CN106124195A - 一种摩擦式电磁离合器检测试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩擦式电磁离合器检测试验系统，包括机架、夹持装置、驱动装置、制动装置以及控制装置，夹持装置包括离合器从动侧安装固定件和离合器主动侧安装固定件，驱动装置包括伺服电机、谐波减速机和扭矩传感器，离合器从动侧安装固定件的上方设置制动组件，工控机接收扭矩传感器、温度传感器输入的信号进行分析处理，工控机调控伺服电机和制动装置的运行状态。上述技术方案其可实现摩擦式电磁离合器的快速夹装，实现对摩擦电磁离合器进行磨合试验、温升试验、及寿命试验。

Description

一种摩擦式电磁离合器检测试验系统

技术领域

本发明涉及一种摩擦式电磁离合器检测试验系统。

背景技术

摩擦电磁离合器主要应用于主轴的自动起动、停止(制动)、反向、变速、定位和进给系统中的切换等功能，是实现扭矩传递的常见机械元件。电磁离合器具有体积小、结构紧凑、动作灵敏、消耗功率小以及操作方便等优点，在现代技术中被广泛应用。摩擦式电磁离合器在出厂前需要进行磨合试验，使摩擦片之间吸合更紧密减少打滑现象；对于应用于持续传力的摩擦式电磁离合器还需进行温升试验，检测摩擦片在吸合传力过程中温度变化对传力效能的影响；摩擦式电磁离合器定期还需要进行寿命试验，验证离合器使用多少次后损坏，一般吸合、断开1000000次。磨合试验、温升试验、寿命试验都检测操作复杂、耗时，因此单独设计试验装置。

发明内容

本发明的目的就是提供一种摩擦式电磁离合器检测试验系统，其能够在一个检测设备实现电磁离合器的磨合试验、温升实验以及寿命试验。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种摩擦电磁离合器综合性能检测系统，其特征在于：包括机架，机架上设置有用于夹持固定电磁离合器的夹持装置、用于驱使电磁离合器进行转动的驱动装置、用于对电磁离合器的转动进行制动的制动装置以及控制装置，夹持装置包括上下相对布置的离合器从动侧安装固定件和离合器主动侧安装固定件，驱动装置包括离合器主动侧安装固定件下方设置的伺服电机、谐波减速机和扭矩传感器，伺服电机立状安装在机架上，伺服电机的输出轴通过联轴器A与谐波减速机的输入轴相连接，谐波减速机的输出轴通过联轴器B与扭矩传感器的输入端相连接，扭矩传感器的输出端通过联轴器C与离合器主动侧安装固定件相连接，离合器从动侧安装固定件的上方设置制动组件，控制装置接收扭矩传感器输入的信号进行分析处理，控制装置调控伺服电机和制动装置的运行状态。

进一步的方案为：离合器从动侧安装固定件安装在调节其沿铅垂方向进行移动的升降装置上，控制装置调控升降装置的运行状态，制动装置由制动电缸组成；机架的底部安装在底座上，底座的下表面上设置有用于水平调节的底座调节螺母。

上述技术方案中提供的摩擦电磁离合器综合性能检测系统，其可实现摩擦式电磁离合器的快速夹装，实现在一台检测设备上对电磁离合器进行磨合试验、温升实验以及寿命试验。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为底座的结构示意图；

