CN220855051U - 一种电动执行器输出轴回差检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电动执行器测试设备的领域，具体公开了一种电动执行器输出轴回差检测装置，其包括工作台以及安装在工作台上的转动测试仪、与电动执行器输出轴同步转动的输出转轴、与转动测试仪活动端相连的测试转轴以及用于使输出转轴和测试转轴同步转动的传动组件，转动测试仪用于检测测试转轴正反转角度位移，电动执行器输出轴带动输出转轴转动，并通过传动组件带动测试转轴转动，进而由转动测试仪对测试转轴的角度位移进行检测，经过一次正、反转之后，即可得到电动执行器的正反转回差。本申请具有检测速度快、精度高及操作简便的优点。

Description

一种电动执行器输出轴回差检测装置

技术领域

本申请涉及电动执行器测试设备的领域，尤其是涉及一种电动执行器输出轴回差检测装置。

背景技术

电动执行器，也即电动执行机构，是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电动执行器、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

大多电动执行器都是通过电动执行器驱动，并由多级传动机构将动力传递至输出轴，最终由输出轴将动力输出。常见的传动机构都是采用齿轮传动，齿轮传动过程中存在一定的配合间隙，也就导致电动执行器的输出存在一定范围的误差，最终体现在电动执行器输出轴的正反转回差上。

在现有的电动执行器上，大多都是通过提高齿轮精度，以减少正反转回差；但是，由于装配误差等原因，偶尔导致电动执行器输出轴的正反转回差超出设计要求，影响产品的使用。因此，亟需一种便捷的、准确的检测设备，以批量地对生产完成的电动执行器的正反转回差进行检测。

实用新型内容

为了实现对电动执行器输出轴正反转回差的检测，本申请提供一种电动执行器输出轴回差检测装置，具有检测速度快、精度高及操作简便的优点。

本申请提供的一种电动执行器输出轴回差检测装置采用如下的技术方案：

一种电动执行器输出轴回差检测装置，包括工作台以及安装在工作台上的转动测试仪、输出转轴、测试转轴以及使输出转轴和测试转轴同步转动的传动组件，所述输出转轴与测试转轴均转动安装在工作台上，所述输出转轴与电动执行器输出轴同轴连接并同步转动，所述测试转轴与转动测试仪活动端同轴连接并同步转动，所述输出转轴与测试转轴通过传动组件联动，所述转动测试仪用于检测测试转轴正反转的角度位移。

通过采用上述技术方案，电动执行器输出轴带动输出转轴转动，进而通过传动组件带动测试转轴转动，并由转动测试仪对电动执行器输出轴的角度位移进行测量和记录，随后电动执行器反转，同步带动测试转轴反转，并由转动测试仪测得反转的角度位移，进而得出电动执行器的正反转回差，测试过程简单快速且操作简便，能够高效实现对电动执行器正反转回差的检测。

可选的，所述输出转轴与测试转轴均为竖直设置。

通过采用上述技术方案，通过将两个转轴竖直设置，最大程度减少了转轴与轴承之间的径向作用力，减小轴承转动时所受的摩擦力，进而减小输出转轴与测试转轴的转动误差，提高对电动执行器输出轴正、反转角度位移的检测精度。

可选的，所述输出转轴周侧套设有第二安装件，所述第二安装件固定在工作台上，所述第二安装件内由上至下依次设置有用于对输出转轴进行径向限位的第二径向限位轴承和用于沿轴向支撑输出转轴的支撑轴承，所述输出转轴穿设于第二径向限位轴承和支撑轴承的中心轴线位置，所述输出转轴周侧成型有支撑翼板，所述支撑翼板抵接于支撑轴承顶部。

通过采用上述技术方案，利用支撑轴承对输出转轴形成轴向的支撑作用，同时配合第二径向限位轴承对输出转轴径向的限位效果，使得输出转轴能够持续保持竖直状态进行转动，同时支撑轴承使得电动执行器输出轴不承受轴向载荷，而竖直设置也最大程度降低了径向载荷，进而确保输出转轴与测试转轴最大程度地接近电动执行器输出轴转动的状态，提高测量的精度。

可选的，所述支撑轴承选用双向推力球轴承，所述第二径向限位轴承选用深沟球轴承。

通过采用上述技术方案，支撑轴承采用的双向推力球轴承，其能够支持垂直于轴线方向的双向力，不仅能够对两个方向的载荷进行的可靠的支撑，而且还能够保证其在极端工作环境下的可靠性和稳定性，且其精度高、耐磨性强；第二径向限位轴承选用的深沟球轴承，其摩擦系数小，极限转速高，结构简单，制造成本低且精度高，能够满足较高精度的转动需要。

