阅读说明：本技术 一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置 (Automatic test electromagnetic brake's actuation device under complicated application environment ) 是由 侯占林 黄玉平 王春明 肖翀 崔佩娟 于 2019-07-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置,基座为U型结构,电磁制动器定子固定于基座的一侧,电磁制动器动子通过制动器连接轴与拉压力传感器连接,拉压力传感器通过压力传感器连接轴固定于滑动板一侧,滑动板另一侧安装有前支耳支座,后支耳支座安装于基座的另一侧,机电作动器通过作动器连接螺栓固定于前支耳支座和后支耳支座之间。导轨和光栅尺安装在基座底面上,滑动板垂直安装于导轨上,滑动板能够沿导轨前后滑动,光栅尺用于测量滑动板在导轨上的位移。本发明能够自动测试电磁制动器的吸合力,相较于手动操作的测试装置,明显拓宽了测试环境。(the invention discloses a suction force device for automatically testing an electromagnetic brake in a complex application environment, wherein a base is of a U-shaped structure, a stator of the electromagnetic brake is fixed on one side of the base, a rotor of the electromagnetic brake is connected with a tension pressure sensor through a brake connecting shaft, the tension pressure sensor is fixed on one side of a sliding plate through a pressure sensor connecting shaft, a front lug support is installed on the other side of the sliding plate, a rear lug support is installed on the other side of the base, and an electromechanical actuator is fixed between the front lug support and the rear lug support through an actuator connecting bolt. The guide rail and the grating ruler are installed on the bottom surface of the base, the sliding plate is vertically installed on the guide rail, the sliding plate can slide back and forth along the guide rail, and the grating ruler is used for measuring the displacement of the sliding plate on the guide rail. The invention can automatically test the suction force of the electromagnetic brake, and compared with a manually operated test device, the invention obviously widens the test environment.)

一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置

技术领域

本发明涉及一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置，属于机电伺服技术，适用于余度机电作动器的制动器测试。

背景技术

机电作动器有其非常突出的优点，应用也迅速扩大，所以对机电作动器提出了新的要求，实现性能更可靠，为了保证性能安全可靠就要实现动力冗余，所以余度动力的制动显得尤为重要，而制动力的可靠性更是重中之重。

机电作动器的电机是动力，动力的冗余可以保证作动器性能更安全可靠，相比较而言差速式余度方案更优，该方案中电机制动是关键技术，如何测试电机制动器的可靠性是本领域亟待解决的技术问题。

现有的测试装置一般为手动操作，而手动操作导致现有测试装置能够应用的测试环境有限。由于受到机电作动器应用环境的限制，致使电磁制动器受到未知限制，使得电磁制动器制动力矩变小，必然使得机电作动器整机性能下降，为此，如何在复杂的环境、更短的时间内，实现电磁制动器在复杂应用环境下的测试，解决机电作动器的关键技术应用需求，是需要攻克的技术难点之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置，包括基座、制动器连接轴、拉压力传感器、拉压力传感器连接轴、滑动板、前支耳支座、机电作动器、后支耳支座、导轨、光栅尺；

基座为U型结构，电磁制动器定子固定于基座的一侧“|”型结构处，电磁制动器动子通过制动器连接轴与拉压力传感器连接，拉压力传感器通过压力传感器连接轴固定于滑动板一侧，滑动板另一侧安装有前支耳支座，后支耳支座安装于基座的另一侧“|”型结构处，机电作动器通过作动器连接螺栓固定于前支耳支座和后支耳支座之间；

导轨和光栅尺安装在基座底面上，滑动板垂直安装于导轨上，滑动板能够沿导轨前后滑动，光栅尺用于测量滑动板在导轨上的位移。

机电作动器包括前支耳、滚珠丝杠副、作动筒、电机和后支耳；

前支耳一端固定于前支耳支座上，前支耳另一端固定于滚珠丝杠副上，滚珠丝杠副与作动筒连接，所述作动筒将滚珠丝杠副的转动转化为直线运动，电机运动带动滚珠丝杠副往复运动，且电机固定于后支耳上。

机电作动器包括前支耳、滚珠丝杠副、作动筒、差速器、两个互为冗余的电机和后支耳；前支耳一端固定于前支耳支座上，前支耳另一端固定于滚珠丝杠副的丝杠螺母上，滚珠丝杠副与作动筒连接，所述作动筒将滚珠丝杠副的转动转化为直线运动；两个冗余电机的输出轴分别与差速器的两个输入轴一一对应连接，滚珠丝杠副的丝杠和差速器的输出轴连接，所述差速器固定于后支耳上。

导轨包括导轨定子和导轨动子，导轨定子固定在基座底面上，导轨动子通过滚珠沿导轨定子的滑道运动，滑动板安装于导轨动子上。

光栅尺包括光栅尺定子和光栅尺动子，光栅尺定子固定在基座底面上，光栅尺动子与导轨动子连接，导轨动子运动带动光栅尺动子运动。

导轨、光栅尺、机电作动器和拉压力传感器的平行度不大于0.1mm。

机电作动器、前支耳支座、后支耳支座和拉压力传感器的同轴度不大于Φ0.1mm。

电磁制动器动子、电磁制动器定子与制动器连接轴同轴，同轴度不大于Φ0.06mm。

制动器连接轴与滑动板的垂直度小于0.06mm。

所述吸合力装置自动测试电磁制动器吸合力的方法如下：

(1)电磁制动器断电吸合时，为机电作动器中的电机供电，控制机电作动器进行缩回运动；

(2)机电作动器缩回，带动滑动板向机电作动器方向运动；

(3)机电作动器对滑动板的拉力实时传递给电磁制动器动子；

(4)拉压力传感器实时测量机电作动器对电磁制动器动子的拉力，直到机电作动器对电磁制动器动子的拉力消失；

(5)拉压力传感器测得的最大拉力即为电磁制动器的吸合力。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明在电磁制动器断电吸合时，能够自动测试电磁制动器的吸合力，相较于手动操作的测试装置，本发明明显拓宽了测试环境，为在各种复杂环境下对电磁制动器进行测试奠定了基础。

