磁力测试工装的制作方法

文档序号:30281694发布日期:2022-06-04 08:51阅读:186来源:国知局
磁力测试工装的制作方法

1.本实用新型属于磁力测试工具技术领域,尤其涉及一种磁力测试工装。


背景技术:

2.全磁悬浮血泵由于是通过磁悬浮技术以使叶轮悬浮旋转于血泵体内,使得其相对于机械接触式血泵,具有更好地血液兼容性,对血液破坏性小,耐久性较好等优点,而吸引了大量研究人员和商业公司投入开发。
3.在全磁悬浮血泵在工作期间叶轮处于悬浮旋转的状态,要使叶轮能够可靠地悬浮,就需要对叶轮在工作中所受到磁力进行精密设计,而目前的磁力测试设备不能实现对叶轮受到的多种磁力的进行全面测试。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种能够对叶轮受到的多种磁力进行较为全面的测试的磁力测试工装。
5.一种磁力测试工装,能够测试泵体的定子与叶轮的转子磁铁之间的磁力、以及所述泵体的中心永磁体与所述叶轮的刚度磁环之间的磁力,所述磁力测试工装包括:
6.测力组件,具有测力方向;
7.第一安装组件,用于安装所述叶轮,所述第一安装组件能够带动所述叶轮沿所述测力方向移动,所述第一安装组件相对于所述测力组件具有第一测力位置和第二测力位置;所述第一安装组件位于所述第一测力位置时能够使所述叶轮的中心轴线与所述测力方向一致,所述第一安装组件位于所述第二测力位置时能够使所述叶轮的中心轴线与所述测力方向垂直;
8.第二安装组件,用于安装所述定子和所述中心永磁体,所述第二安装组件能够沿所述测力方向移动,所述第二安装组件能够在所述磁力作用下对所述测力组件施力,所述测力组件还能够带动所述第二安装组件沿所述测力方向移动,其中,所述测力组件能够测量所述第二安装组件受到的所述测力方向上的力的值。
9.可选地,还包括抵接件和滑台组件,所述抵接件能够与所述测力组件抵接,所述抵接件和所述第二安装组件均安装于所述滑台组件上,所述第二安装组件在所述磁力作用下通过所述滑台组件带动所述抵接件沿所述测力方向抵推所述测力组件;所述测力组件能够拉动所述抵接件以使所述滑台组件带动所述第二安装组件移动。
10.可选地,所述滑台组件包括固定件、导轨、气浮轴承和移动座,所述导轨固接于所述固定件,所述导轨的延伸方向与所述测力方向一致,所述气浮轴承能够滑动地套设于所述导轨上,所述移动座固接于所述气浮轴承;所述抵接件和所述第二安装组件均安装于所述移动座上,所述第二安装组件能够带动所述移动座在所述测力方向上移动,所述抵接件能够随所述移动座移动而抵推所述测力组件。
11.可选地,所述磁力测试工装还包括底座,所述滑台组件、所述测力组件均安装于所
述底座上,所述第一测力位置和所述第二测力位置设于所述底座上且靠近所述滑台组件。
12.可选地,还包括与所述第二安装组件连接的抵接件,所述第二安装组件通过所述抵接件抵推所述测力组件,所述测力组件通过所述抵接件拉动所述第二安装组件;所述抵接件具有第一抵接部和第二抵接部,所述第一抵接部和所述第二抵接部沿所述测力方向间隔设置,所述测力组件具有测力头,所述测力头能够测量所述第二安装组件受到的所述测力方向上的力的值,所述测力头设置于所述第一抵接部和所述第二抵接部之间,所述第一抵接部和所述第二抵接部均能够与所述测力头抵接,所述测力组件通过所述抵接件拉动所述第二安装组件时,所述第一抵接部与所述测力头抵接,所述第二安装组件通过所述抵接件抵推所述测力组件时,所述第二抵接部与所述测力头抵接。
13.可选地,所述测力组件包括测力计,所述测力组件包括测力计,所述测力计包括数显装置及与所述数显装置连接、且包含压力传感器的测力头,所述测力头能够测量所述第二安装组件受到的所述测力方向上的力的值,并且能够将所述值传输给所述数显装置。
14.可选地,所述磁力测试工装还包括卡合组件,所述卡合组件能够将所述第一安装组件和所述第二安装组件卡合在一起,以将所述第一安装组件和所述第二安装组件维持在预设距离。
15.可选地,所述第一安装组件包括第一安装座、位置调整机构及旋转台,所述第一安装座固接于所述位置调整机构上,所述位置调整机构能够在三维空间内调整所述第一安装座的位置,且所述位置调整机构还能够带动所述第一安装座沿所述测力方向移动,所述旋转台安装于所述第一安装座上,所述旋转台能够安装所述叶轮,所述旋转台能够带动所述叶轮绕所述叶轮的中心轴线转动;
16.及/或,所述第二安装组件包括第二安装座、定子座和安装件,所述第二安装座能够在所述磁力作用下相对于所述第一安装组件沿所述测力方向移动,所述定子座用于安装所述定子,所述定子座与所述第二安装座固接,所述安装件安装于所述定子座上,所述安装件用于安装所述中心永磁体。
