一种直线电机性能测试试验台的制作方法

一种直线电机性能测试试验台
1.技术领域
2.本发明涉及电机性能测试试验台领域，尤其涉及一种直线电机性能测试试验台。


背景技术：

3.直线电机主要应用于三个方面：一是应用于自动控制系统，这类应用场合比较多；其次是作为长期连续运行的驱动电机；三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中；因此直线电机需要在各种应用环境，在试验直线电机在恶劣环境下，对其性能进行试验中，现有的测试方法较为复杂，效率较差、智能化程度较低，无法直观的对直线电机的运作性能进行试验检测评估；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：综合上述步骤，本发明通过设置底台、顶密封箱、感应锁止组件、随动感应组件、相对驱动组件、升降传动组件、动力切换组件、蒸汽发生器、温湿传感器、气压传感器、信息接收单元、模型测验单元、储存评估单元和报告生成单元，通过软硬件结合的方式，自动化的对直线电机在恶劣环境下的性能进行测试并智能化地生成对应的性能评估报告，使检测更加的简单方便高效；为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种直线电机性能测试试验台，包括底台、支持柱、控制面板和显示屏，所述支持柱设于底台的四个拐角处，所述底台的顶面固定设有顶密封箱，所述顶密封箱内设有温湿传感器和气压传感器，所述顶密封箱贯通连接有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器安装于顶密封箱的顶面，所述顶密封箱内还设有感应直线电机运作时的震动信息的感应锁止组件和感应直线电机的输出工况信息的随动感应组件，所述感应锁止组件滑动设于底台的顶面，且感应锁止组件对称设有两个，所述随动感应组件滑动设于顶密封箱内，且感应锁止组件与随动感应组件的滑动路线垂直设置，两个所述感应锁止组件和一个随动感应组件相交于一点设置，两个所述感应锁止组件传动连接有一个相对驱动组件，所述相对驱动组件安装于底台处，所述随动感应组件固定连接有升降传动组件，所述升降传动组件与相对驱动组件之间传动连接有动力切换组件，所述动力切换组件与升降传动组件活动传动连接，所述控制面板与蒸汽发生器、温湿传感器、气压传感器、感应锁止组件和随动感应组件电性连接；所述控制面板还包括：信息接收单元，用于接收直线电机运作时的震动信息、直线电机的输出工况信息和顶密封箱内的环境信息并将其转发给模型测验单元和报告生成单元；模型测验单元，用于实时接收直线电机运作时的震动信息、直线电机的输出工况信息和顶密封箱内的环境信息并处理生成直线电机的衰减中间体数值，还将生成直线电机
的衰减中间体数值发送给储存评估单元和报告生成单元；储存评估单元，用于接收直线电机的衰减中间体数值并储存生成历史直线电机的衰减中间体数值，然后随机获得若干个历史直线电机的衰减中间体数值经计算生成直线电机的性能衰减评估因子，并将其与预设阈值进行比较，从而生成对应的直线电机质量评估字符，还将直线电机质量评估字符发送给报告生成单元；报告生成单元，用于接收直线电机震动信息、直线电机传动工况信息、顶密封箱内的环境信息、直线电机的衰减中间体数值和直线电机质量评估字符并构建直线电机性能评估测试报告；还将直线电机性能评估测试报告发送到显示屏处显示。
5.进一步的，所述相对驱动组件包括伺服电机、双向丝杆和螺母座，所述伺服电机固定设于底台的一侧，所述双向丝杆转动设于底台内，且双向丝杆一端贯穿底台的内壁延伸到其外部并与伺服电机的输出轴固定连接所述螺母座对称设有两个，且两个螺母座分别螺纹套设于双向丝杆的外端，所述螺母座与感应锁止组件固定连接。
6.进一步的，所述感应锁止组件包括螺纹缸套，所述螺纹缸套的底端与螺母座固定连接，且螺纹缸套内螺纹套接有螺纹转杆，所述螺纹转杆的顶端滑动贯穿螺纹缸套的顶端延伸到其外部并螺纹连接有连接块，所述螺纹转杆的顶端贯穿连接块的顶端并延伸到其上方，所述连接块的一侧固定设有限位管，且连接块相背限位管的一侧固定设有震动传感器和锁止环筒，所述锁止环筒套设于震动传感器的外端，所述锁止环筒内设有感应弹簧和感应滑块，所述感应弹簧的两端分别与感应滑块和震动传感器固定连接，所述感应滑块滑动设于锁止环筒内，且感应滑块局部贯穿锁止环筒的一端，所述限位管的内端滑动套接有限位滑杆，所述限位滑杆的一端设有防脱块，且限位滑杆的另一端与螺纹缸套的顶部外端固定连接。
