取电力能源，快速电力机车主要是通过空中网线与受电弓滑板接触获取电力能源。而风力、水力、火力发电机组主要是由电机滑环电刷从集电环导出发电能源，输送到电网。可见，这一系列的导电材料，都通过滑动接触受电，传递电能，由于电气化铁路的提速，受电摩擦副材料相对运动时速越来越高，从十几米每秒到近一百米每秒，因而对受电材料(受流滑块、受电弓滑板、电机集电环电刷)在高速状态下的性能提出了更高的要求。
专利CN2316662Y公开了一种测试电力机车受电弓特性用的测试仪，体积小、重量轻、便于携带，能直接放在电力机车顶盖上进行测试；专利CN204020910U针对前述专利方案手动操作导致准确性低的缺点进行改进，获得一种能够准确测定受电弓零位和上限位时特定信息的测试装置。
然而这些现有技术方案都存在以下不足：首先，这些测试装置并不适用于高速受电材料，特别是速度高于50米每秒的受电材料的性能测试；其次，现有测试装置基本都只能装机运行，在机车运行过程中对受电材料的性能进行测试，这将导致材料研究考核时间周期长，成本高，且受电材料装配在电机上导入导出电压、电流，可能会出现输入输出达不到所需要求、刷体磨损寿命短等一系列问题，造成不必要的人力及经济损失以及带来相关的风险。
因此，目前急需一种经济、可靠的动态模拟实验装置来进行受电材料的动态性能检验。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种受电材料高速动态性能测试装置，该装置可以快速、经济、安全地对受流滑块、受电弓滑板、电机集电环电刷等受电材料进行动态性能测试，集流环高速转动时，线速度可达90m/s。
本实用新型的受电材料高速动态性能测试装置，包括：控制部分、传输部分和测试部分，所述控制部分包括控制电源和输出参数的电气控制台、调速电机控制装置和试验产品电流控制装置，所述测试部分包括调速电机8、被调速电机8带动转动的集流环2，所述集流环2上设有试样卡具4，所述试样卡具4侧面设有试样压力器3，所述传输部分包括集流环机柄1、转矩传感器6和转速传感器9，所述集流环机柄1收集和传输试样所受电压、电流信息、转矩传感器6传输转矩信息、转速传感器9传输转速信息至电气控制台并经电气控制台计算和整合后输出试样性能参数。
将受电材料试样放在不同尺寸规格的试样卡具4内，通过电气控制台接通电源，并根据试样要求值通过试样压力器3施加一定压力，通过调速电机控制装置和试验产品电流控制装置分别给予一定的转速和试验电流，检测被试受电材料在要求电流、转速下在一定时间内的电压降、电流、摩擦系数、磨损量，并在电气控制台中获取相应数据。
根据本实用新型的一个具体实施例，所述受电材料加工成25mm×12.5mm×30mm的试样件。
上述受电材料高速动态性能测试装置，所述受电材料包括但不限于受流滑块、受电弓滑板、电机集电环电刷。
上述受电材料高速动态性能测试装置，所述集流环2带有单头矩形螺旋槽，螺距T：12.5mm，槽宽b：3mm，槽深h：5mm，材料：50Mn，硬度：HB250～300，外径：450mm，或者带有单头矩形螺旋槽，螺距T：10mm，槽宽b：3mm，槽深h：5mm，材料：40CrMo2V，硬度：HB250～300，外径：450mm。
上述受电材料高速动态性能测试装置，集流环线速度为15～90m/s，模拟受电材料在电力机车空中网线、地铁第三轨、电机集电环等多种工作状态中的运行情景，可以充分满足测试当前受电材料在高速动态下的性能参数需求，并且快速、高效、安全、准确。
上述受电材料高速动态性能测试装置，所述集流环2与集流环机柄1之间、集流环2与转矩传感器6之间、以及转矩传感器6与调速电机8之间通过连轴节7连接。
上述受电材料高速动态性能测试装置，所述连轴节7外盖有防护罩13。
上述受电材料高速动态性能测试装置，集流环2固定在试验架11上，再固定于大底板12上，其他部件通过轴承座5固定在大底板12上，所述大底板12再通过地脚螺栓固定在实验平台上。
本发明快速、经济、有效的解决了受电材料高速动态性能测试，新材料研制定型进入批量生产阶段，不需要每批次进行装机试验考核，通过此装置就能有效的控制产品质量，大大缩短研发周期，提高安全性。
附图说明
图1为本实用新型的受电材料高速动态性能测试装置结构示意图；
1是集流环机柄，2是集流环，3是试样压力器，4是试样卡具，5是轴承座，6是转矩传感器，7是连轴节，8是调速电机，9是转速传感器，10是地脚螺栓，11是试验台架，12是大底板，13是防护罩。
具体实施方式
以下仅为本实用新型一种较佳的实施方式，不应该将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例，本实用新型的各个特征在不矛盾的情况下均可进行任意的组合，这些均属于本实用新型保护的范围。
实施例
