推力缸体测试系统及测试方法与流程

本发明涉及推力缸体测试技术领域，具体涉及推力缸体测试系统及测试方法。

背景技术

随着制造业自动化的程度越来越高，机电一体化的设备或机构数量增加，其中在机械加工过程中，机械结构的直线运动比较常见，推力缸体属于实现机械结构直线运动比较稳定的一种。推力缸体是将伺服电机与丝杠进行一体化设计的模块化产品，主要通过伺服电机带动螺杆进行旋转，并采用螺母转化为直线运动，最终推动物体沿着导轨作往复直线运动。推力缸体可精确控制所处位置和推力大小，适用于各种精确的纠偏系统。目前，推力缸体所能承受的最大推力不同，这样会直接影响推力缸体的质量和使用范围，为此，需要对推力缸体做推力量测试和耐久性试验。

现有的推力缸体推力量测试，一般采用简单的推力计进行瞬间的检测，由于每个推力缸体的推力不同，需要更换不同的推力计，以便满足该推力缸体的需求，这样操作比较麻烦。

技术实现要素：

本发明意在提供推力缸体测试系统及测试方法，可对不同力量的推力缸体进行推力测试，无需进行更换，操作方便。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：推力缸体测试系统，包括安装推力缸体的固定座、压力测试机构、传动机构和承重可调的负载，传动机构安装在固定座上，压力测试机构位于推力缸体和传动机构之间，传动机构的输入端与压力测试机构连接，传动机构的输出端与负载连接。

本方案的原理是：实际应用时，首先将推力缸体安装在固定座上，当推力缸体外推时，推力缸体的端部接触并挤压在压力测试机构上，驱使压力测试机构运动，由于传动机构与压力测试机构连接，传动机构进行运动，并与负载相互作用，根据传动机构的运动情况，对负载的承重进行调节，直至传动机构与负载处于平衡状态，通过压力测试机构可以获知推力缸体的推力数据。

有益效果：本发明中通过设置固定座、压力测试机构、传动机构和负载，利用推力缸体对压力测试机构作用，可以快速获取推力的数据，数据比较准确。同时，采用传动机构作为推力缸体和负载之间的纽带，实现了持续性传递推力，并且根据传动机构的运动情况，可以调节负载的承重，直至传动机构与负载处于平衡状态，这样可以获取推力缸体的推力数据，该装置适用于测试不同推力的推力缸体，无需对装置进行更换，操作方便。

优选的，压力测试机构包括称重传感器，称重传感器的输出端电连接有压力显示器，称重传感器的一侧开设有第一安装孔，称重传感器的另一侧开设有第二安装孔。通过设置称重传感器和压力显示器，可以对推力缸体的推力进行快速检测和显示，便于对该推力数据进行记录，观察和操作比较方便。

优选的，称重传感器的下端面固定连接有第二连杆，固定座上开设有导向槽，第二连杆沿着导向槽进行滑动。设置第二连杆沿着导向槽进行滑动，对称重传感器起到导向的作用，避免称重传感器与推力缸体的接触部分偏移，减少推力数据误差。

优选的，传动机构包括与固定座滑动连接的移动齿条，移动齿条上啮合有传动齿轮，传动齿轮啮合有转动齿轮，移动齿条靠近固定座的一端与称重传感器连接。通过设置齿轮齿条结构，可以实现对推力缸体的推力传递，并且齿轮齿条结构承载力比较大，结构稳定性比较好，保证整个装置可顺利工作。

优选的，负载为磁粉离合器，磁粉离合器的输出端与转动齿轮固定连接，磁粉离合器上电连接有电流调节器。磁粉离合器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的，通过改变电流调节器的输出电流，可改变磁粉离合器的阻尼力的大小，从而实现负载大小的调节，这样可以适用于测试不同推力的推力缸体，使得该装置的适用范围较广。

优选的，移动齿条靠近推力缸体的一端开设置有u形卡口和销轴连接在u形卡口内的万向节，万向节上固定连接有与第一安装孔配合的第一螺杆，第一螺杆上套设有多个第一螺母，称重传感器的第二安装孔与推力缸体连接。

当需要对推力缸体的推力和拉力进行测试时，可以先启动推力缸体，使其内部的推杆伸至一定行程，然后将推力缸体的推杆与称重传感器的第二安装孔连接，采用第一螺杆与称重传感器的第一安装孔连接，之后将第一螺杆端部的万向节销轴连接在u形卡口内，这样便完成对该结构的安装。当测试完成之后，拔出销轴，将万向节与u形卡口分离，然后将称重传感器拆卸下来即可。通过上面的结构，对移动齿条、称重传感器和推力缸体进行连接，可进行推力缸体的推力和拉力检测，并且整个结构传递力矩比较大，可以对推力缸体进行耐久性的试验。上面的结构连接比较紧凑，并且拆卸很方便。

