CN215812333U - 碳刷摩擦系数测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了碳刷摩擦系数测试平台，包括测试平台，测试平台包括工作台，电机固定支架、扭矩传感器支架、第一换向器支架、第二换向器支架、电木板和底板均固定在工作台上，伺服电机的输出轴与扭矩传感器的输入轴连接，扭矩传感器的输出轴与换向器轴端连接，纵向调整模块与底板滑动连接，底板的一端与横向调整丝杆连接。气缸通过气缸安装板固定在纵向调整模块上，气缸的输出端与压力传感器的一端连接，压力传感器的另一端与碳刷放置平台连接，碳刷放置平台的上方设有碳刷压板，碳刷放置平台固定在直线导轨上，直线导轨固定在纵向调整模块上。本实用新型可以测量电机换向器高速条件下的摩擦系数，同时摩擦系数可以实时输出，且测量精度较高。

Description

碳刷摩擦系数测试平台

技术领域

本实用新型涉及碳刷测试技术领域，特别是涉及碳刷摩擦系数测试平台。

背景技术

碳刷是作为一种滑动接触件在许多电气设备中广泛应用的零件，碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的，应定期检测和维护更换，这就需要使用到碳刷测试装置。

摩擦系数是表征碳刷质量的一个重要参考标准，对于汽车碳刷行业来说，对碳刷摩擦系数测量研究较少，现有技术不能测量电机换向器高速条件下的碳刷摩擦系数，同时摩擦系数不能实时输出，且测量精度低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供碳刷摩擦系数测试平台，可以测量电机换向器高速条件下的碳刷摩擦系数，同时摩擦系数可以实时输出，且测量精度较高。

为此，本实用新型提供碳刷摩擦系数测试平台，包括测试平台，测试平台包括工作台、伺服电机、电机固定支架、第一联轴器、扭矩传感器、扭矩传感器支架、第二联轴器、直线导轨、第一换向器支架、换向器、第二换向器支架、纵向调整模块、气缸、气缸安装板、横向导轨、电木板、底板、压力传感器、横向调整手轮、横向调整丝杆、横向调整丝杆固定座、碳刷放置平台和碳刷压板，电机固定支架、扭矩传感器支架、第一换向器支架、第二换向器支架、电木板和底板均固定在工作台上。伺服电机固定在电机固定支架上，伺服电机的输出轴通过第一联轴器与扭矩传感器的输入轴连接，扭矩传感器的输出轴通过第二联轴器与换向器的轴端连接，换向器的两侧轴端分别轴承安装在第一换向器支架和第二换向器支架上。纵向调整模块与底板之间滑动连接，底板的一端与横向调整丝杆连接，横向调整丝杆与横向调整丝杆固定座之间螺纹连接，横向调整手轮与横向调整丝杆的另一端固定连接。气缸通过气缸安装板固定在纵向调整模块上，气缸的输出端与压力传感器的一端连接，压力传感器的另一端与碳刷放置平台连接，碳刷放置平台的上方设有碳刷压板，碳刷放置平台固定在直线导轨上，直线导轨固定在纵向调整模块上。

优选的，纵向调整模块包括位于底板上方的滑台底座，滑台底座上方固定有支撑板，支撑板的一侧固定有丝杠固定板，丝杠固定板上轴承连接丝杠，丝杠的一端连接调整手轮，丝杠的另一端螺纹连接有丝杠螺母，丝杠螺母的外部固定有滑块。

优选的，滑块上位于丝杠的两侧设有导杆，两组导杆的两端分别固定在滑台底座和丝杠固定板上，导杆与滑块之间为活动连接。

优选的，滑台底座的底部设有T形滑槽，横向导轨与T形滑槽相适配，纵向调整模块通过滑台底座上的T形滑槽与横向导轨滑动连接，横向导轨与底板之间螺纹连接。

优选的，气缸通过气缸安装板固定在滑台底座上，滑块的一侧设有锁紧螺丝，锁紧螺丝上设有把手。

优选的，测试平台的一侧设有控制系统，控制系统包括PLC、触摸屏和按钮等电器件。

本实用新型提供一种碳刷摩擦系数测试平台，有如下有益效果：

本实用新型设有纵向调整模块和换向器等，使用本装置时，气缸后位，将待测试的碳刷放置在碳刷放置平台上，并由碳刷压板和碳刷放置平台上的螺丝固定，调整纵向调整模块的手轮和碳刷的高度，使碳刷圆弧圆心至工作台的高度与换向器轴线至工作台的高度一致。通过纵向调整模块的锁紧螺丝对其进行固定，调整横向调整手轮，调节碳刷与换向器圆柱面的轴向接触位置，避开上次测量时的碳刷换向器的接触位置，调整好后拧紧螺丝固定横向调整块在导轨上的位置。伺服电机启动且转速稳定后，控制系统采集空载状态下扭矩传感器的数据，气缸前位，将碳刷以一定的压力值顶在换向器的圆柱面上，待伺服电机稳定运行后，控制系统采集压力传感器的数据，以及负载状态下扭矩传感器的数据。此时控制系统对采集到的三个数据进行运算，得到碳刷的摩擦系数，并在屏幕上显示输出，进而实现测量电机换向器高速条件下的摩擦系数，同时摩擦系数可以实时输出，且测量精度较高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中测试工装结构示意图；