17.可选地,所述第一安装组件具有第一环面,所述第一环面的中心轴线与所述第一安装组件上安装的所述叶轮的中心轴线重合;所述磁力测试工装还包括校准件,所述校准件能够可拆卸地安装于所述第二安装组件上,所述校准件具有第二环面,所述校准件安装于所述第二安装组件上时,所述第二环面的中心轴线与所述第二安装组件上的所述定子的中心轴线重合,所述第二环面能够与所述第一环面平行抵接,且所述第二环面与所述第一环面平行抵接时,所述第二环面的中心轴线与所述第一环面的中心轴线重合。
18.基于本实用新型的磁力测试工装,由于上述磁力测试工装的用于安装叶轮的第一安装组件能够带动叶轮沿测力方向移动,且第一安装组件相对于测力组件具有第一测力位置和第二测力位置,而第一安装组件位于第一测力位置时能够使叶轮的中心轴线与测力方向重合,第一安装组件位于第二测力位置时能够使叶轮的中心轴线与测力方向垂直,用于安装定子和中心永磁体的第二安装组件能够沿测力方向移动,且第二安装组件能够在磁力作用下对测力组件施力,测力组件能够带动第二安装组件相对于第一安装组件沿测力方向移动,使得在第一安装组件在第一测力位置时能够测试叶轮在轴向上受到的磁力,例如定子与叶轮的转子磁铁之间的轴向吸引力、中心永磁体与叶轮的刚度磁环之间的轴向排斥力,而在第二测力位置时通过第一安装组件带动叶轮沿测力方向移动,使得第二安装组件
在第二测力位置时能够测试叶轮在径向上受到的磁力,例如中心永磁体与叶轮的刚度磁环之间的径向排斥力,从而使得上述磁力测试工装能够对多种磁力进行测试。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是一实施方式的泵体的简化结构示意图;
21.图2是本实用新型实施例提供的磁力测试工装的一种视角下的结构示意图,其中,在第一测力位置的第一安装组件通过卡合组件与第二安装组件卡合;
22.图3为图2所示的磁力测试工装的另一角度的结构示意图;
23.图4为图2所示的磁力测试工装的测力组件的结构示意图;
24.图5为图2所示的磁力测试工装的第一安装组件安装有叶轮的结构示意图;
25.图6为图5的安装有叶轮的第一安装组件的分解图;
26.图7为图2所示的磁力测试工装的安装有抵接件的滑台组件的结构示意图;
27.图8为图7的抵接件的结构示意图;
28.图9为图2所示的磁力测试工装的第二安装组件安装有定子和中心永磁体的结构示意图;
29.图10为图9的安装有定子和中心永磁体的第二安装组件的分解图;
30.图11为本实用新型提供的第一安装组件、校准件和第二安装组件的结构示意图;
31.图12为图11所示的校准件的结构示意图。
32.附图标号说明:
[0033][0034]
具体实施方式
[0035]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0036]
本实施例提供的磁力测试工装能够用于测试磁性体之间的磁力作用,特别适用于测试泵体中的磁性部件之间的多种磁力作用,其中,泵体例如可以为人工血泵。以图1示出的泵体10为例,泵体10包括壳体12、叶轮14和定子16,壳体12具有血液腔12a,血液腔12a具有血流入口(图未示)和血流出口(图未示),血液腔12a内设有中心柱18;叶轮14收容于血液腔12a内,叶轮14具有中心孔(图未标),中心柱18穿设于叶轮14的中心孔,叶轮14能够绕叶
轮14的中心轴线悬浮旋转,且不与中心柱18接触,通过叶轮14旋转以使血液从血流入口流入血液腔12a,再从血流出口流出;定子16位于壳体12之下,定子16给叶轮14提供旋转磁场,以使叶轮14能够绕叶轮14的中心轴线旋转。在该泵体10中,为了实现定子16在血液腔12a内悬浮旋转,叶轮14内设置转子磁铁14a和刚度磁环14b,中心柱18中设有中心永磁体18a,在叶轮14旋转过程中,叶轮14受到了转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力、刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力、以及刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的径向排斥力。具体地,转子磁铁14a、中心永磁体18a及刚度磁环14b均为环形,且转子磁铁14a的中心轴线、刚度磁环14b的中心轴线与叶轮14的中心轴线重合。
[0037]