优选的，移动齿条靠近推力缸体的一端设置有固定块，固定块上开设有t形卡槽，t形卡槽内卡接有t形连杆，t形连杆的端部与称重传感器的第一安装孔连接。该结构连接和拆卸比较方便，并且与销轴连接相比，承载力比较大，不容易出现断裂情况。

优选的，固定座上设有调节机构，调节机构包括安装座、调节部和连接座，调节部横截面形状为菱形，调节部包括相互铰接的两个第一支撑杆和两个第二支撑杆，第一支撑杆与第二支撑杆之间的铰接处通过丝杆连接，丝杆上面套设有第二螺母，两个第一支撑杆铰接在安装座上，两个第二支撑杆铰接在连接座上，连接座与推力缸体固定连接。

由于在测试推力缸体的推力时，部分推力缸体内部结构出现故障，推力缸体的推杆无法缩进，同时，由于推力缸体推动移动齿条行进一段距离，移动齿条、称重传感器和推力缸体处于卡紧的状态，无法将推力缸体拆卸下来。此时，可以对调节机构中的丝杆进行转动，这样丝杆的另一端会带动第一支撑杆与第二支撑杆之间的铰接处向外侧运动，这样推力缸体的后端与安装座之间的距离逐渐变小，推力缸体的后端会逐渐后移，推力缸体的前端与称重传感器分离，可将出现故障的推力缸体轻松拆卸下来。

优选的，固定座的两侧分别水平固定连接有u形的第一连杆，第一连杆上固定连接有多个支架，支架间隔均匀排列。

由于该装置中涉及的磁粉离合器、压力显示器、电流调节器等均需要大量的电线，而现在大多将电线无规则的放置在地面上，由于电线通电后会产生微弱的磁场，部分电线摆放会形成线圈，从而加强了磁场的磁性，并且产生的热量增加，这样无规则的堆叠在一起，不利用散热，并且该磁场会影响称重传感器和磁粉离合器的工作，使得检测的推力数据误差比较大。为此，可以在固定座附近设置多个支架，然后将电线有规律的挂在支架上，并且避免电线形成闭合回路，这样电线便于散热，且产生的磁场比较弱，大大降低了对推力数据的影响。

一种采用推力缸体测试系统的测试方法，包括以下步骤：

(1)安装：将称重传感器通过第一安装孔与移动齿条固定连接，推力缸体安装在固定座上，推力缸体的输出端可与称重传感器的第二安装孔相对应，调整推力缸体、称重传感器和移动齿条同中轴线；

(2)测试推力：首先启动推力缸体推动称重传感器，称重传感器推动移动齿条向前移动，移动齿条带动与其啮合的传动齿轮进行转动，传动齿轮带动转动齿轮进行反向转动，转动齿轮驱使磁粉离合器转动，调节电流调节器的输出电流，磁粉离合器内形成一定的阻尼力，直至移动齿条停止运动，此时，读取称重传感器上面的推力值以及电流调节器上面的电流值，并进行记录；

(3)整理：将推力缸体从固定座上拆卸下来，然后整理数据。

有益效果：通过设置上面的测试方法，首先调整推力缸体、称重传感器和移动齿条同中轴线，可以保证推力缸体测试没有偏移，这样检测推力数据的误差比较小。之后，在检测推力时，利用推力缸体的推力驱动齿轮齿条结构进行运动，传递一定的力矩，而磁粉离合器可通过调节电流，改变其内部的阻尼力，这样可以快速调节负载的大小，从而使得磁粉离合器和推力缸体处于平衡状态，最终实现对推力缸体的推力值进行精确测量。该结构适用于不同推力大小的推力缸体，适用范围广，测试精确高，且结构比较稳定。

附图说明

图1为本发明涉及的推力缸体测试系统的实施例1的俯视图；

图2为图1中称重传感器、第二连杆和固定座配合的主视图；

图3为本发明涉及的推力缸体测试系统的实施例2中移动齿条、固定块、t形卡槽和t形连杆配合的俯视图；

图4为本发明涉及的推力缸体测试系统的实施例2中调节机构、第一连杆、支架、固定座和推力缸体配合的俯视图；

图5为图4中第一连杆和支架上挂上电线的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定座1、称重传感器2、第一螺杆3、第二连杆4、导向槽5、移动齿条6、传动齿轮7、转动齿轮8、固定块9、t形卡槽10、t形连杆11、磁粉离合器12、电流调节器13、安装座14、万向节15、连接座16、第一支撑杆17、第二支撑杆18、丝杆19、推力缸体20、第一连杆21、支架22、u形卡口23、销轴24。

