专利名称：一种导线高频疲劳试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导线高频疲劳试验装置，属于可靠性评价领域。
背景技术：
在直线高频振荡电机和伺服电机中，电机的导线常常处于高频低振幅振动中，导线常规的耐折弯性能的考核采用导线带重物进行90°的折弯次数试验，这种试验方法和装置不能全面反映在高频低振幅应用条件下的疲劳性能，同时与实际应用条件差异较大，试验数据不能对导线在高频低振幅条件下长期可靠性工作进行评估，本发明专门针对高频低振幅工作条件下导线的疲劳试验，并且能够根据实际使用情况调整振幅和频率，对导线进行同等应力疲劳试验或加速疲劳试验。
发明内容
本发明的目的是提供一种导线在高频低振幅工作条件下的疲劳试验装置，可作为直线电机、伺服电机、线性压缩机中高频振荡导线的疲劳试验考核及可靠性验证试验。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种导线高频疲劳试验装置，所述装置包括安装筒、板弹簧一、板弹簧二、压紧环一、压紧环二、小卡线座一、小卡线座二、小卡线座接头、结合架、直线电动机、传动轴、大卡线座一、大卡线座二、垫片一、垫片二 ；其中安装筒为 铃状结构的圆柱筒，两端和中部为空腔；安装筒前部 铃空腔中从内向外依次设有内突台A、B、C，安装筒后部 铃空腔中从内向外依次设有内突台D、A’、 B，、C，；板弹簧一安装在安装筒的前端，板弹簧一卡在内突台B上；板弹簧二安装在安装筒的后端，板弹簧二卡在内突台B’上，板弹簧一和板弹簧二的中心分别开有通孔；传动轴位于安装筒中轴线上，传动轴外套有结合架，传动轴和结合架在结合处固定连接，结合架为圆柱筒状结构，前端设有圆盘，传动轴两端分别通过板弹簧一和板弹簧二中心的通孔，结合架前端与板弹簧一的内侧抵触连接，结合架后端与板弹簧二的内侧抵触连接；直线电动机安装在安装筒内部，包括定子和动子两部分，其中定子为圆柱筒状结构，沿定子前端面的外围开有环形槽，定子底部卡在内突台D上，调整垫圈剖面为L形结构， 调整垫圈一端位于内突台B中，另一端与定子前端面开有的环形槽前部相抵，完成对定子的固定，调整垫圈内壁与定子外围环形槽的内壁构成光滑圆柱面；动子的前端为圆盘，后端为圆筒，动子后端的圆筒深入定子前端面开有的环形槽中，且动子后端与定子环形槽的底端有一定距离；沿定子和动子的轴线开有通孔，传动轴和结合架位于定子和动子轴线的通孔中，结合架前端圆盘的后端面与动子前端圆盘的前端面固定连接，且结合架前端圆盘的直径小于动子前端圆盘的直径；在安装筒前部哑铃空腔中，压紧环一的边缘卡在内突台C上，板弹簧一的边缘一侧与压紧环一接触，另一侧与调整垫圈抵触连接，在压紧环一上固定有大卡线座一，大卡线座一位于安装筒前部哑铃空腔的外侧；在安装筒后部哑铃空腔中，板弹簧二和压紧环二依次安装在安装筒的后端，板弹簧二的边缘卡在内突台B’上，压紧环二卡在内突台C’上，板弹簧二的左侧与压紧环二接触，右侧与内突台B’抵触连接，在压紧环二上固定有大卡线座二，大卡线座二位于安装筒后部 铃空腔的外侧；传动轴前端穿过板弹簧一中心的孔后，传动轴前端与小卡线座接头固定连接，小卡线座一和小卡线座接头可拆卸固定连接，在小卡线座一和小卡线座接头之间开有导线孔；小卡线座接头和板弹簧一之间设有垫片一；动子和板弹簧一之间、板弹簧一和小卡线座一之间均形成空腔；传动轴后端穿过板弹簧二的中心孔，传动轴另一端为平台，将小卡线座二固定在平台上，在平台和小卡线座二之间开有导线孔，平台和板弹簧二之间设有垫片二 ；定子底部和板弹簧二之间、板弹簧二和平台之间均形成空腔；其中，压紧环和调整垫圈的作用为，调整和固定板弹簧的位置，同时保证传动轴在轴向不窜动；小卡线座与小卡线座接头的作用为，固定导线的线端；大小卡线座材料为金属或绝缘材料，根据导线在实际使用条件下的情况定；优选在大小卡线座上加工凹槽和均向分布的导线孔，用来安装固定测试导线的一端；一种导线高频疲劳试验方法，所述方法使用本发明所述的一种导线高频疲劳试验装置，步骤如下将1 12根被测导线的两端分别安装在大卡线座和小卡线座上的导线孔中，给直线电动机通入交流电，在电磁场的作用下动子在板弹簧一和动子之间的空腔里往复运动， 动子通过结合架带动传动轴运动，板弹簧一在大卡线座一和动子之间的空腔内变形，板弹簧二在大卡线座二和定子后端的空腔内变形，在板弹簧一和板弹簧二柔性允许范围内往复运动；传动轴带动固定在小卡线座中的导线的一端沿安装筒轴线方向往复运动，导线固定在大卡线座的另一端不动；经过设定时间(IO3 105h)后对导线进行检测，如表皮磨损情况、通断情况、绝缘等性能，所述装置还可进行板弹簧的疲劳实验测试。上述方案的原理是直线电动机中通设定电压和频率的交流电后，导线高频疲劳试验装置中运动组件产生沿筒体轴线方向的往复运动，传动轴带动其上固定的导线一端相应运动，从而模拟导线在实际使用条件下的运动状态。有益效果本发明专门针对高频低振幅工作状态下的导线的疲劳试验和测试。本发明由于采用直线电动机驱动，能够模拟导线的高频低振幅运动状态。运动部分采用板弹簧支撑，保证了运动部件工作平稳。本发明能够同时进行12根导线的高频疲劳试验，能够降低试验风险。同时本发明采用可调节压紧环和垫圈，使试验装置可配置不同的直线电动机。本发明试验的频率和振动幅度可以随输入电压和频率的变化而调节。
图1为本发明所述导线高频疲劳试验装置的沿轴向剖面结构示意图；图2为本发明所述的传动轴轴向截面图；图3为本发明所述的大卡线座端面图；图4为本发明所述的小卡线座端面图；其中，1-安装筒、2-板弹簧一、3-压紧环一、4-大卡线座一、5-小卡线座接头、 6-小卡线座一、7-垫片一、8-调整垫圈、9-结合架、10-直线电动机、11-板弹簧二、12-压紧环二、13-小卡线座二、14-大卡线座二、15-垫片二、16-传动轴。
具体实施例方式实施例如图1所示的一种导线高频疲劳试验装置，所述装置包括安装筒1、板弹簧一 2、 板弹簧二 11、压紧环一 3、压紧环二 12、小卡线座一 6、小卡线座二 13、小卡线座接头5、结合架9、直线电动机10、传动轴16、大卡线座一 4、大卡线座二 14、垫片一 7、垫片二 15 ；其中安装筒1为哑铃状结构的圆柱筒，两端和中部为空腔；安装筒1前部哑铃空腔中从内向外依次设有内突台A、B、C，安装筒1后部 铃空腔中从内向外依次设有内突台D、 A，、B，、C，；板弹簧一 2安装在安装筒1的前端，板弹簧一 2卡在内突台B上；板弹簧二 11安装在安装筒1的后端，板弹簧二 11卡在内突台B’上，板弹簧一 2和板弹簧二 11的中心分别开有通孔；传动轴16位于安装筒1中轴线上，传动轴16外套有结合架9，传动轴16和结合架 9在结合处固定连接，结合架9为圆柱筒状结构，前端设有圆盘，传动轴16两端分别通过板弹簧一 2和板弹簧二 11中心的通孔，结合架9前端与板弹簧一 2的内侧抵触连接，结合架 9后端与板弹簧二 11的内侧抵触连接；直线电动机10安装在安装筒1内部，包括定子和动子两部分，其中定子为圆柱筒状结构，沿定子前端面的外围开有环形槽，定子底部卡在内突台D上，调整垫圈8剖面为L 形结构，调整垫圈8 —端位于内突台B中，另一端与定子前端面开有的环形槽前部相抵，完成对定子的固定，调整垫圈8内壁与定子外围环形槽的内壁构成光滑圆柱面；动子的前端为圆盘，后端为圆筒，动子后端的圆筒深入定子前端面开有的环形槽中，且动子后端与定子环形槽的底端有一定距离；沿定子和动子的轴线开有通孔，传动轴16和结合架9位于定子和动子轴线的通孔中，结合架9前端圆盘的后端面与动子前端圆盘的前端面固定连接，且结合架9前端圆盘的直径小于动子前端圆盘的直径；在安装筒1前部哑铃空腔中，压紧环一 3的边缘卡在内突台C上，板弹簧一 2的边缘一侧与压紧环一 3接触，另一侧与调整垫圈8抵触连接，在压紧环一 3上固定有大卡线座一 4，大卡线座一 4位于安装筒1前部哑铃空腔的外侧；在安装筒1后部哑铃空腔中，板弹簧二 11和压紧环二 12依次安装在安装筒1的后端，板弹簧二 11的边缘卡在内突台B’上，压紧环二 12卡在内突台C’上，板弹簧二 11的左侧与压紧环二 12接触，右侧与内突台B’抵触连接，在压紧环二 12上固定有大卡线座二 14，大卡线座二 14位于安装筒1后部哑铃空腔的外侧；传动轴16前端穿过板弹簧一 2中心的孔后，传动轴16前端与小卡线座接头5通过螺纹固定连接，小卡线座一 6和小卡线座接头5可拆卸固定连接，在小卡线座一 6和小卡线座接头5之间开有导线孔；小卡线座接头5和板弹簧一 2之间设有垫片一 7 ；动子和板弹簧一 2之间、板弹簧一 2和小卡线座一 6之间均形成空腔；传动轴16后端穿过板弹簧二 11的中心孔，传动轴16另一端为平台，将小卡线座二 13固定在平台上，在平台和小卡线座二 13之间开有导线孔，平台和板弹簧二 11之间设有垫片二 15 ；定子底部和板弹簧二 11之间、板弹簧二 11和平台之间均形成空腔；大小卡线座的材料为金属或绝缘材料，当导线在实际使用条件下由绝缘材料固定时，大小卡线座的材料为绝缘材料；当导线在实际使用条件下由导电材料固定时，大小卡线座的材料为金属材料；在大小卡线座上加工凹槽和均向分布的导线孔，用来安装固定测试导线的一端；一种导线高频疲劳试验方法，所述方法使用本发明所述的一种导线高频疲劳试验装置，步骤如下将1 12根被测导线的两端分别安装在大卡线座和小卡线座上的导线孔中，给直线电动机10通入12V交流电，在电磁场的作用下动子在板弹簧一 2和动子之间的空腔里往复运动，动子通过结合架9带动传动轴16运动，板弹簧一 2在大卡线座一 4和动子之间的空腔内变形，板弹簧二 11在大卡线座二 14和定子后端的空腔内变形，在板弹簧一 2和板弹簧二 11柔性允许范围内往复运动；传动轴16带动固定在小卡线座中的导线的一端沿安装筒1轴线方向往复运动，传动轴16运动幅度为士5mm，导线固定在大卡线座的另一端不动； 经过设定时间(IO3 105h)后对导线进行检测，如表皮磨损情况、通断情况、绝缘等性能，所述装置还可进行板弹簧的疲劳实验测试。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种导线高频疲劳试验装置，其特征在于所述装置包括安装筒(1)、板弹簧一 (2)、板弹簧二 (11)、压紧环一 (3)、压紧环二 (12)、小卡线座一(6、小卡线座二 (13)、小卡线座接头(5)、结合架(9)、直线电动机(10)、传动轴(16)、大卡线座一 (4)、大卡线座二 (14)、 垫片一(7)、垫片二 (15)；其中安装筒(1)为 铃状结构的圆柱筒，两端和中部为空腔；安装筒(1)前部 铃空腔中从内向外依次设有内突台A、B、C，安装筒⑴后部 铃空腔中从内向外依次设有内突台 D、A，、B，、C，；板弹簧一( 安装在安装筒(1)的前端，板弹簧一( 卡在内突台B上；板弹簧二(11) 安装在安装筒(1)的后端，板弹簧二(11)卡在内突台B’上，板弹簧一( 和板弹簧二(11) 