(2)本发明对电磁制动器的测试为平行测试，测试结果更接近于真实性。

(3)本发明机电作动器采用滚柱丝杠、减速器和冗余电机实现，具有行程长(0～300mm)和无级伸缩的特点，导轨和光栅尺的具体设计保证了运动过程中测量精准、摩擦系数小，上述各种组件应用到本发明装置中，使得本发明装置在满足吸合力测试的同时，还实现了电磁制动器动子的位移测量，提升了电磁制动器测试的准确性和精度。

(4)制动器连接轴固定在滑动板上，电磁制动器动子固定在制动器连接轴上，电磁制动器定子固定在基座上，电磁制动器动子、电磁制动器定子与制动器连接轴同轴，同轴度不大于Φ0.06mm。制动器连接轴与滑动板垂直度不大于0.06mm，保证了装配的准确性，提升了电磁制动器测试吸合力的精度。

附图说明

图1是本发明示意图；

图2是本发明放入复杂空间环境的示意图；

图3是本发明安装在振动冲击试验台的示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种在复杂应用环境下自动测试电磁制动器的吸合力装置，包括基座1、制动器连接轴4、拉压力传感器5、拉压力传感器连接轴6、滑动板7、前支耳支座8、机电作动器、后支耳支座15、导轨16、光栅尺17。

基座1为U型结构，电磁制动器定子2固定于基座1的一侧“|”型结构处，电磁制动器动子3通过制动器连接轴4与拉压力传感器5连接，拉压力传感器5通过压力传感器连接轴6固定于滑动板7一侧，滑动板7另一侧安装有前支耳支座8，后支耳支座15安装于基座1的另一侧“|”型结构处，机电作动器通过作动器连接螺栓固定于前支耳支座8和后支耳支座15之间。

机电作动器前支耳9、滚珠丝杠副10、作动筒11、电机12和后支耳13。为了提高可靠性，本发明将电机设置为双冗余电机。因此，机电作动器中还包括差速器。

具体地，前支耳9一端固定于前支耳支座8上，前支耳9另一端固定于滚珠丝杠副10的丝杠螺母上，滚珠丝杠副10与作动筒11连接，所述作动筒11将滚珠丝杠副10的转动转化为直线运动；两个冗余电机的输出轴分别与差速器的两个输入轴一一对应连接，滚珠丝杠副10的丝杠和差速器的输出轴连接，所述差速器固定于后支耳13上。后支耳13通过作动器连接螺栓14固定于后支耳支座15上。通过电机12运动带动滚珠丝杠副10往复运动。

导轨16和光栅尺17安装在基座1底面上，滑动板7垂直安装于导轨16上，滑动板7能够沿导轨16前后滑动，光栅尺17用于测量滑动板7在导轨16上的位移。

具体地，导轨16包括导轨定子和导轨动子，导轨定子固定在基座1底面上，导轨动子通过滚珠沿导轨定子的滑道运动，滑动板7安装于导轨动子上。光栅尺17包括光栅尺定子和光栅尺动子，光栅尺定子固定在基座1底面上，光栅尺动子与导轨动子连接，导轨动子运动带动光栅尺动子运动。

导轨、光栅尺、机电作动器和拉压力传感器的平行度不大于0.1mm。机电作动器、前支耳支座、后支耳支座和拉压力传感器的同轴度不大于Φ0.1mm。电磁制动器动子、电磁制动器定子与制动器连接轴4同轴，同轴度不大于Φ0.06mm。制动器连接轴4与滑动板7的垂直度小于0.06mm。

吸合力装置自动测试电磁制动器吸合力的方法如下：

电磁制动器断电吸合时，给电机12供电，通过控制电机转动，带动滚珠丝杠副10缩回，同时滚珠丝杠副10带动滑动板7向机电作动器方向运动；

滚珠丝杠副10对滑动板7的拉力实时传递给电磁制动器动子3，拉压力传感器5实时测量滚珠丝杠副10对电磁制动器动子3的拉力，直到滚珠丝杠副10对电磁制动器动子3的拉力消失；

拉压力传感器5测得的最大拉力即为电磁制动器的吸合力。

本发明中，基座采用焊接性能好的钢性材料制成，厚度大于15mm，前之耳、后之耳采用不锈钢制成，抗拉强度高，保证吸合力装置的抗振动冲击能力。同时，设计过程中加大差速器输入侧的啮合回差至12-20分，从而保证高低温环境中出现卡死故障。实现了电磁制动器在复杂应用环境(湿热环境、高低温环境条件、振动冲击等环境)下吸合力的精准测试，相比传统的测试方法增加了复杂应用环境的确定性。图2是本发明放入复杂空间环境的示意图。图3是本发明安装在振动冲击试验台的示意图。

本发明提供了一种自动测试电磁制动器的吸合力装置，能够自动测试电磁制动器的吸合力，相较于手动操作的测试装置，本发明明显拓宽了测试环境，能够实现常温状态、高低温环境测试吸合力，湿热环境测试吸合力，振动冲击测试吸合力等，与传统测试电磁制动器对比，具备更小的体积和重量，能够满足电磁制动器复杂环境应用测试设计需求，适用于余度机电作动器的制动器测试领域，具有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。