可选的，所述输出转轴周侧还套设有第一安装件，所述第一安装件包括竖直设置的连接筒、设置在连接筒顶部的承载板和设置在连接筒底部的安装板，所述安装板固定在工作台上方，所述承载板用于承接电动执行器，且所述承载板内设置有第一径向限位轴承，所述输出转轴穿设于第一径向限位轴承的轴线中心。

通过采用上述技术方案，利用第一径向限位轴承与第二径向限位轴承配合沿输出转轴径向进行限位，进一步提高了输出转轴安装结构的稳定性，确保输出转轴保持竖直状态进行转动，进一步提高装置的检测精度。

可选的，所述第一径向限位轴承选用滚针轴承。

通过采用上述技术方案，滚针轴承的径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构，并且其旋转精度高、易于安装。

可选的，所述第二安装件从工作台下方穿过并插接于安装板底部。

通过采用上述技术方案，利用第二安装件与安装板的插接配合，确保两者轴心共线，提高第一安装件与第二安装件之间的配合精度，使得输出转轴的安装位置保持竖直，提高测量精度。

可选的，所述传动组件包括传动皮带、套设于输出转轴的第一带轮和套设于测试转轴的第二带轮，所述第一带轮与输出转轴同步转动，所述第二带轮与测试转轴同步转动，所述传动皮带用于联动第一带轮和第二带轮，所述传动皮带同时套设在第一带轮和第二带轮上。

通过采用上述技术方案，采用传动皮带与两个带轮配合进行传动，其传动效率高，且传动平稳，由于皮带的柔软性和弹性，能够减少传动过程中的冲击和振动，进一步提高装置的测试精度；同时，皮带传动的噪音较小，相比于其他传动方式如齿轮传动，减少了噪音和振动的产生，使得工作环境更加舒适；而且皮带传动结构简单，安装便利。

可选的，所述转动测试仪选用绝对值编码器。

通过采用上述技术方案，绝对值编码器的精度高，它能够提供与被测量物理量真实值接近的测量结果；同时其稳定性强，绝对编码器能在长时间内不失效并保持其准确性；此外其准确度高，绝对编码器能够提供高精度的测量值，能满足电动执行器正反转回差的高精度测量需要。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.电动执行器输出轴带动输出转轴转动，进而通过传动组件带动测试转轴转动，并由转动测试仪对电动执行器输出轴的角度位移进行测量和记录，随后电动执行器反转，同步带动测试转轴反转，并由转动测试仪测得反转的角度位移，进而得出电动执行器的正反转回差，测试过程简单快速且操作简便，能够高效实现对电动执行器正反转回差的检测；

2.利用支撑轴承对输出转轴形成轴向的支撑作用，同时配合第二径向限位轴承对输出转轴径向的限位效果，使得输出转轴能够持续保持竖直状态进行转动，同时支撑轴承使得电动执行器输出轴不承受轴向载荷，而竖直设置也最大程度降低了径向载荷，进而确保输出转轴与测试转轴最大程度地接近电动执行器输出轴转动的状态，提高测量的精度；

3.利用第一径向限位轴承与第二径向限位轴承配合沿输出转轴径向进行限位，进一步提高了输出转轴安装结构的稳定性，确保输出转轴保持竖直状态进行转动，进一步提高装置的检测精度。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是沿图1中A-A处的剖视图。

附图标记：1、工作台；2、转动测试仪；3、输出转轴；4、测试转轴；5、传动组件；51、第一带轮；52、第二带轮；53、传动皮带；6、第一安装件；61、连接筒；62、承载板；63、安装板；7、第二安装件；8、连接头；9、第一径向限位轴承；10、安装翼板；11、第二径向限位轴承；12、支撑轴承；13、密封盖板；14、支撑翼板；15、U型安装板；16、第三安装件；17、安装轴承。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种电动执行器输出轴回差检测装置，参照图1，包括工作台1以及安装在工作台1上的转动测试仪2、与电动执行器输出轴同步转动的输出转轴3、与转动测试仪2活动端相连的测试转轴4以及用于使输出转轴3和测试转轴4同步转动的传动组件5，输出转轴3与测试转轴4均竖直设置并转动安装在工作台1上，输出转轴3顶端与电动执行器输出轴同轴连接，测试转轴4顶端与转动测试仪2的活动端同轴连接，输出转轴3的底端与测试转轴4的底端通过传动组件5相连，转动测试仪2用于检测测试转轴4的正反转角度位移。