实施例1

如图1和图2所示，推力缸体测试系统，包括安装推力缸体20的固定座1、压力测试机构、传动机构和负载，压力测试机构包括称重传感器2，称重传感器2的型号为yzc-528，称重传感器2的输出端电连接有压力显示器，称重传感器2的左侧开设有第一安装孔，称重传感器2的右侧开设有第二安装孔。称重传感器2的下端面螺栓连接有第二连杆4，固定座1上开设有导向槽5，第二连杆4沿着导向槽5进行滑动。传动机构包括移动齿条6，固定座1上开设有移动滑槽，移动齿条6在移动滑槽内滑动，移动齿条6上啮合有传动齿轮7，传动齿轮7啮合有转动齿轮8，移动齿条6的右端开设置有u形卡口23和万向节15，万向节15通过销轴24连接在u形卡口23内，万向节15上焊接有与第一安装孔配合的第一螺杆3，第一螺杆3上套设有两个第一螺母，称重传感器2的第二安装孔与推力缸体20连接。负载为磁粉离合器12，磁粉离合器12的输出端与转动齿轮8键连接，磁粉离合器12上电连接有电流调节器13。

一种采用推力缸体测试系统的测试方法，包括以下步骤：

(1)安装：将称重传感器2通过第一安装孔与移动齿条6连接，推力缸体20安装在固定座1上，推力缸体20的输出端可与称重传感器2的第二安装孔相对应，调整推力缸体20、称重传感器2和移动齿条6同中轴线；

(2)测试推力：首先启动推力缸体20推动称重传感器2，称重传感器2推动移动齿条6向前移动，移动齿条6带动与其啮合的传动齿轮7进行转动，传动齿轮7带动转动齿轮8进行反向转动，转动齿轮8驱使磁粉离合器12转动，调节电流调节器13的输出电流，磁粉离合器12内形成一定的阻尼力，直至移动齿条6停止运动，此时，读取称重传感器2上面的推力值以及电流调节器13上面的电流值，并进行记录；

(3)整理：将推力缸体20从固定座1上拆卸下来，然后整理数据。

实施例2

如图3、图4和图5所示，实施例2与实施例1的不同之处在于，移动齿条6的右端设置有固定块9，固定块9上开设有t形卡槽10，t形卡槽10内卡接有t形连杆11，t形连杆11的端部与称重传感器2的第一安装孔连接，推力缸体20与称重传感器2的第二安装孔不连接，但是推力缸体20的端部可与称重传感器2的第二安装孔一侧接触或相抵。该结构连接和拆卸比较方便，并且与销轴连接相比，承载力比较大，不容易出现断裂情况。

固定座1上设有调节机构，调节机构包括安装座14、调节部和连接座16，调节部15横截面形状为菱形，调节部包括相互铰接的两个第一支撑杆17和两个第二支撑杆18，第一支撑杆17与第二支撑杆18之间的铰接处通过丝杆19连接，丝杆19上面套设有第二螺母，两个第一支撑杆17铰接在安装座14上，两个第二支撑杆18铰接在连接座16上，连接座16与推力缸体20螺栓连接。由于在测试推力缸体20的推力时，部分推力缸体20内部结构出现故障，推力缸体20的推杆无法缩进，同时，由于推力缸体20推动移动齿条6行进一段距离，移动齿条6、称重传感器2和推力缸体20处于卡紧的状态，无法将推力缸体20拆卸下来。此时，可以对调节机构中的丝杆19进行转动，这样丝杆19的另一端会带动第一支撑杆17与第二支撑杆18之间的铰接处向外侧运动，这样推力缸体20的后端与安装座14之间的距离逐渐变小，推力缸体20的后端会逐渐后移，推力缸体20的前端与称重传感器2分离，可将出现故障的推力缸体20轻松拆卸下来。

固定座1的两侧分别水平焊接有u形的第一连杆21，第一连杆21上焊接有多个支架22，支架22间隔均匀排列，支架22的横截面形状为“y”字形，其他形状也适用于该装置。

由于该装置中涉及的磁粉离合器12、压力显示器、电流调节器13等均需要大量的电线，而现在大多将电线无规则的放置在地面上，由于电线通电后会产生微弱的磁场，部分电线摆放会形成线圈，从而加强了磁场的磁性，并且产生的热量增加，这样无规则的堆叠在一起，不利用散热，并且该磁场会影响称重传感器2和磁粉离合器12的工作，使得检测的推力数据误差比较大。为此，可以在固定座1附近设置多个支架22，然后将电线有规律的挂在支架22上，并且避免电线形成闭合回路，这样电线便于散热，且产生的磁场比较弱，大大降低了对推力数据的影响。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。