请一并参阅图2和图3,本实施例提供的磁力测试工装1000能够用于测试泵体10的定子16与叶轮14的转子磁铁14a之间的磁力、以及泵体10的中心永磁体18a与叶轮14的刚度磁环14b之间的磁力。具体地,定子16与叶轮14的转子磁铁14a之间的磁力具体为转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力;中心永磁体18a与叶轮14的刚度磁环14b之间的磁力具体为刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力、以及刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的径向排斥力。
[0038]
需要说明的是,此处所述的轴向为与叶轮14的中心轴线的延伸方向一致的方向,即与中心轴线的延伸方向平行或重合,径向垂直于轴向。其中,此处的轴向吸引力和轴向排斥力均为轴向磁力,径向排斥力为径向磁力。
[0039]
本实施例的磁力测试工装1000包括测力组件100、第一安装组件200和第二安装组件300。
[0040]
测力组件100具有测力方向。测力组件100用于测量力的大小。请一并参阅图4,具体地,测力组件100包括测力计110,测力计110能够测量作用于测力计110上的沿测力方向的作用力。
[0041]
第一安装组件200用于安装叶轮14。具体地,第一安装组件200与叶轮14之间的连接可以是卡接、夹持以及螺纹紧固件固定等。第一安装组件200能够带动叶轮14沿测力方向移动。第一安装组件200相对于测力组件100具有第一测力位置和第二测力位置。第一安装组件200位于第一测力位置时能够使第一安装组件200上的叶轮14的中心轴线与测力方向一致,即第一安装组件200位于第一测力位置时能够用于测量轴向磁力,例如,转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力、或者刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力。其中,叶轮14的中心轴线与测力方向一致指的是叶轮14的中心轴线与测力方向平行或重合。第一安装组件200位于第二测力位置时能够使第一安装组件200上的叶轮14的中心轴线与测力方向垂直,即第一安装组件200位于第二测力位置时能够用于测量径向磁力,例如,刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的径向排斥力。
[0042]
在图示的实施例中,第一安装组件200为两个,两个第一安装组件200能够分别安装于第一测力位置和第二测力位置。例如,在图2及图3所示的实施例中,与测力组件100相对的位置上的第一安装组件200则位于第一测力位置,另一个第一安装组件200所在的位置即为第二测力位置。第一安装组件200在第一测力位置时,用于测试轴向磁力,第一安装组件200位于第二测力位置时,用于测试径向磁力。
[0043]
在其它实施例中,第一安装组件200也可以仅设有一个,此时,第一安装组件200可以在第一测力位置和第二测力位置之间更换。也即是要测试轴向磁力时,将第一安装组件
200设置在第一测力位置,而要测试径向磁力时,则将第一安装组件200从第一测力位置更换至第二测力位置,如此,相对于设置两个第一安装组件200,可减少一个第一安装组件200,降低制造成本。在其它实施例中,第一安装组件200也可以为三个以上,第一安装组件200的数量可以根据需要进行配置。
[0044]
请一并参阅图5和图6,在其中一个实施例中,第一安装组件200包括第一安装座210、位置调整机构220、旋转台230和固定座240。第一安装座210固接于位置调整机构220上,旋转台230安装于第一安装座210上,固定座240固接于旋转台230上,固定座240用于安装叶轮14。位置调整机构220能够在三维空间内调整第一安装座210的位置,且位置调整机构220还能够带动第一安装座210沿测力方向移动,从而通过位置调整机构220以实现叶轮14位置的调整和带动叶轮14沿测力方向移动。
[0045]
在其中一个实施例中,位置调整机构220为三维滑台,三维滑台具有三个微分头,也即是将第一安装座210于一立体空间的移动分为三个相互垂直的方向上的移动,三个微分头分别调整一个方向上移动,通过调节对应方向的微分头,可以将第一安装座210移动至一立体空间内的任意位置。三个微分头中的一个能够在测力方向上带动第一安装座210移动。
[0046]
旋转台230能够带动固定座240和叶轮14绕叶轮14的中心轴线转动。通过设置旋转台230带动叶轮14在垂直于中心轴线的平面旋转,以便于找到转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力的最大值,从而能够测量到转子磁铁14a与定子16之间的最大轴向吸引力,以为后续泵体的系统设计提供更加准确的参考数据。具体地,通过顺时针和逆时针转动使叶轮14旋转一定角度,找到轴向吸引力的周期性变化,然后将叶轮14定位在该轴向吸引力最大处再进行测试。
