一种线性致动器测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及测试设备的技术领域，尤其是一种线性致动器测试设备。


背景技术：

2.线性致动器是一种将电动机的旋转运动转变推杆往复平移运动的电力驱动装置，也是一种通用型的辅助驱动装置，可用于各种简单或工艺流程中作为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制，广泛应用于电力、机械、冶金、矿山、化工等行业。线性致动器的空载电流、打开推力、收缩推力和运动行程等都是其重要的参数，也决定了线性致动器的品质，对线性致动器的检测也显得尤为重要。现有技术的线性致动器测试设备都存在设备体积大、操作不便等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种线性致动器测试设备，解决现有线性致动器测试设备体积庞大、操作不便等问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种线性致动器测试设备，包括机架以及安装于机架的传动模组和加载模组，加载模组通过传感器连接安装线性致动器测试件；所述传动模组包括丝杆和传动机构，传动机构将动力源产生的动力传输至丝杆，带动丝杆正反转动；加载模组上安装有丝母，丝杆与丝母螺纹配合，丝杆的正反转动带动丝母沿丝杆往复平移运动，丝母往复平移运动向安装于加载模组上的线性致动器测试件的一端施加拉力或推力，由所述传感器检测负载值。
6.在一些实施例中，所述线性致动器测试件的一端安装于加载模组，另一端安装于机架；所述另一端通过传感器连接于机架；线性致动器测试件的伸缩方向与丝母往复平移运动方向一致。
7.在一些实施例中，所述加载模组包括加载横板；所述丝母设置于所述加载横板，丝杆穿入所述丝母且螺纹配合，支撑并带动所述加载横板往复运动；加载横板为平板结构；所述传感器为拉压力传感器；所述拉压力传感器固定在加载横板上；所述拉压力传感器顶部固定安装有安装耳环，线性致动器测试件的一端安装于所述安装耳环；所述线性致动器测试件的另一端固定连接于机架顶壁。
8.在一些实施例中，所述加载横板上设置有缓冲横板；缓冲横板与加载横板之间弹性缓冲地连接在一起；所述丝母设置于所述缓冲横板并带动缓冲横板及加载横板往复平移运动，向安装于加载模组上的线性致动器测试件的一端施加拉力或推力负载。
9.在一些实施例中，缓冲横板与加载横板之间由导向轴以及弹簧连接在一起，使缓冲横板与加载横板之间形成沿所述导向轴的弹性缓冲的相对运动，以及形成共同沿丝杆的往复平移运动；
10.导向轴两端分别穿过缓冲横板及加载横板上设置的轴孔；弹簧套设在导向轴上，弹簧端部抵接于：缓冲横板或加载横板或导向轴末端的螺母或螺帽；导向轴的一端设置螺
母将缓冲横板和加载横板弹性固定，另一端设置螺帽；所述缓冲横板和/或加载横板上设置有丝杆的轴孔，丝杆穿过所述轴孔及所述丝母且与丝母螺纹配合。
11.在一些实施例中，所述传动模组包括传动轴、所述丝杆以及传动机构；动力源产生的动力输出至传动轴，通过传动机构连接传动轴以及丝杆，从而将动力传输丝杆。
12.在一些实施例中，所述动力源为电机，通过联轴器将电机输出轴与传动轴耦合连接，带动传动轴同步转动；所述传动机构为带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系中的一种或多种的结合。
13.在一些实施例中，所述传动机构为同步轮以及与同步轮配合的同步带或同步链；所述传动轴和丝杆上设置同步轮同步转动，同步带套设连接同步轮；所述传动模组包括多级传动轴，其中与动力源耦合的传动轴为一级传动轴，多级传动轴之间依次由传动机构连接；每级传动轴可以是一根或多根；传动轴与丝杆之间由所述传动机构连接，从而实现由一级传动轴带动丝杆同步转动。
14.在一些实施例中，传动带或同步链的行程中设置有调节同步带或同步链涨紧度的涨紧机构；所述涨紧机构包括滑块以及滑块上设置的涨紧轮；涨紧轮由滑块带动可朝向同步带或同步链推进或后退地往复移动；调节涨紧度时，涨紧轮与同步带或同步链贴合；所述涨紧机构还包括固定底板，所述固定底板上安装有螺杆，滑块与螺杆螺纹配合，由螺杆的转动带动滑块和涨紧轮往复移动；所述涨紧机构还包括导向轴，导向轴导向滑块的移动。