具体工作时，电动执行器输出轴转动带动输出转轴3转动，进而通过传动组件5带动测试转轴4转动，完成正转后，电动执行器进行反转，同步带动测试转轴4反转，进而由转动测试仪2对测试转轴4的正、反转的角度位移进行检测，从而得出电动执行器的正反转的回差情况，并借此判断电动执行器的性能是否能够满足实际工况的精密度需求。

具体地，参照图1和图2，输出转轴3周侧套设有用于安装输出转轴3的第一安装件6和第二安装件7，第一安装件6固定在工作台1顶部，第二安装件7位于第一安装件6下方并固定在工作台1底部，输出转轴3从依次从第一安装件6和第二安装件7穿过，且输出转轴3与第一安装件6及第二安装件7均为转动配合。

进一步地，参照图1和图2，第一安装件6包括竖直设置的连接筒61、设置在连接筒61顶部的承载板62和设置在连接筒61底部的安装板63，本实施例中，连接筒61为圆柱筒，承载板62与安装板63均为环形板，且三者轴心共线，而输出转轴3则位于第一安装件6的轴心位置。

安装板63贴合于工作台1上表面并通过螺栓固定在工作台1上，承载板62水平设置并用于承接电动执行器，输出转轴3从承载板62表面伸出并成型有连接头8，电动执行器放置于承载板62且其输出轴与连接头8同轴相连。本实施例中，连接头8采用方形柱体结构，在其他实施例中，也可以选为三角柱体、六角柱体等。

同时，承载板62内侧设置有第一径向限位轴承9，输出转轴3穿设于第一径向限位轴承9内，第一径向限位轴承9实现输出转轴3的转动安装，同时对输出转轴3沿径向进行限位，确保输出转轴3保持竖直状态，进而提高输出转轴3与电动执行器输出轴之间的联动效果，提高装置的检测精度。

本实施例中，第一径向限位轴承9优选为滚针轴承，滚针轴承的径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构，并且其旋转精度高、易于安装。

进一步地，参照图1和图2，第二安装件7为竖直设置的圆柱筒结构，第二安装件7从工作台1下方插接于工作台1底部，同时第二安装件7外周侧成型有环状的安装翼板10，安装翼板10通过螺栓固定于工作台1底部，输出转轴3穿设于第二安装件7的轴线位置。

优选的，参照图2，第二安装件7从工作台1下方穿过工作台1并插接于安装板63。利用第二安装件7与安装板63的插接配合，确保两者轴心共线，提高第一安装件6与第二安装件7之间的配合精度，使得输出转轴3的安装位置保持竖直，提高测量精度。

同时，第二安装件7内由上至下依次设置有用于沿径向对输出转轴3进行限位的第二径向限位轴承11、用于沿轴向支撑输出转轴3的支撑轴承12和用于承载支撑轴承12的密封盖板13，密封盖板13为环形板并通过螺栓固定于第二安装件7底部，支撑轴承12抵接于密封盖板13上，输出转轴3依次穿过第二径向限位轴承11和支撑轴承12，并位于二者的中心轴线位置，同时输出转轴3周侧成型有环状的支撑翼板14，支撑翼板14位于第二径向限位轴承11和支撑轴承12之间，且支撑翼板14同时抵接于支撑轴承12顶部和第二径向限位轴承11底部。

利用支撑轴承12为支撑翼板14提供支撑，进而对输出转轴3提供轴向的支撑，同时第二径向限位轴承11与支撑轴承12对支撑翼板14形成轴向的夹持限位效果，进一步提高了输出转轴3安装结构的稳定性。

本实施例中，支撑轴承12选用双向推力球轴承，其能够支持垂直于轴线方向的双向力，不仅能够对两个方向的载荷进行的可靠的支撑，而且还能够保证其在极端工作环境下的可靠性和稳定性，且其精度高、耐磨性强；第二径向限位轴承11选用深沟球轴承，该类轴承摩擦系数小，极限转速高，结构简单，制造成本低且精度高，能够满足较高精度的转动需要。

进一步地，参照图1和图2，工作台1底部位于第二安装件7一侧设置有U型安装板15，U型安装板15开口端通过螺栓固定于工作台1底部，转动测试仪2安装于U型安装板15的U型槽底，同时U型安装板15底部固定有第三安装件16，第三安装件16内设置有多个安装轴承17，测试转轴4竖直穿设于多个安装轴承17内，且测试转轴4顶部与转动测试仪2的活动端同轴相连，测试转轴4底部与传动组件5相连。