图3是本实用新型纵向调整模块结构示意图。

图中标记：1.测试平台，2.控制系统，3.伺服电机，4.电机固定支架，5.第一联轴器，6.扭矩传感器，7.第二联轴器，8.直线导轨，9.第一换向器支架，10.换向器，11.第二换向器支架，12.碳刷压板，13.碳刷放置平台，14.横向调整手轮，15.横向调整丝杆，16.横向调整丝杆固定座，17.压力传感器，18.底板，19.电木板，20.横向导轨，21.气缸安装板，22.气缸，23.纵向调整模块，24.扭矩传感器支架，25.工作台，26.丝杠固定板，27.支撑板，28.锁紧螺丝，29.滑台底座，30.丝杠螺母，31.滑块，32.导杆，33.丝杠，34.调整手轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供碳刷摩擦系数测试平台，包括测试平台1，测试平台1包括工作台25、伺服电机3、电机固定支架4、第一联轴器5、扭矩传感器6、扭矩传感器支架24、第二联轴器7、直线导轨8、第一换向器支架9、换向器10、第二换向器支架11、纵向调整模块23、气缸22、气缸安装板21、横向导轨20、电木板19、底板18、压力传感器17、横向调整手轮14、横向调整丝杆15、横向调整丝杆固定座16、碳刷放置平台13和碳刷压板12。电机固定支架4、扭矩传感器支架24、第一换向器支架9、第二换向器支架11、电木板19和底板18均固定在工作台25上。伺服电机3固定在电机固定支架4上，伺服电机3的输出轴通过第一联轴器5与扭矩传感器6的输入轴连接，扭矩传感器6的输出轴通过第二联轴器7与换向器10的轴端连接，换向器10的两侧轴端分别轴承安装在第一换向器支架9和第二换向器支架11上。纵向调整模块23与底板18之间滑动连接，底板18的一端与横向调整丝杆15连接，横向调整丝杆15与横向调整丝杆固定座16之间螺纹连接，横向调整手轮14与横向调整丝杆15的另一端固定连接。气缸22通过气缸安装板21固定在纵向调整模块23上，气缸22的输出端与压力传感器17的一端连接，压力传感器17的另一端与碳刷放置平台13连接，碳刷放置平台13的上方设有碳刷压板12，碳刷放置平台13固定在直线导轨8上，直线导轨8固定在纵向调整模块23上。

使用本装置时，气缸22后位，将待测试的碳刷放置在碳刷放置平台13上，并由碳刷压板12和碳刷放置平台13上的螺丝固定，调整纵向调整模块23的手轮和碳刷的高度，使碳刷圆弧圆心至工作台25的高度与换向器10轴线至工作台25的高度一致，通过纵向调整模块23的锁紧螺丝28对其进行固定。调整横向调整手轮14，调节碳刷与换向器10圆柱面的轴向接触位置，减小换向器因摩擦导致的表面粗糙度对摩擦系数测量造成的影响。

如图2、图3所示，本实用新型公开了纵向调整模块23包括位于底板18上方的滑台底座29，滑台底座29上方固定有支撑板27，支撑板27的一侧固定有丝杠固定板26，丝杠固定板26上轴承连接丝杠33，丝杠33的一端连接调整手轮34，丝杠33的另一端螺纹连接有丝杠螺母30，丝杠螺母30的外部固定有滑块31。

如图3所示，本实用新型公开了滑块31上位于丝杠33的两侧设有导杆32，两组导杆32的两端分别固定在滑台底座29和丝杠固定板26上，导杆32与滑块31之间为活动连接。通过在滑块31上设置两组导杆32可以对滑块31的运动方向进行导向，提高了装置的稳定性。

如图2、图3所示，本实用新型公开了滑台底座29的底部设有T形滑槽，横向导轨20与T形滑槽相适配，纵向调整模块23通过滑台底座29上的T形滑槽与横向导轨20滑动连接，横向导轨20与底板18之间螺纹连接。通过设置T形滑槽可以与横向导轨20相适配，使得滑台底座29能在横向导轨20上滑动。

如图2、图3所示，本实用新型公开了气缸22通过气缸安装板21固定在滑台底座29上，滑块31的一侧设有锁紧螺丝28，锁紧螺丝28上设有把手。通过在锁紧螺丝28上设置把手可以方便对锁紧螺丝28进行转动，进而提高了装置的便捷性。

