一种动态拉力及推力测试负载模拟系统的制作方法

1.本实用新型涉及测试设备的技术领域，尤其是一种动态拉力及推力测试负载模拟系统。


背景技术：

2.线性致动器或电动推杆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。电动推杆的空载电流和负载电流、打开推力、收缩推力和运动行程等都是其重要的参数，也决定了电动推杆的品质，对电动推杆的检测也显得尤为重要。现有技术的动态拉力及推力测试负载模拟系统都存在设备体积大、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：提供一种动态拉力及推力测试负载模拟系统，解决现有电动推杆测试设备体积庞大、操作复杂、测试结果误差较大等问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种动态拉力及推力测试负载模拟系统，包括移动组件、机架组件和液压组件；移动组件活动地安装于机架组件上；液压组件包括油缸，油缸包括可往复移动的活塞杆；移动组件上设置有安装被试件的上安装座，用于安装被试件的一端，并通过被试件的活动带动移动组件相应活动；油缸的活塞杆与移动组件连接，由移动组件带动油缸的活塞杆，通过液压被动加载实现模拟负载。
6.进一步地，所述液压组件为伺服控制液压系统；所述液压组件包括节流阀；通过被试件带动移动组件上下移动，移动组件带动油缸的活塞杆上下移动；通过节流阀控制模拟负载大小，从而给被试件提供可调节的负载；所述伺服控制液压系统还包括油箱、伺服电机、联轴器；伺服电机通过减速机及联轴器与节流阀的阀芯连接，用于调节控制液压油的流量和压力；
7.节流阀与单向阀并联组合形成单向节流阀；通过橡胶软管连接节流阀的进油口和油缸的进油口以将节流阀与油缸的油路连通；通过另一橡胶软管连接节流阀的出口和油箱的出口，以将节流阀与油箱的油路连通。
8.进一步地，移动组件包括移动板；移动板为平板，安装于测试负载模拟系统的顶部；被试件带动移动组件上下移动；油缸的活塞杆可升降地往复移动；
9.移动板上设置有导向光轴，用于导向移动板的移动；导向光轴为一根或多根。
10.进一步地，移动板上设置销轴，油缸的活塞杆末端套设于销轴上；移动板上设置有光轴法兰，光轴通过光轴法兰和紧固件固定在移动板上，使移动板与导向光轴整体由导向光轴导向上下移动；或者，移动板上设置光轴孔，导向光轴的顶端穿过轴孔，移动板沿光轴移动。
11.进一步地，移动板底面设置有吊头支架，吊头支架通过紧固件固定在移动板上，销轴穿过吊头支架而固定，油缸的活塞杆末端与销轴相互套接，从而将油缸的活塞杆与移动板同步移动地连接；液压组件包括一个或多个油缸，移动板对应设置一个或多个销轴，各油缸的活塞杆末端与对销轴连接。
12.进一步地，机架组件包括导向柱，导向柱与导向光轴对齐且滑动配合，共同导向移动板的移动；所述导向柱有一根或多根，与所述导向光轴相适配；机架组件包括调节板，调节板上设置有安装被试件的下安装座；移动板上的上安装座以及调节板上的下安装座中至少一个安装座有传感器，用于检测负载大小。
13.作为一些实施例，调节板上设置有传感器，传感器上安装被试件的下安装座；使用时，被试件两端分别安装于移动板上的上安装座以及调节板上的下安装座上；导向柱和/或导向光轴为中空柱体，相互套接；所述导向柱及套接的导向光轴与油缸的活塞杆平行地安装；调节板由导向柱固定于机架组件内；
14.机架组件包括上固定板、下固定板、侧板以及调节板；上固定板、下固定板与侧板连接；
15.移动板位于上固定板顶部，相对于上固定板上下移动。
16.进一步地，导向柱的底部固定安装于下固定板；上固定板上设置有开孔，油缸的活塞杆顶端伸出开孔，与上固定板上方的移动板连接；
17.上固定板上设置有直线轴承，导向光轴与直线轴承连接；调节板位于机架组件内，调节板为平板，位于上固定板和下固定板之间，由导向柱支撑；调节板与导向柱之间涨紧配合；导向柱及套接的导向光轴、油缸的活塞杆竖直且相互平行地安装。
18.作为一些实施例，调节板上设置有安装孔，导向柱穿过安装孔涨紧配合，进一步地使用紧固件将调节板与导向轴之间紧固；直线轴承中心限定有轴孔，导向光轴穿过所述轴孔，端部与导向柱连接。
19.作为一些实施例，所述系统为线性制动器测试系统，用于测试线性致动器或电动推杆的综合性能；被试件伸出状态时，带动移动组件上移，移动组件与液压缸连接，带动液压缸的活塞杆上升，液压缸活塞挤压液压油进入节流阀；被试件收缩状态时，带动移动组件下移，移动组件带动液压缸的活塞杆下降，液压缸活塞吸入液压油进入节流阀；通过改变节流阀的开口以改变液压缸有杆腔压力，对液压缸的活塞杆产生的作用力作用于移动板上；通过改变节流阀开口大小来改变负载力的大小。