具体工作时，输出转轴3通过传动组件5带动测试转轴4转动，测试转轴4在安装轴承17的限位作用下保持竖直状态转动，并配合转动测试仪2对转动的角度位移进行检测。

本实施例中，转动测试仪2选用绝对值编码器，绝对值编码器的精度高，它能够提供与被测量物理量真实值接近的测量结果；同时其稳定性强，绝对编码器能在长时间内不失效并保持其准确性；此外其准确度高，绝对编码器能够提供高精度的测量值，能满足电动执行器正反转回差的高精度测量需要。

进一步地，参照图1和图2，传动组件5包括套设于输出转轴3底端的第一带轮51、套设于测试转轴4底端的第二带轮52和用于联动两个带轮的传动皮带53，第一带轮51与输出转轴3键连接且两者同步转动，而第二带轮52与测试转轴4键连接并同步转动，传动皮带53同时套设在第一带轮51和第二带轮52侧壁。当输出转轴3带动第一带轮51转动时，传动皮带53同步带动第二带轮52转动，进而带动转动测试仪2的活动端转动，进而对电动执行器的正反转回差进行测量。

本实施例中，输出转轴3与测试转轴4均为竖直设置，其目的是为了最大程度减少转轴与轴承之间的径向作用力，减小轴承转动时所受的摩擦力，进而减小输出转轴3与测试转轴4的转动误差，提高对电动执行器输出轴正、反转角度位移的检测精度。

本申请实施例公开的一种电动执行器输出轴回差检测装置的实施原理为：首先将电动执行器的输出轴与输出转轴3顶端的连接头8同轴连接，随后即可驱动电动执行器的输出轴带动输出转轴3转动，输出转轴3在第一径向限位轴承9和第二径向限位轴承11的限位作用下保持竖直状态转动，同时带动第一带轮51转动，进而带动第二带轮52与测试转轴4同步转动，正转完成后，电动执行器输出轴带动输出转轴3反转，测试转轴4同步反转，进而由转动测试仪2测得电动执行器输出轴的正反转的角度位移，进而得出电动执行器输出轴的正反转回差，继而判断电动执行器的性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：包括工作台（1）以及安装在工作台（1）上的转动测试仪（2）、输出转轴（3）、测试转轴（4）以及使输出转轴（3）和测试转轴（4）同步转动的传动组件（5），所述输出转轴（3）与测试转轴（4）均转动安装在工作台（1）上，所述输出转轴（3）与电动执行器输出轴同轴连接并同步转动，所述测试转轴（4）与转动测试仪（2）活动端同轴连接并同步转动，所述输出转轴（3）与测试转轴（4）通过传动组件（5）联动，所述转动测试仪（2）用于检测测试转轴（4）正反转的角度位移。

2.根据权利要求1所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述输出转轴（3）与测试转轴（4）均为竖直设置。

3.根据权利要求2所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述输出转轴（3）周侧套设有第二安装件（7），所述第二安装件（7）固定在工作台（1）上，所述第二安装件（7）内由上至下依次设置有用于对输出转轴（3）进行径向限位的第二径向限位轴承（11）和用于沿轴向支撑输出转轴（3）的支撑轴承（12），所述输出转轴（3）穿设于第二径向限位轴承（11）和支撑轴承（12）的中心轴线位置，所述输出转轴（3）周侧成型有支撑翼板（14），所述支撑翼板（14）抵接于支撑轴承（12）顶部。

4.根据权利要求3所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述支撑轴承（12）选用双向推力球轴承，所述第二径向限位轴承（11）选用深沟球轴承。

5.根据权利要求3所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述输出转轴（3）周侧还套设有第一安装件（6），所述第一安装件（6）包括竖直设置的连接筒（61）、设置在连接筒（61）顶部的承载板（62）和设置在连接筒（61）底部的安装板（63），所述安装板（63）固定在工作台（1）上方，所述承载板（62）用于承接电动执行器，且所述承载板（62）内设置有第一径向限位轴承（9），所述输出转轴（3）穿设于第一径向限位轴承（9）的轴线中心。

6.根据权利要求5所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述第一径向限位轴承（9）选用滚针轴承。

7.根据权利要求5所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述第二安装件（7）从工作台（1）下方穿过并插接于安装板（63）底部。

8.根据权利要求1所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述传动组件（5）包括传动皮带（53）、套设于输出转轴（3）的第一带轮（51）和套设于测试转轴（4）的第二带轮（52），所述第一带轮（51）与输出转轴（3）同步转动，所述第二带轮（52）与测试转轴（4）同步转动，所述传动皮带（53）用于联动第一带轮（51）和第二带轮（52），所述传动皮带（53）同时套设在第一带轮（51）和第二带轮（52）上。

9.根据权利要求1所述的一种电动执行器输出轴回差检测装置，其特征在于：所述转动测试仪（2）选用绝对值编码器。