一种超高速滑环检测系统及其测试方法
阅读说明：本技术 一种超高速滑环检测系统及其测试方法 (Ultrahigh-speed slip ring detection system and test method thereof ) 是由 陆建平 陆宇凌 张正康 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及超高速导电滑环技术领域,具体涉及一种超高速滑环检测系统及其测试方法,包括姿态控制系统和设置在姿态控制系统一侧的冷却系统,所述姿态控制系统驱动超高速滑环转动,所述冷却系统将冷却液输送至超高速导电滑环或/且姿态控制系统中,对其进行降温。超高转速导电滑环正常工作温度范围为-20℃～+85℃,经仪器精确检测,此套冷却系统,可将测试中的超高转速导电滑环、无刷直流电机的温度稳定控制在0℃～+60℃,谨防测试高温对超高转速导电滑环产生结构损伤。(The invention relates to the technical field of ultra-high-speed conductive slip rings, in particular to an ultra-high-speed slip ring detection system and a test method thereof. The normal working temperature range of the ultrahigh rotating speed conductive slip ring is-20 ℃ to +85 ℃, and the temperature of the ultrahigh rotating speed conductive slip ring and the brushless direct current motor can be stably controlled to be 0 ℃ to +60 ℃ by the cooling system through accurate detection of an instrument, so that structural damage to the ultrahigh rotating speed conductive slip ring caused by high temperature in the test is prevented.)
技术领域
本发明涉及超高速导电滑环技术领域，具体涉及一种超高速滑环检测系统及其测试方法。
背景技术
导电滑环是实现两个相对旋转机构间功率和信号传输的精密输电装置，被广泛应用于航空航天、雷达通讯、智能生产线等，是这些应用领域设备中的核心部件；导电滑环具有电传输功能与转动功能。如图1所示，导电滑环电传输功能主要是在转动部分和静止部分之间，通过导线、滑动摩擦副实现电信号的传输。如图2所示，转动功能：导电滑环分为转动部分与静止部分，通过机械接口驱动转动部分和静止部分产生相对的旋转运动，实现转动部分和静止部分的n±360°无限制旋转。如图3所示，导电滑环在转动部分和静止部分以轴承为支撑，形成n±360°无限制转动，依靠转动部分和静止部分之间的摩擦副，实现转动部分和静止部分之间的功率和信号传输。
超高转速导电滑环是根据最近几年的机械设备要求而出现的，它要求滑环转速在每分钟几万转以上,对超高转速下的可靠性和长寿命提出了极高的要求，其性能与寿命决定着这些设备的性能和寿命；所以超高转速导电滑环出厂前，需对其性能与寿命进行测试。超高速滑环测试系统可以模拟应用领域中设备的超高速旋转姿态，再配合一些通用检测仪器，即可对超高转速导电滑环的性能与寿命进行测试。
现有技术的缺陷和不足：
目前导电滑环测试系统适用范围较小，只适用于检测转速在每分钟一万转以下的导电滑环；对于转速达每分钟一万转以上的超高转速导电滑环，还缺乏完善配套的测试系统。
发明内容
本申请中为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超高速滑环检测系统及其测试方法。
本发明提供了如下的技术方案：一种超高速滑环检测系统，包括姿态控制系统和设置在姿态控制系统一侧的冷却系统，所述姿态控制系统驱动超高速滑环转动，所述冷却系统将冷却液输送至超高速导电滑环或/且姿态控制系统中，对其进行降温。
进一步的，所述姿态控制系统包括无刷直流电机、支撑板、扁口四方传动轴、托盘、直线光轴以及变频器控制端，所述无刷直流电机设置在所述支撑板的下方，所述扁口四方传动轴竖直的设置在所述支撑板的上方，其下端连接于所述无刷直流电机的输出轴，所述托盘通过所述直线光轴可升降的设置在所述支撑板的上方。
进一步的，所述托盘通过紧固套连接于所述直线光轴，所述紧固套上设有若干锁紧螺母，所述托盘上设有安装通孔。
进一的，所述冷却系统包括安装座、冷却塔、第一输送泵、第二输送泵、冷却液以及储液箱，若干所述冷却塔并列的设置在所述安装座上，所述冷却塔通过所述第一输送泵连通超高速导电滑环或/且姿态控制系统，所述储液箱中设有冷却液，所述储液箱通过第二输送泵连通于所述冷却塔。
进一步的，所述冷却液包括冷却油或冷却水。
进一步的，所述安装座上设有冷却风扇。
进一步的，所述冷却塔整体呈圆柱形，其内部设有冷却腔，所述冷却腔呈弯折形。
一种超高速滑环检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.超高转速导电滑环转子连接口内销入扁口四方传动轴，将滑环与传动轴组合体放置于托盘之上；