7.进一步的，所述随动感应组件包括随动箱，所述随动箱安装于升降传动组件上，所述随动箱内设有第一固定滑杆、滑环、环形位移传感器、感应囊泡套和压力传感器，所述第一固定滑杆固定设于随动箱内，所述滑环和环形位移传感器均套设于第一固定滑杆的外端，且滑环和环形位移传感器固定连接，所述感应囊泡套设有两个，且感应囊泡套设于滑环的两侧，所述压力传感器对称设有两个，且压力传感器固定设于随动箱内，所述感应囊泡套套设于第一固定滑杆，且感应囊泡套与压力传感器抵接，所述滑环的底端固定设有连接杆，所述连接杆的一端滑动贯穿随动箱的底端延伸到其外部并螺纹套接有微调螺杆，所述微调螺杆远离连接杆的一端固定设有卡接件，所述随动箱开设有适配连接杆滑动的限位滑道。
8.进一步的，所述升降传动组件包括升降滑板、第二固定滑杆、传动丝杆、第一锥齿轮和支撑环，所述升降滑板滑动设于顶密封箱内，所述第二固定滑杆设有四个，且第二固定滑杆设于升降滑板的四个拐角处，所述升降滑板滑动套接于第二固定滑杆的外端，所述传动丝杆转动设于顶密封箱内，且传动丝杆的外端与升降滑板螺纹套接，所述传动丝杆的一端贯穿底台的顶外壁延伸到其内并固定设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与动力切换组件活动啮合连接，所述传动丝杆与双向丝杆垂直设置，所述第一锥齿轮处设有支撑环，所述支撑环通过轴承转动套设于传动丝杆的外端，且支撑环远离传动丝杆的端部与底台的内壁固定连接。
9.进一步的，所述动力切换组件包括按压滑杆，所述按压滑杆的一端部滑动套接有固定缸套，且按压滑杆的另一端部滑动贯穿底台的内壁延伸到其外部并固定套接有按压
钮，所述固定缸套固定设于底台内，且固定缸套内安装有回位弹性垫，所述回位弹性垫与按压滑杆抵接，所述按压滑杆的外端固定设有连接套杆，所述连接套杆远离按压滑杆的端部通过轴承转动套接有滑套，所述滑套的外端固定套设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮活动啮合连接，且滑套的内端滑动卡接有传动转杆，所述传动转杆开设有适配滑套卡接的滑动卡槽，所述传动转杆转动设于底台内，且传动转杆分别与传动丝杆和双向丝杆垂直设置，所述传动转杆的外端固定套接有涡齿，所述涡齿啮合连接有涡套，所述涡套固定套设于双向丝杆的外端，且涡套设于双向丝杆中部。
10.进一步的，所述直线电机运作时的震动信息为震动传感器感应的直线电机运作时的振动频率u，直线电机的输出工况信息由压力传感器感应的直线电机运作时输出终端的压力值t和环形位移传感器感应的直线电机运作时输出终端往复运动的速度q，所述顶密封箱内的环境信息由温湿传感器感应顶密封箱内的温度k和顶密封箱内的湿度l以及气压传感器感应顶密封箱内的气压y构成。
11.进一步的，模型测验单元的具体工作步骤如下：模型测验单元接收到直线电机运作时的振动频率u、直线电机运作时输出终端的压力值t、直线电机运作时输出终端往复运动的速度q、顶密封箱内的温度k、顶密封箱内的湿度l和顶密封箱内的气压y后，依据公式，得到直线电机的衰减中间体数值a，还将直线电机的衰减中间体数值a发送给储存评估单元和报告生成单元；其中e1、e2、e3、e4和e5为权重修正系数。
12.进一步的，所述储存评估单元的具体工作步骤如下：sa：储存评估单元将实时接收的直线电机的衰减中间体数值a储存并生成多个历史直线电机的衰减中间体数值，然后随机获得若干个历史直线电机的衰减中间体数值求其标准差得到直线电机的性能衰减评估因子b；sb：还将直线电机的性能衰减评估因子b与预设阈值b进行比较：当b≥bmax时，则控制文本编辑器编辑第一直线电机质量评估字符；当bmin≤b＜bmax时，则控制文本编辑器编辑第二直线电机质量评估字符，当b＜bmin时，则控制文本编辑器编辑第三直线电机质量评估字符；sc：还将第一直线电机质量评估字符、第二直线电机质量评估字符、第三直线电机质量评估字符发送给报告生成单元；其中第一直线电机质量评估字符为“优”、第二直线电机质量评估字符为“良”、第三直线电机质量评估字符为“差”。