[0047]
其中,可以将整个旋转台230设置为相对第一安装座210能够转动,此时,旋转台230与第一安装座210转动连接;也可以使旋转台230为一部分能够转动,此时,旋转台230需具有与第一安装座210固定连接的固定部分以及与固定部分转动连接的旋转部分,固定座240则固接于旋转部分。进一步地,旋转台230上具有读数,以使操作者通过读数能够得知叶轮14所旋转的角度。在其中一个实施例中,旋转台230为较为精密的手动旋转台。
[0048]
固定座240能够通过螺钉、卡接等方式固接于旋转台230。旋转台230能够带动固定座240旋转。在其中一个实施例中,固定座240上设有定位叶轮14的第一定位柱242,叶轮14安装于固定座240时,第一定位柱242部分收容于叶轮14的中心孔中,以使叶轮14的中心轴线与第一定位柱242的中心轴线重合。具体地,叶轮14能够通过螺纹紧固件、卡接等方式固定于固定座240上。
[0049]
需要说明的是,固定座240也可以省略,可以将叶轮14直接固定在旋转台230上,或者,旋转台230和固定座240均省略,此时,可以将叶轮14直接固定在第一安装座210上;或者,仅省略旋转台230,那么此时,固定座240固定于第一安装座210上。
[0050]
请再次参阅图2和图3,第二安装组件300用于安装定子16和中心永磁体18a。第二安装组件300用于安装定子16和中心永磁体18a。第二安装组件300能够靠近第一测力位置设置;第二安装组件300还能够靠近第二测力位置设置。具体地,若测试的为轴向磁力,那么,第二安装组件300靠近第一测力位置设置,并与第一测力位置处的第一安装组件200相对;若测试的为径向磁力,那么第二安装组件300靠近第二测力位置设置,并与第二测力位
置处的第一安装组件200相对。在其中一个实施例中,第二安装组件300为一个,通过更换第二安装组件300的位置以分别实现轴向磁力和径向磁力的测试,以减少磁力测试工装1000的部件,降低工装成本。需要说明的是,在其它实施例中,第二安装组件300也可以为多个,第二安装组件300的数量可以根据需要进行配置。
[0051]
第二安装组件300能够沿测力方向移动,第二安装组件300还能够在磁力作用下对测力组件100施力,测力组件100还能够带动第二安装组件300沿测力方向移动,其中,测力组件100能够测量第二安装组件300受到的测力方向上的力的值。具体地,第二安装组件300在磁力作用下能够直接或间接对测力组件100施加作用力,测力组件100能够测量该作用力的值,而该作用力的值即为第二安装组件300受到的力的值,也即为所测磁力的值;还可以通过测力组件100直接或间接带动第二安装组件300移动,测力组件100通过测量测量组件100带动第二安装组件300在测力方向上移动而对第二安装组件300施加的作用力的值即为第二安装组件300收到的力的值,也即为磁力的值。而上述所述的磁力例如为,上述转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力、刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力、或刚度磁环14b和中心磁体之间的径向排斥力。具体地,测力组件100通过测力计110测量第二安装组件300受到的测力方向上的力的值。
[0052]
在一个实施例中,当测试的是刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力、或刚度磁环14b和中心磁体18a之间的径向排斥力时,通过将第二安装组件300在磁力作用下移动,而直接或间接对测力组件100施加测力方向上的作用力。当测试的是转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力时,通过测力组件100直接或间接对第二安装组件300施加作用力以带动第二安装组件300朝远离第一安装组件200的方向移动。
[0053]
在另一个实施例中,刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力、或刚度磁环14b和中心磁体18a之间的径向排斥力、及第二安装组件300在转子磁铁14a与定子16之间的吸引力均通过磁力带动第二安装组件300移动,以直接或间接对测力组件100施加测力方向上的作用力的方式实现磁力的测量。
[0054]