参见图1，受电材料高速动态性能测试装置由控制部分、传输部分和测试部分三个部分组成。控制部分包括控制电源和输出参数的电气控制台，控制调速电机8速度的调速电机控制装置、以及稳定试样电流的试验产品电流控制装置。测试部分包括被调速电机控制装置调控的调速电机8、被调速电机8带动转动的集流环2，集流环2上设有放置受电材料试样的试样卡具4，试样卡具4侧面设有对试样施予一定压力的试样压力器3。所述传输部分用于收集和传输信息，包括集流环机柄1、转矩传感器6和转速传感器9，集流环机柄1用于收集和传输试样所受电压、电流信息、转矩传感器6用于传输转矩信息、转速传感器9用于传输转速信息，这些信息被传输至电气控制台，并经电气控制台计算和整合后输出试样性能参数。
调速电机8、转矩传感器6、集流环2和集流环机柄1之间通过连轴节7连接(连轴节7外罩有防护罩13)，并通过轴承座5支撑，集流环2先固定在试验架11上，再与轴承座5一起固定在大底板12上，大底板12再用地脚螺栓10固定在试验台上，从而实现整个装置的稳定运行。
集流环2带有单头矩形螺旋槽，螺距T：12.5mm，槽宽b：3mm，槽深h：5mm，材料：50Mn，硬度：HB250～300，外径：450mm；和单头矩形螺旋槽，螺距T：10mm，槽宽b：3mm，槽深h：5mm，材料：40CrMo2V，硬度：HB250～300，外径：450mm。
上述装置运行时，将受电材料加工成25mm×12.5mm×30mm的试验件，放到集流环2上的试样卡具4中，用试样压力器3向试样提供预定压力，开启电源，设置调速电机控制装置和试验产品电流控制装置的运行参数，使试样在要求的条件下被测试，从电气控制台即可获得材料的磨损量、摩擦系数、接触电压降、运行火花等级、氧化膜的形成能力，以判断，检验受电材料的动态性能是否符合质量要求。
Claims (8)
1.一种受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，包括：控制部分、传输部分和测试部分，所述控制部分包括控制电源和输出参数的电气控制台、调速电机控制装置和试验产品电流控制装置，所述测试部分包括调速电机(8)、被调速电机(8)带动转动的集流环(2)，所述集流环(2)上设有试样卡具(4)，所述试样卡具(4)侧面设有试样压力器(3)，所述传输部分包括集流环机柄(1)、转矩传感器(6)和转速传感器(9)，所述集流环机柄(1)收集和传输试样所受电压和电流信息、转矩传感器(6)传输转矩信息、转速传感器(9)传输转速信息至电气控制台并经电气控制台计算和整合后输出试样性能参数。
2.根据权利要求1所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述受电材料包括受流滑块、受电弓滑板和电机集电环电刷。
3.根据权利要求1所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述受电材料加工成25mm×12.5mm×30mm的试样件。
4.根据权利要求1所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述集流环(2)带有单头矩形螺旋槽，螺距：12.5mm，槽宽：3mm，槽深：5mm，材料：50Mn，硬度：HB250～300，外径：450mm，或带有单头矩形螺旋槽，螺距：10mm，槽宽：3mm，槽深：5mm，材料：40CrMo2V，硬度：HB250～300，外径：450mm。
5.根据权利要求1所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述集流环(2)工作线速度为15～90m/s。
6.根据权利要求1所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述集流环(2)与集流环机柄(1)之间、集流环(2)与转矩传感器(6)之间、以及转矩传感器(6)与调速电机(8)之间通过连轴节(7)连接。
7.根据权利要求6所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述连轴节(7)外盖有防护罩(13)。
8.根据权利要求1所述的受电材料高速动态性能测试装置，其特征在于，所述集流环(2)固定在试验架(11)上，再固定于大底板(12)上，其他部件通过轴承座(5)固定在大底板(12)上，所述大底板(12)再通过地脚螺栓(10)固定在实验平台上。
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| CN108646114A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-12 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种轨道车辆受流器磨耗试验系统 |
| CN109677631A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-26 | 武汉航空仪表有限责任公司 | 一种主/尾桨集流环地面动态模拟试验装置 |
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