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：综合上述步骤，本发明通过设置底台、顶密封箱、感应锁止组件、随动感应组件、相对驱动组件、升降传动组件、动力切换组件、蒸汽发生器、温湿传感器、气压传感器、信息接收单元、模型测验单元、储存评估单元和报告生成单元，通过软硬件结合的方式，自动化的对直线电机在恶劣环境下的性能进行测试并智能化地生成对应的性能评估报告，使检测更加的简单方便高效，解决了传统设备检测直线电机的方式较为复杂，无法多参数的恶劣环境下对直线电机的运作性能进行试验检测评估的问题。
附图说明
14.图1示出了本发明的剖面图；图2示出了图1的a处局部放大图；图3示出了随动感应组件的结构示意图；图4示出了图1的b-b处俯视图；图5示出了本发明的流程图；图例说明：1、底台；2、顶密封箱；3、感应锁止组件；4、随动感应组件；5、相对驱动组件；6、升降传动组件；7、动力切换组件；8、蒸汽发生器；9、温湿传感器；10、气压传感器；101、支持柱；102、控制面板；103、显示屏；301、螺纹缸套；302、螺纹转杆；303、连接块；304、限位滑杆；305、限位管；306、震动传感器；307、感应弹簧；308、感应滑块；309、锁止环筒；401、随动箱；402、第一固定滑杆；403、滑环；404、连接杆；405、卡接件；406、环形位移传感器；407、感应囊泡套；408、压力传感器；409、微调螺杆；501、伺服电机；502、双向丝杆；503、螺母座；601、升降滑板；602、第二固定滑杆；603、传动丝杆；604、第一锥齿轮；605、支撑环；701、涡齿；702、传动转杆；703、涡套；704、滑套；705、第二锥齿轮；706、固定缸套；707、按压滑杆；708、连接套杆；709、回位弹性垫。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
16.实施例1：如图1-5所示，一种直线电机性能测试试验台，包括底台1、支持柱101、控制面板102和显示屏103，支持柱101设于底台1的四个拐角处，底台1的顶面固定设有顶密封箱2，顶密封箱2内设有温湿传感器9和气压传感器10，顶密封箱2贯通连接有蒸汽发生器8，蒸汽发生器8安装于顶密封箱2的顶面，顶密封箱2内还设有感应直线电机运作时的震动信息的感应锁止组件3和感应直线电机的输出工况信息的随动感应组件4，感应锁止组件3滑动设于底台1的顶面，且感应锁止组件3对称设有两个，随动感应组件4滑动设于顶密封箱2内，且感应锁止组件3与随动感应组件4的滑动路线垂直设置，两个感应锁止组件3和一个随动感应组件4相交于一点设置，两个感应锁止组件3传动连接有一个相对驱动组件5，相对驱动组件5安装于底台1处，随动感应组件4固定连接有升降传动组件6，升降传动组件6与相对驱动组件5之间传动连接有动力切换组件7，动力切换组件7与升降传动组件6活动传动连接，控制面板102与蒸汽发生器8、温湿传感器9、气压传感器10、感应锁止组件3和随动感应组件4电性连接，控制面板102还包括信息接收单元、模型测验单元、储存评估单元和报告生成单元；综合上述步骤，本发明通过设置底台1、顶密封箱2、感应锁止组件3、随动感应组件4、相对驱动组件5、升降传动组件6、动力切换组件7、蒸汽发生器8、温湿传感器9、气压传感器10、信息接收单元、模型测验单元、储存评估单元和报告生成单元，通过软硬件结合的方式，自动化的对直线电机在恶劣环境下的性能进行测试并智能化地生成对应的性能评估报告，使检测更加的简单方便高效，解决了传统设备检测直线电机的方式较为复杂，无法多参
数的恶劣环境下对直线电机的运作性能进行试验检测评估的问题。