在其中一个实施例中,磁力测试工装1000还包括抵接件400,抵接件400能够与测力组件100抵接,抵接件400与第二安装组件300连接,第二安装组件300通过抵接件400抵推测力组件100,测力组件100通过抵接件400拉动第二安装组件300。即第二安装组件300在磁力作用下移动以带动抵接件400抵推测力组件100,而将磁力传递给测力组件100,通过测力组件100测量力的值;测力组件100拉动抵接件400而对第二安装组件300施力。具体地,抵接件400能够与测力计110抵接,第二安装组件300通过抵接件400抵推测力计110,测力组件100通过测力计110拉动抵接件400以拉动第二安装组件300。
[0055]
进一步地,磁力测试工装1000还包括滑台组件500,抵接件400和第二安装组件300均安装于滑台组件500上,以使抵接件400和第二安装组件300通过滑台组件500连接。第二安装组件300在磁力作用下通过滑台组件500带动抵接件400沿测力方向抵推测力组件100,具体为能够抵推测力计110。测力组件100能够拉动抵接件400以使滑台组件500带动第二安装组件300移动。
[0056]
具体在图示的实施例中,第二安装组件300与滑台组件500为可拆卸地连接,从而可以使用一个第二安装组件300通过更换位置以分别实现轴向磁力和径向磁力的测试,不仅有利于减少磁力测试工装100的部件,而且还可以方便测力测试工装1000的拆分包装和
运输。
[0057]
请一并参阅图7,在其中一个实施例中,滑台组件500包括固定件510、导轨520、气浮轴承530和移动座540。导轨520固接于固定件510,导轨520的延伸方向与测力方向一致,气浮轴承530能够滑动地套设于导轨520上。移动座540固接于气浮轴承530。其中,抵接件400和第二安装组件300均安装于移动座540上。第二安装组件300能够带动移动座540在测力方向上移动,抵接件400能够随移动座540移动而抵推测力组件100,具体为抵推测力计110。
[0058]
气浮轴承530具有低摩擦高精度的优势,有利于减少摩擦损耗,提高测试的精确性。具体地,第二安装组件300与移动座540为可拆卸地连接。
[0059]
具体在图示的实施例中,导轨520为两个,固定件510为四个,每个导轨520对应两个固定件510,每个导轨520的两端分别固接于两个固定件510。
[0060]
需要说明的是,实现第二安装组件300的移动和抵推测力组件100不限于采用上述方式,例如,其它实施例中,第一安装组件200和测力组件100之间设置沿测力方向延伸的导轨,第二安装组件300能够直接沿导轨滑动,此时,抵接件400不通过滑台组件500连接,抵接件400直接固接于第二安装组件300。或者,第二安装组件300直接抵推测力组件100,而无需抵接件400。
[0061]
请再次参阅图4,在其中一个实施例中,测力计110包括数显装置112和测力头114,测力头114与数显装置112连接,测力头114能够测量第二安装组件300受到的测力方向上的力的值,并且能够将该值传输给数显装置112,从而使测力计110所测量到的力的值能够通过数显装置112直观地显示出来,便于工作人员获取测试数据。具体地,数显装置112与测力头114固接,且数显装置112与测力头114电连接。具体地,测力头114包括压力传感器。抵接件400能够与测力计110的测力头114抵接,第二安装组件300通过抵接件400抵推测力计110,抵接件400与测力头114抵接,测力计110拉动抵接件400时,测力头114与抵接件400抵接。
[0062]
进一步地,测力组件100还包括调节件120,测力计110安装于调节件120上,调节件120能够调整测力计110的位置。具体地,数显装置112安装于调节件120上。在其中一个实施例中,调节件120为一维滑台。调节件120能够在测力方向上调节测力计110的位置。
[0063]
具体在图示的实施例中,测力组件100还包括装配件130和定位板140,装配件130固接于调节件120上,定位板140与测力计110固接,定位板140固接于装配件130。具体地,数显装置112固接于定位板140。
[0064]
请一并参阅图7及图8,在其中一个实施例中,抵接件400具有第一抵接部410和第二抵接部420,第一抵接部410和第二抵接部420沿测力方向间隔设置,测力头114设置于第一抵接部410和第二抵接部420之间,第一抵接部410和第二抵接部420均能够与测力头114抵接,测力组件100通过抵接件400拉动第二安装组件300时,第一抵接部410与测力头114抵接,第二安装组件300通过抵接件400抵推测力组件100时,第二抵接部420与测力头114抵接。具体在图示的实施例中,在测力方向上,第一抵接部410较第二抵接部420更加靠近测力组件100。