的中心分别开有通孔；传动轴(16)位于安装筒(1)中轴线上，传动轴(16)外套有结合架(9)，传动轴(16)和结合架(9)在结合处固定连接，结合架(9)为圆柱筒状结构，前端设有圆盘，传动轴(16)两端分别通过板弹簧一( 和板弹簧二(11)中心的通孔，结合架(9)前端与板弹簧一 O)的内侧抵触连接，结合架(9)后端与板弹簧二(11)的内侧抵触连接；直线电动机(10)安装在安装筒(1)内部，包括定子和动子两部分，其中定子为圆柱筒状结构，沿定子前端面的外围开有环形槽，定子底部卡在内突台D上，调整垫圈(8)剖面为L 形结构，调整垫圈(8) —端位于内突台B中，另一端与定子前端面开有的环形槽前部相抵， 完成对定子的固定，调整垫圈(8)内壁与定子外围环形槽的内壁构成光滑圆柱面；动子的前端为圆盘，后端为圆筒，动子后端的圆筒深入定子前端面开有的环形槽中，且动子后端与定子环形槽的底端有一定距离；沿定子和动子的轴线开有通孔，传动轴(16)和结合架(9) 位于定子和动子轴线的通孔中，结合架(9)前端圆盘的后端面与动子前端圆盘的前端面固定连接，且结合架(9)前端圆盘的直径小于动子前端圆盘的直径；在安装筒(1)前部哑铃空腔中，压紧环一(3)的边缘卡在内突台C上，板弹簧一(2)的边缘一侧与压紧环一 C3)接触，另一侧与调整垫圈(8)抵触连接，在压紧环一 C3)上固定有大卡线座一 G)，大卡线座一(4)位于安装筒(1)前部哑铃空腔的外侧；在安装筒(1)后部哑铃空腔中，板弹簧二(11)和压紧环二(12)依次安装在安装筒(1) 的后端，板弹簧二(11)的边缘卡在内突台B’上，压紧环二(1 卡在内突台C’上，板弹簧二(11)的左侧与压紧环二(1 接触，右侧与内突台B’抵触连接，在压紧环二(1 上固定有大卡线座二(14)，大卡线座二(14)位于安装筒(1)后部哑铃空腔的外侧；传动轴(16)前端穿过板弹簧一( 中心的孔后，传动轴(16)前端与小卡线座接头(5) 固定连接，小卡线座一(6)和小卡线座接头(5)可拆卸固定连接，在小卡线座一(6)和小卡线座接头(5)之间开有导线孔；小卡线座接头(5)和板弹簧一(2)之间设有垫片一(7)；动子和板弹簧一( 之间、板弹簧一( 和小卡线座一(6)之间均形成空腔；传动轴(比)后端穿过板弹簧二(11)的中心孔，传动轴(比)另一端为平台，将小卡线座二(1 固定在平台上，在平台和小卡线座二(1 之间开有导线孔，平台和板弹簧二(U)之间设有垫片二(1 ；定子底部和板弹簧二(U)之间、板弹簧二(U)和平台之间均形成空腔。
2.根据权利要求1所述的一种导线高频疲劳试验装置，其特征在于在大卡线座一 G)、大卡线座二(14)、小卡线座一(6)、小卡线座二(13)上加工凹槽和均向分布的导线孔， 用来安装固定测试导线的一端。
全文摘要
本发明涉及一种导线高频疲劳试验装置，属于可靠性评价领域。所述装置包括安装筒、板弹簧一、板弹簧二、压紧环一、压紧环二、小卡线座一、小卡线座二、小卡线座接头、结合架、直线电动机、传动轴、大卡线座一、大卡线座二、垫片一、垫片二；所述装置采用直线电动机驱动，能够模拟导线的高频低振幅运动状态。运动部分采用板弹簧支撑，保证了运动部件工作平稳。本发明能够同时进行12根导线的高频疲劳试验，能够降低试验风险。同时本发明采用可调节压紧环和垫圈，使试验装置可配置不同的直线电动机，试验的频率和振动幅度可以随输入电压和频率的变化而调节。
文档编号G01R31/02GK102519814SQ20111040152
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者王田刚, 许国太, 霍英杰 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所