17.将直线电机放置在底台1的顶面中心处，启动固定设于底台1一侧的伺服电机501工作并控制其输出轴旋转带动与其固定双向丝杆502旋转，双向丝杆502旋转后其一端转动贯穿底台1的外壁延伸到其内部并带动与其螺纹套接的两个螺母座503相对运动，两个螺母座503相对运动后带动与其固定连接的感应锁止组件3相对运动，直到两个感应锁止组件3从侧面挤固直线电机；感应锁止组件3具体运动步骤如下：通过直线电机的高度预调整锁止环筒309的高度，使锁止环筒309正对直线电机侧面的中部，其过程如下，旋转螺纹转杆302正向转动，且连接块303的一侧固定设有限位管305，限位管305内滑动套接有限位滑杆304，限位滑杆304的一端设有防脱块，且限位滑杆304的另一端与螺纹缸套301的顶部外端固定连接，用于防止连接块303滑动，并使连接块303向上运动并带动与其固定的锁止环筒309向上运动并正对直线电机的中部，当锁止环筒309正对直线电机的中部中部后，当感应锁止组件3的锁止环筒309抵接到直线电机侧外壁后，锁止环筒309内的感应滑块308与直线电机侧外壁呈挤压状态，使感应滑块308向锁止环筒309内滑动并挤压感应弹簧307，感应弹簧307被挤压后其反向作用力后挤压到震动传感器306，使锁止环筒309内的震动传感器306感应到初始压力；当螺母座503相对运动的同时按压位于底台1外侧的按压钮，当按压按压钮后推动按压滑杆707沿底台1的内壁的滑动贯穿口滑动并向固定缸套706内滑动，按压滑杆707向固定缸套706内滑动后挤压固定缸套706内安装的回位弹性垫709，使回位弹性垫709收缩，同时按压滑杆707向固定缸套706内滑动后带动与其固定套接的连接套杆708向后移动，连接套杆708向后移动后带动与其通过轴承转动套接的滑套704沿传动转杆702开设的滑动卡槽滑动，滑套704滑动后带动与其固定套接的第二锥齿轮705向后移动，第二锥齿轮705向后移动后使其正好啮合第一锥齿；此时双向丝杆502旋转后带动与其中部外端固定套接的涡套703旋转，涡套703旋转后带动与其啮合的涡齿701旋转，涡齿701旋转后带动与其内端固定套接的传动转杆702旋转，传动转杆702旋转后带动与其滑动卡接的滑套704旋转，滑套704旋转后带动与其固定套接的第二锥齿轮705旋转，第二锥齿轮705旋转后带动与其啮合的第一锥齿旋转，第一锥齿旋转后带动与其固定连接的传动丝杆603旋转，而支撑环605通过轴承转动套设于传动丝杆603的外端，且支撑环605远离传动丝杆603的端部与底台1的内壁固定连接，使传动丝杆603旋转在此处旋转得更加稳定，传动丝杆603旋转后带动与其螺纹套接的升降滑板601沿四个第二固定滑杆602的外端向下滑动，升降滑板601向下滑动后带动安装于底端的随动感应组件4向下运动，当随动感应组件4向下运动到合适距离时，其松开按压按压钮，当松开按压钮后，在回位弹性垫709的反向作用力下，然后经部件传动，使第二锥齿轮705向前移动，使其脱离与第一锥齿的啮合状态，从而使随动感应组件4不再向下移动；当随动感应组件4停止移动后，移动转动卡接件405位于直线电机的输出终端的正上方，然后转动卡接件405使其旋转，卡接件405旋转后带动与其固定的微调螺杆409旋转，微调螺杆409旋转后从与其螺纹套接的连接杆404伸出，并使转动卡接件405螺纹套接在直线电机的输出终端的外端，从而使随动感应组件4与直线电机的输出终端安装；当随动感应组件4与直线电机的输出终端安装好后，将直线电机外接电源，使其处
于最大功率，使其输出终端做最大的往复循环运动，然后使设备处于密封状态，并打开蒸汽发生器8，使蒸汽发生器8产生热蒸汽并进入到顶密封箱2内，此时温湿传感器9和气压传感器10分别实时感应顶密封箱2内的温度k、顶密封箱2内的湿度l、顶密封箱2内的气压y，控制蒸汽发生器8定量地导入热蒸汽；其中实时感应的顶密封箱2内的温度k、顶密封箱2内的湿度l、顶密封箱2内的气压y构成了顶密封箱2内的环境信息并将发送给信息接收单元；当直线电机接电最大功率运作时，其会产生震动，此时直线电机的震动会将其传递给与其抵接的感应滑块308，使感应滑块308产生震动，感应滑块308产生震动后会使感应弹簧307震动，感应弹簧307震动后其反向力挤压震动传感器306，使震动传感器306感应到直线电机运作时的振动频率u，而直线电机的输出终端在往复运动过程中会带动与其螺纹套接的卡接件405往复运动，卡接件405往复运动后通过微调螺杆409带