图3为离合器从动侧安装固定件的结构示意图；

图4为离合器主动侧安装固定件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

本发明采取的技术方案如图1、2、3、4所示，一种摩擦式电磁离合器检测实验系统，包括机架，机架上设置有用于夹持固定摩擦式电磁离合器的夹持装置、用于驱使摩擦式电磁离合器进行转动的驱动装置、用于对电磁离合器的转动进行制动的制动装置以及控制装置，夹持装置包括上下相对布置的离合器从动侧安装固定件10和离合器主动侧安装固定件9，驱动装置包括离合器主动侧安装固定件9下方设置的伺服电机3、谐波减速机5和扭矩传感器7，伺服电机3立状安装在机架上，伺服电机3的输出轴通过联轴器A(图1中部件4)与谐波减速机5的输入轴相连接，谐波减速机5的输出轴通过联轴器B(图1中部件6)与扭矩传感器7的输入端相连接，扭矩传感器7的输出端通过联轴器C(图1中部件8)与离合器主动侧安装固定件9相连接，离合器从动侧安装固定件10的上方设置制动组件，控制装置接收扭矩传感器7输入的信号进行分析处理，控制装置调控伺服电机3和制动装置的运行状态，电磁离合器为摩擦电磁离合器。离合器从动侧安装固定件10安装在调节其沿铅垂方向进行移动的升降装置13上，控制装置调控升降装置13的运行状态，制动装置由制动电缸12、14组成；机架的底部安装在底座2上，底座2的下表面上设置有用于水平调节的底座调节螺母1。调节底座螺母1用于底座2的水平调节；伺服电机3为检测提供动力；谐波减速机5用于实现扭矩力按传动比传递，具有较好的同轴性；扭矩传感器7用于实现扭矩力的检测；离合器主动侧安装固定件9用于安装离合器主动侧；离合器从动侧安装固定件10用于安装固定离合器从动侧；制动电缸经由制动电缸轨迹套安装11在机架上，当制动电缸12伸出制动离合器时制动电缸轨道套11用于保护制动电缸12，防止因径向力过大而损坏，分解作用力到机架上；制动电钢用于限制制动离合器从动侧的转动；提升装置是为了方便安装不同规格的制动离合器进行检测。轨道套用于保护制动电缸，因为传动力矩达到1500N.M以上，过长的制动臂在受较大力矩时容易变形，而损坏，轨道套包裹电缸伸缩轴，可分解力矩到试验架上。轨道套结构很简单就一个高强钢管，内部中空用于电缸的伸缩，一端与试验架固定。

离合器从动侧、主动侧安装固定件如图3、4所示，从动侧主要由制动块(与制动电缸限位来制动离合器)、法兰安装结构(安装固定离合器从动块)、上部具有与提升机构的连接件(提升机构不接受离合器力的传递，因此提升机构与安装法兰中间具有轴承)。主动侧主要采用法兰结构来连接主动侧，进行力的传递。

该检测系统还包括接触式无线温度传感器、离合器回路电压、电流采集电路、电压型数据采集卡(带数字IO)、运动控制卡、继电器、直流电压控制器等。控制装置通过运动控制卡控制伺服电机3的转动；通过数据采集卡实现对扭矩传感器7、离合器回路电压(经电路缩小到0～5V)和电流传感器(串精密电阻)的数据采集，通过数据采集卡IO端口控制继电器的启闭状态和实现对待检测离合器的开关闭合。

采用上述检测系统进行检测的操作步骤如下：

磨合试验：磨合试验是摩擦式电磁离合器生产后首先应进行的实验，离合器摩擦片之间因装配工艺或表面不光滑而存在一定的间隙，影响产品的性能。操作步骤：

第一步：安装待检测的电磁离合器并固定到夹持装置上；

第二步：控制装置通过电压型数据采集卡调控继电器处于闭合状态(吸合状态)，并调低电磁离合器供电电压使其处于半离合状态(处于闭合与断开之间的状态，具有一定吸力但传力性能不佳)，并调控制动电钢处于制动状态；

第三步：控制装置调控伺服电机3转动，并通过谐波减速机5传递扭矩力作用于电磁离合器主动侧，使电磁离合器主动侧与从动侧摩擦片之间相互摩擦，控制伺服电机正向、反向传力各持续30分钟。

第四步：检查摩擦式电磁离合器吸合与断开平滑无卡滞现象，结束实验。若存在卡滞现象，需要分解离合器检查故障。

温升试验：摩擦式电磁离合器在使用过程中，因长时间工作而发热，导致电阻值增大，从而影响到传力性能出现打滑现象。为方便客户选择适用的产品，产品都需提供温度与传递额定力矩的关系表。检测操作步骤：