[0065]
更具体地,测力头114具有能够与第一抵接部410抵接的第一感测面(图未标)和能够与第二抵接部420抵接的第二感测面(图未标),第一感测面朝向第一抵接部410,第二感
测面朝向第二抵接部420。
[0066]
请一并参阅图9和图10,在其中一个实施例中,第二安装组件300包括第二安装座310、定子座320和安装件330,第二安装座310能够在磁力作用下相对于第一安装组件200沿测力方向移动,定子座320用于安装定子16,定子座320与第二安装座310固接,安装件330安装于定子座320上,安装件330用于安装中心永磁体18a。具体地,安装件330上设置有能够容置中心永磁体18a的容置槽332。
[0067]
具体地,第二安装座310安装于滑台组件500的移动座540上。其中,第二安装座310与移动座540为可拆卸地连接。定子座320具有用于安装定子16的安装槽322。安装槽322与容置槽332中分别设有用于定位定子16的第二定位柱324和用于定位中心永磁体18a的第三定位柱334,第三定位柱334的中心轴线和第二定位柱324的中心轴线重合,以使安装于安装槽322中的定子16的中心轴线和安装于容置槽332中的中心永磁体18a的中心轴线重合。在图示的实施例中,第二安装座310上开设有安装孔312,安装槽322具有开口及与开口相对的底部,安装槽322的开口边缘与安装孔312的开口边缘固接,安装件330位于安装槽322的底部外侧,且安装槽322的底部遮蔽容置槽332的开口。
[0068]
具体地,采用螺纹紧固件340将定子16固定于定子座320中。具体地,螺纹紧固件340与第二定位柱322螺纹配合。
[0069]
请参阅图2和图3,为了方便磁力测试工装1000的使用,磁力测试工装1000还包括底座600,底座600上设有上述第一测力位置和第二测力位置。测力组100和滑台组件500均固接于底座600上。其中,滑台组件500靠近第一测力位置和第二测力位置设置。底座600方便组装后的磁力测试工装1000的搬运和移动。
[0070]
在其中一个实施例中,使用上述磁力测试工装1000测试磁力的操作具体如下:
[0071]
(1)测试转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力:
[0072]
测试之前,将叶轮14(内置有转子磁铁14a而无刚度磁环14b)安装在第一测力位置的第一安装组件200上,将安装有定子16的第二安装组件300安装在滑台组件500的移动座540上,并使第二安装组件300上的定子16的中心轴线与第一安装组件200上的叶轮14的中心轴线重合,在无外力的作用下,由于定子16与叶轮14内的转子磁铁14a之间的轴向吸引力,使得第一安装组件200和第二安装组件300保持最小距离处,调整测力头114与抵接件400的相对位置,使测力头114与抵接件400的第一抵接部410零压力抵接。
[0073]
测试时,通过测力组件100的调节件120带动测力计110在测力方向上朝远离第二安装件300的方向拉动抵接件400,以使移动座540带动第二安装组件300在测力方向上朝远离第一安装组件200的方向移动。测力头114测量该拉力的值,并将该拉力的值传输给数显装置112以显示出来,而该拉力的值即为转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力的值。
[0074]
其中,通过可以调节第一安装组件200或滑台组件500上的第二安装组件300在测力方向上的位置,可调整转子磁铁14a和定子16之间的距离,从而可以测出转子磁铁14a和定子16在不同距离的轴向吸引力值。
[0075]
需要说明的是,采用内置有转子磁铁14a而无刚度磁环14b的叶轮14进行测试,是为了避免刚度磁环14b和第二安装组件300上的中心永磁体18a之间的磁力作用对测试造成的干扰。在其它实施例中,在测试轴向吸引力时,也可以采用内置有转子磁铁14a和刚度磁环14b的叶轮14进行测试,此时,不在第二安装组件300上安装刚度磁环14b即可。
[0076]
(2)测试刚度磁环14b与中心永磁体18a之间的轴向排斥力:
[0077]
测试之前,将叶轮14(内置有刚度磁环14b而无转子磁铁14a)安装在第一测力位置上的第一安装组件100上,将安装有定子16的第二安装组件300安装在滑台组件500的移动座540上,并使第二安装组件300上的定子16的中心轴线与第一安装组件200上的叶轮14的中心轴线重合,通过第一安装组件200带动叶轮14沿测力方向移动,以使第一安装组件200和第二安装组件300在定子16或叶轮14的中心轴线上间隔预定距离,并保持第一安装组件200和第二安装组件300之间的距离;调整测力头114的位置,使测力头114与抵接件400的第二抵接部420零压力抵接。