20.本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型动态拉力及推力测试负载模拟系统，采用液压被动加载，液压油密度大，易实现大负载模拟。
22.进一步地，本实用新型通过改变节流口改变压力，从而改变负载大小，控制稳定，测试结果误差小，准确度高。
23.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
24.图1是本实用新型实施例液压组件的工作原理图。
25.图2是本实用新型实施例动态拉力及推力测试负载模拟系统的结构图。
26.图3是本实用新型实施例移动组件的结构图。
27.图4是本实用新型实施例机架组件的结构图。
28.图5是本实用新型实施例液压组件的结构图。
具体实施方式
29.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。
30.请参照图1
‑
5，本实用新型的实施例涉及一种动态拉力及推力测试负载模拟系统100，主要用作于给被试件提供拉力或推力模拟负载以进行与拉力或推力相关的测试，例如，用于测试线性致动器或电动推杆的综合性能，例如空载电流和负载电流、打开推力、收缩推力和运动行程等重要参数。
31.动态拉力及推力测试负载模拟系统100包括移动组件8、机架组件 9和液压组件10。移动组件8活动地安装于机架组件9上且与机架组件9共同安装被试件11。液压组件10包括油缸6，油缸6包括可往复移动的活塞杆46；移动组件8固定连接被试件11的一端，并通过被试件11的活动带动移动组件8相应活动；油缸的活塞杆46与移动组件8连接，由移动组件8带动油缸的活塞杆，通过液压被动加载实现模拟负载。液压组件10包括节流阀4；下述实施例中，通过被试件11带动移动组件8上下移动，移动组件8带动油缸的活塞杆46往复地升降运动；通过节流阀4控制模拟负载大小，从而给被试件11提供可调节的负载。
32.被试件11为电动推杆或线性致动器，或者是其他需要通过动态提供拉力或推力模拟负载的被试件，可测量空载电流和负载电流、打开推力、收缩推力和运动行程等参数。
33.具体参照图1
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2和图5，本实施例中，所述液压组件10采用伺服控制液压系统，包括油箱1、伺服电机2、联轴器3、节流阀4、油缸6。油缸6包括活塞杆46，油缸6的活塞杆46的顶端与移动组件8连接。油缸6的活塞杆46的往复直线运动，是由移动组件8往复直线运动带，进而实现液压被动加载。液压缸6通过紧固件44（例如内六角螺钉）固定在机架组件9的下固定板26上，节流阀4通过紧固件45（例如内六角螺钉）固定在油缸6上，伺服电机2通过减速机43及联轴器3与节流阀4阀芯连接，用于调节控制液压油的流量和压力，节流阀4与单向阀5并联组合形成单向节流阀。油箱1为液压系统提供传动介质（液压油），橡胶软管41/42提供介质传送通道。具体地，橡胶软管41通过管接头40连接到节流阀4进油口和油缸6的进油口，从而将节流阀4与油缸6的油路连通；橡胶软管42通过管接头40连接节流阀4出口和油箱1出口，从而将节流阀4与油箱1的油路连通。油箱1上还设置有空气过滤器37，可通过紧固件38（例如十字螺钉）固定。油箱1上设置有液位计39，可通过螺纹固定在油箱1上。
34.移动组件8包括移动板12，本实施例中移动板12为平板，水平地安装于测试负载模拟系统100的顶部。移动板12与被试件11的一端连接，具体地，移动板12的底面设置有上安装座即上耳环20，被试件11的顶端例如电动推杆的自由伸缩端安装于上耳环20，可使用销钉22将被试件固定在上耳环20上，上耳环20通过紧固件21（例如内六角螺钉）固定在移动板12上，销钉22穿在上耳环20上。也可在上耳环20连接传感器（如拉力或压力传感器），以测量施加给被试件11上的负载值。上耳环20位于移动板12底面中部。移动板12与液压组件10的油缸6连接，油缸6的活塞杆末端与移动板12连接。电动推杆设备通电启动后，通过控制操作电动推杆进行伸缩活动。由电动推杆的伸缩活动带动移动板往复直线移动即升降移动，从