如图1所示，本实用新型公开了测试平台1的一侧设有控制系统2，控制系统2包括PLC、触摸屏和按钮等电器件。通过设置触摸屏和按钮可以方便对装置进行控制和操作。

本实用新型的工作过程为：

气缸22后位，将待测试的碳刷放置在碳刷放置平台13上，并由碳刷压板12和碳刷放置平台13上的螺丝固定，调整纵向调整模块23的手轮和碳刷的高度，使碳刷圆弧圆心至工作台25的高度与换向器10轴线至工作台25的高度一致，通过纵向调整模块23的锁紧螺丝28对其进行固定。调整横向调整手轮14，调节碳刷与换向器10圆柱面的轴向接触位置，避开上次测量时的碳刷换向器10的接触位置，调整好后拧紧螺丝固定横向调整块在导轨上的位置。伺服电机3启动且转速稳定后，控制系统2采集空载状态下扭矩传感器6的数据，气缸22前位，将碳刷以一定的压力值顶在换向器10的圆柱面上，待伺服电机3稳定运行后，控制系统2采集压力传感器17的数据，以及负载状态下扭矩传感器6的数据。此时控制系统2对采集到的三个数据进行运算，得到碳刷的摩擦系数，并在屏幕上显示输出，进而实现测量电机换向器10高速条件下的摩擦系数，同时摩擦系数可以实时输出，且测量精度较高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

Claims (6)

1.碳刷摩擦系数测试平台，包括测试平台(1)，其特征在于，所述测试平台(1)包括工作台(25)、伺服电机(3)、电机固定支架(4)、第一联轴器(5)、扭矩传感器(6)、扭矩传感器支架(24)、第二联轴器(7)、直线导轨(8)、第一换向器支架(9)、换向器(10)、第二换向器支架(11)、纵向调整模块(23)、气缸(22)、气缸安装板(21)、横向导轨(20)、电木板(19)、底板(18)、压力传感器(17)、横向调整手轮(14)、横向调整丝杆(15)、横向调整丝杆固定座(16)、碳刷放置平台(13)和碳刷压板(12)，所述电机固定支架(4)、扭矩传感器支架(24)、第一换向器支架(9)、第二换向器支架(11)、电木板(19)和底板(18)均固定在工作台(25)上，所述伺服电机(3)固定在电机固定支架(4)上，所述伺服电机(3)的输出轴通过第一联轴器(5)与扭矩传感器(6)的输入轴连接，所述扭矩传感器(6)的输出轴通过第二联轴器(7)与换向器(10)的轴端连接，所述换向器(10)的两侧轴端分别轴承安装在第一换向器支架(9)和第二换向器支架(11)上，所述纵向调整模块(23)与底板(18)之间滑动连接，所述底板(18)的一端与横向调整丝杆(15)连接，所述横向调整丝杆(15)与横向调整丝杆固定座(16)之间螺纹连接，所述横向调整手轮(14)与横向调整丝杆(15)的另一端固定连接，所述气缸(22)通过气缸安装板(21)固定在纵向调整模块(23)上，所述气缸(22)的输出端与压力传感器(17)的一端连接，所述压力传感器(17)的另一端与碳刷放置平台(13)连接，所述碳刷放置平台(13)的上方设有碳刷压板(12)，所述碳刷放置平台(13)固定在直线导轨(8)上，所述直线导轨(8)固定在纵向调整模块(23)上。

2.根据权利要求1所述的碳刷摩擦系数测试平台，其特征在于，所述纵向调整模块(23)包括位于底板(18)上方的滑台底座(29)，所述滑台底座(29)上方固定有支撑板(27)，所述支撑板(27)的一侧固定有丝杠固定板(26)，所述丝杠固定板(26)上轴承连接丝杠(33)，所述丝杠(33)的一端连接调整手轮(34)，所述丝杠(33)的另一端螺纹连接有丝杠螺母(30)，所述丝杠螺母(30)的外部固定有滑块(31)。

3.根据权利要求2所述的碳刷摩擦系数测试平台，其特征在于，所述滑块(31)上位于丝杠(33)的两侧设有导杆(32)，两组所述导杆(32)的两端分别固定在滑台底座(29)和丝杠固定板(26)上，所述导杆(32)与滑块(31)之间为活动连接。

4.根据权利要求2所述的碳刷摩擦系数测试平台，其特征在于，所述滑台底座(29)的底部设有T形滑槽，所述横向导轨(20)与T形滑槽相适配，所述纵向调整模块(23)通过滑台底座(29)上的T形滑槽与横向导轨(20)滑动连接，所述横向导轨(20)与底板(18)之间螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的碳刷摩擦系数测试平台，其特征在于，所述气缸(22)通过气缸安装板(21)固定在滑台底座(29)上，所述滑块(31)的一侧设有锁紧螺丝(28)，所述锁紧螺丝(28)上设有把手。

6.根据权利要求1所述的碳刷摩擦系数测试平台，其特征在于，所述测试平台(1)的一侧设有控制系统(2)，所述控制系统(2)包括PLC、触摸屏和按钮等电器件。

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