[0078]
测试时,卸去保持第一安装组件200和第二安装组件300之间的距离的力,由于刚度磁环14b和中心永磁体18a的轴向排斥力,使得第二安装组件300朝远离第一安装组件200的方向带动移动座540和安装在移动座540上、测试前与测力头114零压力抵接的抵接件400抵推测力头114,以使测力头114受到测力方向上的作用力。测力头114测量该作用力的值,并将测量到的作用力的值通过测力组件110的数显装置112显示出来。而该作用力的值即为刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的轴向排斥力的值。
[0079]
其中,通过调节第一安装组件200在测力方向上的位置,可调节刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的距离,从而可以测试出刚度磁环14b和中心永磁体18a在不同距离的轴向排斥力。
[0080]
(3)测试刚度磁环14b与中心永磁体18a之间的径向排斥力:
[0081]
测试之前,将叶轮14(内置有刚度磁环14b和转子磁铁14a)安装在第二测力位置上的第一安装组件200上,将安装有定子16的第二安装组件300安装在滑台组件500的移动座540上,并使第二安装组件300上的定子16的中心轴线与第一安装组件200上的叶轮14的中心轴线重合;调整测力头114的位置,使测力头114与抵接件400的第一抵接部410零压力抵接。
[0082]
测试时,采用位置调整机构220使叶轮14在测力方向上朝远离测力组件110的方向移动,由于中心永磁体18a位于刚度磁环14b的内环中,且刚度磁环14b和中心永磁体18a之间为径向排斥力,使得在没有其它外力作用的情况下,中心永磁铁18a会保持在刚度磁环14b的中间,因此,在测力方向上朝远离测力组件100的方向移动叶轮14,由于刚度磁环14b和中心永磁体18a之间为径向排斥力,使得第二安装组件300带动移动座540朝远离测力组件110的方向移动,使得安装在移动座540上、测试前与测力头114零压力抵接的抵接件400也随移动座540移动而抵推测力头114,以使测力头114受到测力方向上的作用力。测力头114测量该作用力的值,并将测量到的作用力的值通过测力组件110的数显装置112显示出来。而该作用力的值即为刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的径向排斥力的值。
[0083]
其中,通过调节第一安装组件200在垂直于测力方向上的位置,可调节刚度磁环14b相对于中心永磁体18a在叶轮14的轴向上位置,从而可以测试出刚度磁环14b和中心永磁体18a在不同位置的径向排斥力。
[0084]
为了提高测试数据对后续泵体设计的可参考性,在测试磁力之前,通过旋转台230带动叶轮14在垂直于中心轴线的平面旋转,以便于找到转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力的最大值,测量出转子磁铁14a与定子16之间的最大轴向吸引力,然后将叶轮14定位在该轴向吸引力最大处再进行后续测试。
[0085]
为了提高测试结果的精确性,在测试时,第一安装组件200上的叶轮14、第二安装组件300上的定子16、中心永磁体18a等应该尽可能地共轴,即各中心轴线应尽可能的重合,为此,请一并参阅图11和图12,磁力测试工装1000还包括校准件700,该校准件700能够辅助第一安装组件200上的叶轮14和第二安装组件300上的定子16、中心永磁体18a的相对位置的调节。第一安装组件200具有第一环面250,第一环面250的中心轴线与第一安装组件200上安装的叶轮14的中心轴线重合;校准件700能够可拆卸地安装于第二安装组件300上,校准件700具有第二环面710,校准件700安装于第二安装组件300上时,第二环面710与第二安装组件300上安装的定子16的中心轴线重合,第二环面710能够与第一环面250平行抵接,第二环面710与第一环面250平行抵接时,第二环面710的中心轴线与第一环面250的中心轴线,从而实现第一安装组件200上的叶轮14的中心轴线与第二安装组件300上的定子16的中心轴线重合。
[0086]
在其中一个实施例中,第一环面250设于固定座240上,第一环面250的中心轴线与第一定位柱242的中心轴线重合。具体地,第一环面250为固定座240的内表面。校准件700能够可拆卸地安装于安装件330的远离定子座320的一侧,校准件700通过螺钉750与安装件330可拆卸地连接。通过螺钉750与安装件330上的螺孔配合,实现安装件330的定位。