S2.节托盘高度，使扁口四方传动轴销入无刷直流电机连接口，用弹性夹头拧紧固定传动轴，使超高转速导电滑环转子随无刷直流电机一块旋转；
S3.储液箱中的冷却液，送入超高转速导电滑环下方的进油口，冷却液将定子的整个腔体充满，吸热的冷却油上升，从超高转速导电滑环上方的出油口，经抽油泵抽出送入冷却油塔中。
本发明涉及一种超高速滑环检测系统及其测试方法，其有益效果在于：1.扁口四方传动轴与弹性夹头配合共同传递扭矩，加之无刷直流电机运行精度灵敏，超高转速导电滑环即使轴向长度长，径向跳动也可保证≤0.1mm，对超高转速导电滑环损伤可忽略不计；2.超高转速导电滑环正常工作温度范围为-20℃～+85℃，经仪器精确检测，此套冷却系统，可将测试中的超高转速导电滑环、无刷直流电机的温度稳定控制在0℃～+60℃，谨防测试高温对超高转速导电滑环产生结构损伤。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是导电滑环电传输功能示意图；
图2是导电滑环转动功能示意图；
图3是导电滑环的工作原理图；
图4是超高速滑环测试系统的结构示意图；
图5是超高速滑环的结构示意图；
图中标记为：1、无刷直流电机；2、支撑板；3、扁口四方传动轴；4、托盘；5、直线光轴；6、变频器控制端；7、安装座；8、冷却塔；11、紧固套；12、锁紧螺母；13、冷却风扇。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
实施例1
如图4至5所示，一种超高速滑环检测系统，包括姿态控制系统和设置在姿态控制系统一侧的冷却系统，所述姿态控制系统驱动超高速滑环转动，所述冷却系统将冷却液输送至超高速导电滑环或/且姿态控制系统中，对其进行降温。所述姿态控制系统包括无刷直流电机1、支撑板2、扁口四方传动轴3、托盘4、直线光轴5以及变频器控制端6，所述无刷直流电机1设置在所述支撑板2的下方，所述扁口四方传动轴3竖直的设置在所述支撑板2的上方，其下端连接于所述无刷直流电机1的输出轴，所述托盘4通过所述直线光轴5可升降的设置在所述支撑板2的上方。所述托盘4通过紧固套11连接于所述直线光轴5，所述紧固套11上设有若干锁紧螺母12，所述托盘4上设有安装通孔。所述冷却系统包括安装座7、冷却塔8、第一输送泵、第二输送泵、冷却油以及储液箱，若干所述冷却塔8并列的设置在所述安装座7上，所述冷却塔8通过所述第一输送泵连通超高速导电滑环，所述储液箱中设有5号精密主轴油，所述储液箱通过第二输送泵连通于其中四个冷却塔8。所述安装座7上设有冷却风扇13，对冷却塔中的冷却油进行降温。
5号精密主轴油长期使用不会变质变色，延长超高转速导电滑环的使用寿命，不用频繁换油保养，有效的降低维护成本，为企业提高利润。因其有以下五大特性，所以被用作本系统的冷却油：1、具有良好的润滑性，主轴油很有多种抗磨添加剂，可在转子各零件表面形成有效润滑，能有效地保护使其不被磨损；2、良好的抗氧化性:在封密循环系统内不会产生沉淀物，避免对电刷及环片磨损，确保设备精度；3、优秀的防锈性能:主轴油具有良好的防锈性和防腐蚀性，可有效抑制由于水分的入侵对设备造成的腐蚀；4、良好的冷却性:具有极佳的散热性能，可快速带走转轴、电刷以及环片由于在超高速运转时所产生的热量；5、良好的清洁性:可有效保护电刷精度，长期运转不会形成油泥和沉淀物。
实施例2
一种超高速滑环检测系统，包括姿态控制系统和设置在姿态控制系统一侧的冷却系统，所述姿态控制系统驱动超高速滑环转动，所述冷却系统将冷却液输送至超高速导电滑环或/且姿态控制系统中，对其进行降温。所述姿态控制系统包括无刷直流电机1、支撑板2、扁口四方传动轴3、托盘4、直线光轴5以及变频器控制端6，所述无刷直流电机1设置在所述支撑板2的下方，所述扁口四方传动轴3竖直的设置在所述支撑板2的上方，其下端连接于所述无刷直流电机1的输出轴，所述托盘4通过所述直线光轴5可升降的设置在所述支撑板2的上方。所述托盘4通过紧固套连接于所述直线光轴5，所述紧固套11上设有若干锁紧螺母12，所述托盘4上设有安装通孔。所述冷却系统包括安装座7、冷却塔8、第一输送泵、第二输送泵、冷却水以及储液箱，若干所述冷却塔并列的设置在所述安装座上，所述冷却塔8通过所述第一输送泵连通无刷直流电机，储液箱的冷却水，经水泵，送入无刷直流电机的冷却流道，在给电机降温后，吸热的冷却水在采用串联连接的四座冷却水塔8中依次经过，冷却降温，输送回到储液箱。
实施例3
一种超高速滑环检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.超高转速导电滑环转子连接口内销入扁口四方传动轴，将滑环与传动轴组合体放置于托盘之上；
S2.节托盘高度，使扁口四方传动轴销入无刷直流电机1连接口，用弹性夹头拧紧固定传动轴，使超高转速导电滑环转子随无刷直流电机一块旋转；
S3.储液箱中的冷却液，送入超高转速导电滑环下方的进油口，冷却液将定子的整个腔体充满，吸热的冷却油上升，从超高转速导电滑环上方的出油口，经抽油泵抽出送入冷却油塔中；另一个储液箱的冷却水，经水泵，送入无刷直流电机的冷却流道，在给电机降温后，吸热的冷却水在采用串联连接的四座冷却水塔中依次经过，冷却降温，输送回到储液箱中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
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