15.在一些实施例中，所述机架包括底座以及顶壁；所述传动模组安装于所述底座；所述线性致动器测试设备包括多根丝杆；所述丝杆一端通过轴承可转动地安装于机架的底座；另一端通过丝母安装于缓冲横板或加载横板；传动轴底部通过轴承可转动地安装于机架的底座；所述底座上设置有若干根光轴；光轴导向缓冲横板或加载横板往复平移运动；所述光轴的一端安装于机架的底座；另一端通过安装于缓冲横板或加载横板上的轴承与缓冲横板或加载横板连接；所述底座包括传动上板、传动下板以及底板：传动轴通过多个轴承支撑、可转动地安装于传动上板和传动下板；多根传动轴之间的传动机构位于传动上板和传动下板之间；丝杆通过多个轴承支撑、可转动地安装于底板和传动下板；传动轴与比杆之间的传动机构位于底板和传动下板之间。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型线性致动器测试设备占地小，操作方便灵活。
18.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例线性致动器测试设备的立体图。
20.图2是本实用新型实施例线性致动器测试设备内部结构图，其中图2(a)是传动模组的结构图，图2(b)是加载模组的结构图。
21.图3是本实用新型实施例线性致动器测试设备底部结构图。
22.图4是本实用新型实施例线性致动器测试设备的传动模组结构图的结构图。
23.图5是本实用新型实施例线性致动器测试设备的涨紧机构的立体图。
24.图6是本实用新型实施例线性致动器测试设备的加载模组的结构图。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
26.请参照图1
‑
6，本实用新型的实施例涉及一种线性致动器测试设备100，主要包括动力源8、传动模组1、加载模组2、拉压传感器4以及机架3。加载模组2和传动模组1安装于机架上；加载模组2用于安装线性致动器测试件5。传动模组1与动力源8耦合，将动力源产生的动力传输至加载模组2，加载模组2将动力转换成线性致动器测试件5两端的推力或拉力负载进行测试。具体地，加载模组2上安装有丝母22，丝杆16与丝母22螺纹配合，丝杆16的正反转动带动丝母22沿丝杆16往复平移运动，丝母22往复平移运动向安装于加载模组2上的线性致动器测试件5的一端施加拉力或推力，由所述传感器4检测负载值。线性致动器测试件5的一端安装于加载模组2，另一端安装于机架3，较佳地通过传感器连接于机架3。线性致动器测试件的伸缩方向与丝母22往复平移运动方向一致。
27.本实施例中，机架3为直立式结构，传动模组1安装于机架3的底部，加载模组2位于机架3的上部。加载模组2以及机架3的顶壁分别通过拉压传感器4连接线性致动器测试件5的两端，本实施例中为竖直安装。传动模组1通过丝杆将动力传输至加载模组2，使加载模组2带动线性致动器测试件5的一端往复平移运动，本实施例中为上下移动，对应形成拉力或推力负载或空载，相应地，线性致动器测试件5伸长或缩回。拉压力传感器4用于测量线性致动器的推力或拉力负载值。拉压力传感器4可与显示装置或数据处理装置连接，以输出所测负载值。
28.作为一种实施例，机架3包括顶壁30、底座31以及若干立柱32，立柱32连接顶壁30与底座31之间且中间形成安装空间。机架的底座31用于安装传动模组1以及支撑整个测试设备。底座31可根据需要设置多层板支撑结构。图1、3所示实施例中，底座31包括传动上板33、传动下板34以及底板35，三层板为水平板，也可根据需要进行不同设置。
29.传动模组1包括传动轴9、丝杆16以及传动机构。动力源8产生动力输出至传动轴9，通过传动机构连接传动轴9以及丝杆16，从而将动力传输至加载模组2转换成施加于线性致动器测试件5两端的拉力或推力。本实施例中，动力源可采用电机，由联轴器6将电机输出轴与传动轴9连接，带动传动轴9同步转动。
30.传动机构可以是带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系等，或者其他类型的机械传动。由传动机构连接传动轴9与丝杆16，实现传动轴9与丝杆16的同步转动。本实施例中，传动机构采用动步带7及同步轮(或链轮)11转动配合实现动力传输，具体是在传动轴以及丝杆上设置同步轮11，由同步带7连接传动轴和丝杆上的同步轮，同步轮11与对应的传动轴或丝杆同步转动，从而实现动力传输。
31.传动模组1可包括多级传动轴，以便于调节动力大小及动力输出的稳定性；其中与动力源8耦合的传动轴9为一级传动轴，多级传动轴之间依次由传动机构连接；传动轴与丝杆16之间由所述传动机构连接，从而实现由一级传动轴带动丝杆同步转动。本实施例中，传动模组1配置为两级传动，相应地，与动力源耦合的传动轴9为一级传动轴，第二级传动包括二级传动轴8，二级传动轴8上也设置同步轮11，由同步带7连接一、二级传动轴上的同步轮从而将动力由一级传动轴9传输至二级传动轴8。二级传动轴8与丝杆16之间由同步带7连接，同步带7套设于二级传动轴8和丝杆16上各自设置的同步轮11上。可以根据需要设置多