第一步：安装待检测的电磁离合器并固定到夹持装置上，并在主动侧与从动侧安装无线温度传感器(用于测量摩擦片表面温度，通过热传导计算，可计算出内部温度)；

第二步：工控机通过数据采集卡IO端口输出高电平使继电器闭合，使在继电器闭合回路中的离合器吸合；

第三步：工控机控制伺服电机3转动，并通过谐波减速机5传递扭矩力作用于电磁离合器主动侧，使电磁离合器处于传力工作状态，工控机同时采集温度传感器和离合器工作电流、电压值。

第四步：实时监测温度的变化，根据摩擦片表面温度与电磁离合器内部温度的热传导函数关系，可计算出离合器内部温度。温度每升高1°，绘制温度与离合器工作电流的关系曲线。

第五步：当温度升高5°，工控机控制驱动装置停止工作，通过数据采集卡IO端口控制制动电缸制动离合器从动侧，再使驱动装置工作，同时监测扭矩力传感器，不断施加扭矩力作用于离合器，当出现离合器打滑现象(数据表现在扭矩力传感器数值由上升变回转，扭矩力传感器本次监测的峰值就为离合器在当前温度下能够传递的最大力矩)，记录当前温度和扭矩传感器峰值，并绘制温度与离合器最大传递力矩值曲线。

第六步：实时监测和计算温度值，当温度升高1°转入第四步，当温度相对升高5°转入第五步。直到温度接近离合器工作的最大额定温度，结束实验。

从温升实验可以得到温度变化对摩擦电磁离合器传递力矩的影响。

寿命试验：摩擦式电磁离合器厂家定期对产品也需要进行寿命试验。寿命试验按要求需要进行100万次，用于检验产品的可靠性。操作步骤：

第一步：安装待检测的电磁离合器并固定到夹持装置上；

第二步：工控机控制驱动装置给摩擦式电磁离合器传递低速扭矩值(因试验次数多，高速传递力矩值容易损伤产品)。

第三步：在工控机程序界面设定离合器吸合与断开时间间隔，工控机实时监测离合器回路电流值、回路电压、扭矩传感器、温度传感器。

第四步：根据设定的时间间隔工控机定期控制离合器的吸合与断开，若长时间工作离合器温度超过最高工作温度，工控机自动控制离合器断开、驱动装置停止，冷却后自动继续试验。若非温度造成电磁离合器吸合后回路电流极低或电磁离合器断开电流过高，说明摩擦式电磁离合器已经损坏，停止实验，并记录实验次数。若1000000次试验结束，每次吸合断开电流、电压、温度都正常，寿命试验正常结束。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种摩擦式电磁离合器检测试验系统，其特征在于：包括机架，机架上设置有用于夹持固定电磁离合器的夹持装置、用于驱使电磁离合器进行转动的驱动装置、用于对电磁离合器的转动进行制动的制动装置以及控制装置，夹持装置包括上下相对布置的离合器从动侧安装固定件和离合器主动侧安装固定件，驱动装置包括离合器主动侧安装固定件下方设置的伺服电机、谐波减速机和扭矩传感器，伺服电机立状安装在机架上，伺服电机的输出轴通过联轴器A与谐波减速机的输入轴相连接，谐波减速机的输出轴通过联轴器B与扭矩传感器的输入端相连接，扭矩传感器的输出端通过联轴器C与离合器主动侧安装固定件相连接，离合器从动侧安装固定件的上方设置制动组件，控制装置接收扭矩传感器输入的信号进行分析处理，控制装置调控伺服电机和制动装置的运行状态。

2.根据权利要求1所述的摩擦电磁离合器综合性能检测系统，其特征在于：离合器从动侧安装固定件安装在调节其沿铅垂方向进行移动的升降装置上，控制装置调控升降装置的运行状态，制动装置由制动电缸组成。

3.根据权利要求1所述的摩擦电磁离合器综合性能检测系统，其特征在于：机架的底部安装在底座上，底座的下表面上设置有用于水平调节的底座调节螺母。