[0087]
该校准件700的具体使用方式为:在测试之前,将校准件700安装在第二安装组件300的安装件330的远离定子座320的一侧,通过位置调整机构220调节叶轮14的位置,以使校准件700部分收容于第一安装组件200的固定座240中,并使校准件700的第二环面710与固定座240的第一环面250完全贴合,此时,第二环面710与第一环面250平行抵接,进行同心度校准,然后取下校准件700,再进行磁力测试。
[0088]
为了便于轴向排斥力测试时第一安装组件200和第二安装组件300的某些距离的磁力测试,磁力测试工装1000还包括卡合组件800,卡合组件800能够将第一安装组件200和第二安装组件300卡合在一起,以使第一安装组件200和第二安装组件300维持在预设距离,从而以便于测试刚度磁环14b和中心永磁体18a在一些特定距离下的轴向排斥力。该卡合组件800主要用于测试轴向排斥力,由于刚度磁环14b和中心永磁体18a之间的相互排斥,而卡合组件800能够方便在测试轴向排斥力之前第一安装组件200第二安装组件300的相对位置的定位。
[0089]
而在测试轴向排斥力时,解开卡合组件800对第一安装组件200和第二安装组件300的锁合,此时,在刚度磁环14b与中心永磁体18a之间的轴向排斥力的作用下,第二安装组件300朝远离第一安装组件200的方向运动。
[0090]
在其中一个实施例中,卡合组件800包括卡勾810及与卡勾810配合卡扣820。第一安装组件200和第二安装组件300中一个设置卡勾810,另一个设置有卡勾420。具体地,为了确保定位稳定,卡合组件800至少为两个。具体地,其中,卡勾810及卡扣820中的一个设置在定子座320上,另一个设置在第一安装组件200的固定座240上。
[0091]
在其中一个实施例中,为了便于在转子磁铁14a与定子16之间的轴向吸引力之前方便保持第一安装组件200和第二安装组件300之间的距离,或者是,在测试刚度磁环14b与中心永磁体18a之间的轴向排斥力之前保持第一安装组件200和第二安装组件300之间的距离,磁力测试工装1000还包括限位件(图未示),限位件能够阻止第二安装组件300在测力方向上移动。如此,在未测试前,通过限位件阻止第二安装组件300在测力方向移动,有利保证
测试数据的可靠性。
[0092]
进一步地,为了便于测试,磁力测试工装1000还包括测试叶轮,该测试叶轮的结构与泵体的叶轮14的结构相同,从而可以通过在测试叶轮上开设螺孔,通过螺钉750将测试叶轮固定在第一安装组件200上,而无需破坏泵体的叶轮14结构。测试叶轮内设置有分别容置转子磁铁14a和刚度磁环14b的收容槽。此时,通过将泵体叶轮14的转子磁铁14a和/或刚度磁环14b安装到测试叶轮中进行测试。
[0093]
上述磁力测试工装1000至少具有如下优点:
[0094]
(1)由于上述磁力测试工装1000的用于安装叶轮14的第一安装组件200能够带动叶轮14沿测力方向移动,且第一安装组件200相对于测力组件具有第一测力位置和第二测力位置,而第一安装组件200位于第一测力位置时能够使叶轮14的中心轴线与测力方向重合,第一安装组件200位于第二测力位置时能够使叶轮14的中心轴线与测力方向垂直,用于安装定子16和中心永磁体18a的第二安装组件300能够沿测力方向移动,且第二安装组件能够在磁力作用下对测力组件100施力,测力组件100能够带动第二安装组件300相对于第一安装组件200沿测力方向移动,使得在第一安装组件200在第一测力位置时能够测试叶轮在轴向上受到的磁力,例如定子16与叶轮14的转子磁铁14a之间的轴向吸引力、中心永磁体18a与叶轮14的刚度磁环14b之间的轴向排斥力,而在第二测力位置时通过第一安装组件200带动叶轮14沿测力方向移动,使得第二安装组件300在第二测力位置时能够测试叶轮在径向上受到的磁力,例如中心永磁体18a与叶轮14的刚度磁环14b之间的径向排斥力,从而使得上述磁力测试工装1000能够对多种磁力进行测试。
[0095]
(2)采用具有气浮轴承530的滑台组件500传递磁力,有利于减少摩擦损耗,提高测试的精确性。
[0096]
(3)通过校准件700能够实现提高定子16、叶轮14及中心永磁体18a的同心度,提高测试的精确性。
[0097]
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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