级传动。
32.丝杆16可以是一根或多根，本实施例中采用两根丝杆，以便于稳定地支撑及输出动力。相应地，二级传动轴8配置两根，由同步带7与一级传动轴9连接，进行同步转动。两个二级传动轴8分别与两丝杆16由同步带7(配合同步轮11)连接，实现同步转动。同步带7套设于设置在传动轴和丝杆上的同步轮11上。
33.具体地，联轴器6通过矩形键与一级传动轴9连接，一级传动轴9两端通过两个轴承14支撑，可转动地安装于机架底座的传动上板33和传动下板34，传动上板33上设置轴孔，传动轴9直立地转动安装于传动上板33和传动下板34，穿出传动上板33上的轴孔，顶部与电机8通过联轴器6耦合。同步轮11与一级传动轴9通过键连接，位于两轴承14之间且支撑于传动上板33和传动下板34之间的空间。二级传动轴8两端通过两个轴承14支撑，可转动地安装于传动上板33和传动下板34，穿出传动上板33上对应设置的轴孔两端延伸，两端分别转动地安装于传动上板33以及底板35，二级传动轴8上设置两个同步轮11，上同步轮11位于两轴承14之间支撑于传动上板33和传动下板34之间的空间，主动轴9上的同步轮11和二级传动轴8的上同步轮11通过同步带7连接。二级传动轴8上的第二个同步轮11为下同步轮，位于传动下板34和底板35之间的空间，可安装于底板35上，用于与丝杆16之间由同步带7连接。丝杆16为滚珠丝杆，底端可转动地安装机架底座35，顶端穿过机架的传动下板34和传动上板33向上伸出，与加载模组2连接。作为一种实施例，传动下板34上设置上下贯穿的轴孔，上传动板34较窄，丝杆16穿过传动下板34上的轴孔由传动上板33一侧向上延伸。丝杆16上设置固定支座17，固定支座17为环形，通过紧固件固定于机架底座(例如传动下板34)上，丝杆16可转动地穿过固定支座17的环形中空内部。二级传动轴8的下同步轮11通过同步带7与滚珠丝杆16下端的同步轮11连接，固定支座17通过紧固件例如螺钉固定在传动下板34上。
34.根据同步带7的行程距离，可配置涨紧机构10以调节同步带7的涨紧度。参照图5，在连接一级传动轴9和两侧的二级传动轴8的同步带7的行程中，各设置有一涨紧机构10。涨紧机构10包括固定底板12、导向轴19、螺杆18、滑块15、涨紧轮13以及卡簧130。通过紧固件例如螺钉将固定底板12与传动下板34固定。固定底板12两端设置固定耳，导向轴19和螺杆18平行地设置，各两端安装于两固定耳上，螺杆18可转动地安装于固定底板12。滑块15可往复运动地安装于固定底板12上，在两固定底板12的两端即两固定耳之间滑动，导向轴19和螺杆18穿设于滑块15，滑块15与螺杆18螺纹配合，螺杆18的正反转动驱动滑块15沿导向轴19及螺杆18前后移动，调节滑块的位置。导向轴19导向滑块15的运动，使其稳定地滑动。涨紧轮13安装于滑块15上，由滑块15运载涨紧轮13相对同步带推进或后退，以使调节同步带7的涨紧度。涨紧轮13与同步带7贴合。涨紧轮13由卡簧130与滑块15之间弹性卡紧。通过涨紧机构10，利用螺杆18调节同步带7的涨紧力。
35.加载模组2包括加载横板20，用于加载线性致动器测试件5。本实施例中，加载横板20为水平板，其上安装有拉压力传感器4，拉压力传感器4可通过紧固件28如螺钉或螺母固定在加载横板20上，拉压力传感器4顶部安装有线性致动器安装耳环27，安装耳环27与线性致动器测试件5的一端相适配，线性致动器测试件5的一端夹持在安装耳环27内。本实施例中，安装耳环27连接线性致动器测试件5的底端。线性致动器安装耳环27可通过紧固件28如螺钉固定在拉压力传感器4上。线性致动器测试件5的另一端(即顶端)连接另一压力传感器4，且固定于机架3的顶壁30，或者固定于机架上相应的其他位置。本实施例中，线性致动器
测试件5由加载横板20及机架3安装，使线性致动器测试件5保持竖直安装，底端由加载横板20拉伸或压缩。丝杆16与加载横板20固定连接，具体是丝杆16与加载横板20上安装的丝母22螺纹配合，由丝杆16转动驱动丝母22带动加载横板20上升或下降。传动模组1的丝杆16正反转动，带动丝母22上下运动，从而带动加载横板20上下运动，向加载横板20上连接线性致动器测试件5施加拉力或推力。