而使油缸6的活塞杆被动加载并相应的升降（或收缩）。具体地，移动板12上设置销轴15，油缸6的活塞杆末端套设于销轴15上。移动板12底面设置有吊头支架13，吊头支架13通过紧固件14（例如内六角螺钉）固定在移动板12上，销轴15穿过吊头支架13而固定，油缸6的活塞杆末端与销轴15相互套接，从而将油缸6的活塞杆与移动组件8同步移动地连接。可以设置多个销轴15，例如在移动板12的两端各设置一个所述销轴15，对应设置有两个油缸6，两油缸6的活塞杆末端对应连接所述销轴15，以稳定地带动移动板12移动。移动板12上设置有导向光轴19，用于导向移动板12的移动。具体实施例中，导向光轴19可以是一根或多根，竖直地设置以导向移动板12的上下升降移动。光轴法兰17通过紧固件18（例如内六角螺钉）固定在移动板12上，光轴19通过光轴法兰17和紧固件16例如内六角螺钉固定在移动板上，紧固件16（或内六角螺钉）自光轴19的顶部将光轴19与移动板12和法兰17固定，使移动板12与光轴19整体由光轴19导向上下移动。可以理解，移动板12也可相对于光轴19活动，例如，移动板12上设置光轴孔，光轴19顶端穿过轴孔，移动板12沿光轴19上下移动，此时，光轴19由机架组件或机架组件的导向柱29固定。
35.机架组件9包括上固定板23、下固定板26、侧板25（可以是铝型材）、导向柱29以及调节板32。上固定板23、下固定板26与侧板25连接，可通过紧固件24（例如内六角螺钉）连接。上固定板23上设置有直线轴承27，中心限定有轴孔；直线轴承27可通过紧固件28（例如内六角螺钉）安装于上固定板23上。导向柱29竖直地安装，底部通过紧固件30（例如内六角螺钉）与下固定板26固定，导向柱29为中空柱体，内部限定滑道。移动组件8的光轴19插入导向柱29内，滑动配合。移动组件8安装于机架组件9的顶部，移动板12位于上固定板23上方。光轴19与直线轴承27连接，具体地，光轴19自上向下穿过直线轴承27，底部插入中空导向柱29内，沿内部滑道上下滑动配合，从而导向移动板12。可以理解，中空结构可以设于光轴19或设置于导向柱29，二者之间插入配合，相互套设、相对直线滑动用于导向移动板12的活动。导向柱29与光轴19对应，且上下对齐地连接。调节板32位于机架组件9内，用于安装被试件11的底端。调节板32为平板，位于上固定板23和下固定板26之间，由导向柱29支撑。调节板32可通过紧固件（如内六角螺钉）31涨紧在导向柱29上。具体地，上调节板32上设置有安装孔，导向柱29穿过安装孔涨紧配合，进一步地使用紧固件（如内六角螺钉）31将调节板32与导向轴29的外壁之间紧固。调节板32的上表面设置有下安装座即下耳环35，被试件11的底端例如电动推杆的固定端固定于下耳环35，可使用销钉将被试件固定在下耳环35上，下耳环35通过紧固件固定在调节板32上，销钉穿在下耳环35。本实施例中，下耳环35连接有传感器33（如拉力或压力传感器），以测量负载值。拉压力传感器33通过紧固件（例如内六角螺钉）34固定在调节板32上，下耳环35通过螺纹连接在拉压力传感器33上。上耳环20及下耳环35对齐，分别连接被试件11的两端，使被试件的受力方向与伸缩方向一致。
36.液压组件10安装于机架组件9，油缸6的活塞杆的活动方向与导向柱29的方向一致，与被试件11的伸缩方向一致。本实施例中，油缸6、导向柱29及光轴19、被试件11均为竖直平行。液压组件10的油箱1安装于机架组件9的上固定板23上，位于机架组件9的顶部。上固定板23上开设有若干开孔，油缸6的活塞杆顶端伸出开孔，与上固定板23上方的移动板12连接，具体是与移动板12底面上安装的销轴15固定连接。
37.本实用新型的动态拉力及推力测试负载模拟系统100，被试件11伸出状态时，带动移动板12上移，移动板12与液压缸6通过销钉15连接，带动液压缸6活塞杆上升，液压缸6活
塞挤压液压油进入节流阀4，通过改变节流阀4的开口，来改变液压缸6有杆腔压力，从而对液压缸6活塞杆产生作用力，作用到移动板上，从而给被试件提供负载，通过改变节流阀4开口大小来改变负载力的大小。本实施例采用液压被动加载，液压油密度大，易实现大负载模拟；通过改变节流口，改变压力，从而改变负载大小，控制稳定。
38.当测试电动推杆时，液压缸6活塞杆上升或下降，可以是拉伸或压缩的两个方向负载和空载。其中，空载状态为：当拉压力传感器35测量力为0时，使移动板12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，使移动板12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，即为加载负载运行。
39.上述上下方向或顶/底位置是以图示方向为例进行说明，动态拉力及推力测试负载模拟系统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。
40.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。
41.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。
42.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。