动与其螺纹套接的连接杆404沿着随动箱401开设的限位滑道往复滑动，连接杆404沿限位滑道往复滑动后带动与其固定的滑环403沿第一固定滑杆402往复滑动，滑环403往复滑动后带动与其固定的环形位移传感器406往复移动，从而感应直线电机运作时输出终端往复运动的速度q，而滑环403沿第一固定滑杆402往复滑动会挤压感应囊泡套407，使感应囊泡套407收缩，感应囊泡套407收缩后其反向作用力挤压压力传感器408，使压力传感器408感应到直线电机运作时输出终端的压力值t；其中直线电机运作时输出终端的压力值t和直线电机运作时输出终端往复运动的速度q构成了直线电机的输出工况信息，其中直线电机运作时的振动频率u为直线电机运作时的震动信息，然后将直线电机的输出工况信息和直线电机运作时的震动信息发送给信息接收单元；信息接收单元接收直线电机运作时的震动信息、直线电机的输出工况信息和顶密封箱2内的环境信息后将其转发给模型测验单元和报告生成单元；当模型测验单元接收到直线电机运作时的振动频率u、直线电机运作时输出终端的压力值t、直线电机运作时输出终端往复运动的速度q、顶密封箱2内的温度k、顶密封箱2内的湿度l和顶密封箱2内的气压y后，依据公式，得到直线电机的衰减中间体数值a，还将直线电机的衰减中间体数值a发送给储存评估单元和报告生成单元；其中e1、e2、e3、e4和e5为权重修正系数，权重修正系数使计算的结果更加的接近真实值，e4＞e2＞e5＞e3＞e1，e1+e2+e3+e4+e5=15.34；当储存评估单元将实时接收的直线电机的衰减中间体数值a储存并生成多个历史直线电机的衰减中间体数值，然后随机获得若干个历史直线电机的衰减中间体数值求其标准差得到直线电机的性能衰减评估因子b；还将直线电机的性能衰减评估因子b与预设阈值b进行比较：当b≥bmax时，则控制文本编辑器编辑第一直线电机质量评估字符；当bmin≤b＜bmax时，则控制文本编辑器编辑第二直线电机质量评估字符，当b＜bmin时，则控制文本编辑器编辑第三直线电机质量评估字符；
还将第一直线电机质量评估字符、第二直线电机质量评估字符、第三直线电机质量评估字符发送给报告生成单元；其中第一直线电机质量评估字符为“优”、第二直线电机质量评估字符为“良”、第三直线电机质量评估字符为“差”；报告生成单元，用于接收直线电机震动信息、直线电机传动工况信息、顶密封箱2内的环境信息、直线电机的衰减中间体数值和直线电机质量评估字符并构建直线电机性能评估测试报告；还将直线电机性能评估测试报告发送到显示屏103处显示；其中螺纹缸套301、螺纹转杆302、连接块303、限位滑杆304、限位管305、震动传感器306、感应弹簧307、感应滑块308、锁止环筒309构成了感应锁止组件3，感应锁止组件3用于适配直线电机的高度锁止直线电机，还用于感应直线电机运作时的震动信息；随动箱401、第一固定滑杆402、滑环403、连接杆404、卡接件405、环形位移传感器406、感应囊泡套407、压力传感器408、微调螺杆409构成了随动感应组件4，随动感应组件4用于感应直线电机的输出工况信息；伺服电机501、双向丝杆502和螺母座503构成了相对驱动组件5，用于驱动两个螺母座503相对运动从而带动感应锁止组件3挤固直线电机；升降滑板601、第二固定滑杆602、传动丝杆603、第一锥齿轮604和支撑环605构成了升降传动组件6；涡齿701、传动转杆702、涡套703、滑套704、第二锥齿轮705、固定缸套706、按压滑杆707、连接套杆708、回位弹性垫709构成了动力切换组件7，动力切换组件7配合升降传动组件6，只需要简单按压即可调节随动感应组件4的高度；其中信息接收单元、模型测验单元、储存评估单元和报告生成单元集成在控制面板102内；综合上述步骤，本发明通过软硬件结合的方式，自动化的对直线电机在恶劣环境下的性能进行测试并智能化地生成对应的性能评估报告，使检测更加的简单方便高效，解决了传统设备检测直线电机的方式较为复杂，无法多参数的恶劣环境下对直线电机的运作性能进行试验检测评估的问题。
18.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。