36.作为一种较佳实施例，为使平稳地施加拉力或推力负载，在加载横板20上设置缓冲横板21。缓冲横板21与加载横板20之间弹性缓冲地连接在一起；所述丝母22设置于所述缓冲横板21并带动缓冲横板21及加载横板20往复平移运动，向安装于加载模组2上的线性致动器测试件5的一端施加拉力或推力负载。具体实施例中，缓冲横板21与加载横板20之间由导向轴29以及弹簧23连接在一起，使缓冲横板21与加载横板20之间形成沿所述导向轴29的弹性缓冲的相对运动，以及形成共同沿丝杆16的往复平移运动。导向轴29两端分别穿过缓冲横板21以及加载横板20上设置的轴孔；弹簧23套设在导向轴29上，弹簧端部抵接于：缓冲横板或加载横板或导向轴末端的螺母或螺帽。导向轴29的一端设置螺母25将缓冲横板21和加载横板20弹性固定，另一端设置螺帽。所述缓冲横板和/或加载横板上设置有丝杆的轴孔，丝杆穿过所述轴孔及所述丝母且与丝母螺纹配合。
37.缓冲横板21与加载横板20可相互平行，二者之间弹性连接形成弹性缓冲的相对运动，且可共同上下移动。导向轴轴长预定一定长度，使缓冲横板21和加载横板20之间可相对移动移动形成缓冲，同时沿导向轴29整体上下移动。导向轴29可设置多根，图中所示实施例中，弹簧23顶端抵紧于缓冲横板21底面，弹性抵紧，底端抵接于螺帽。加载横板20和缓冲横板21为水平板体，与丝杆16垂直。丝母22固定安于缓冲横板21上，例如，丝母22通过紧固件28如螺钉固定在缓冲横板21。加载横板20上设置上下贯通的轴孔，丝杆16自机架底部向上穿过轴孔，丝杆16与丝母22螺纹配合。
38.进一步地，在机架底座31上设置有若干光轴26，竖直向上延伸穿过加载横板20，用于导向加载模组的上下移动。具体地，加载横板20沿光轴26上下移动，加载横板20上设置的通孔内套设铜套法兰轴承24，通过紧固件28例如螺钉与加载横板20连接，光轴26穿过铜套法兰轴承24。光轴26与铜套法兰轴承24起到给加载横板20导向作用，使加载力能保证与测试件5出力平行。
39.在较佳例子中，可设置多根丝杆16，例如设置两根丝杆16，对应设置于加载横板20的长度两端，相应地，可设置两块缓冲横板21各固定安装有丝母22，与丝杆16顶部螺纹配合。光轴26也可设置多根，例如设置两根，给加载横板20沿光轴26上下移动进行导向。线性致动器测试件5竖直安装于加载横板20的中间位置。
40.利用上述实施例的测试设备进行负载测试时，动力源(电机等旋转输出动力源)8通过联轴器6连接，将动力传递到一级传动轴9上的同步轮11上，一级传动轴9上的同步轮11通过同步带7传递到二级传动轴8上端同步轮11，同步轮通过二级传动轴8带动下端同步轮11转动，二级传动轴8下端同步轮11通过同步带7带动滚珠丝杆16下端同步轮11转动，同时带动滚珠丝杆16转动，滚珠丝杆16与丝母22连接，在滚珠丝杆16旋转时可以带动丝母22上下运动，丝母22通过缓冲板21、弹簧23带动加载横板20运动，由此给测试件5提供力的作用。
41.动力源例如电机旋转输出的正反转，可以改变加载横板20的运动方向，所以是拉伸或压缩(推)的两个方向载和空载。其中，空载状态为：当拉压力传感器4测量力为0时，使
加载模组2上行速度(或下行速度)与被试件伸出速度(或缩回速度)相等时，即为空载运行。负载状态为：当拉压力传感器达到设定负载值时，使加载模组1上行速度(或下行速度)与被试件伸出速度(或缩回速度)相等时，即为加载载运行。本实用新型的测试设备结构紧促，测试拉力或推力平稳。
42.上述上下方向或顶/底位置是以图示方向为例进行说明，测试设备100也可设置不同方向，则上下方向、顶、底位置可能为左右或两侧，此时测试设备结构以及工作原理与前述实施例相同，在此不作赘述。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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实用新型的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可传输数据的连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.本实用新型说明书或权利要求书中提到的“一”或“一个”等包括一个或多个的两种情况，明确指出仅为一个的情况除外。同理，说明书或权利要求书中提到的“两”或“两个”包括两个或两个以上的两种情况，明确指出仅为两个的情况除外。有时，权利要求书和说明书中可能包括词语例如“多个”、“一个或多个”或者“至少一个”，然而在没有这样的限定时，并不意味着且不应该被解释为意味着，不能设想为多个。
47.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，均应属于本技术的范围；本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。