[發明專利]一種導電滑環刷絲接觸壓力的檢測方法

有效

• 申請號: 201210319816.1
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN103674377A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 溫宇良;倪忠標;司力瓊;徐曉東;王芳
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 鄭丹力

技術領域

本發明涉及一種導電滑環刷絲接觸壓力的檢測方法，能夠精確模擬刷絲與滑環的真實工作狀態，復現刷絲實際工況下的變形，通過測量裝置對刷絲工作時的受力變形特性進行檢測和判別，為提高滑環刷絲接觸配伍工作可靠性、延長滑環刷絲接觸配伍系統服役壽命提供了有效保證，特別適用于對滑環-刷絲接觸壓力控制有較高要求的場合。

背景技術

在一些需要由固定設備向轉動設備進行電流傳輸的情況下，常常采用匯流環組件，以固定刷絲與旋轉滑環滑動接觸的方式進行電傳輸。為了保證組件運行過程中接觸情況的穩定、可靠，刷絲與滑環之間必須有一定的接觸壓力。而接觸壓力過大會導致刷絲快速磨損甚至磨斷，造成信號與電源通道電阻增大或開路；接觸壓力過小則容易發生刷絲跳槽或懸浮，無法保證接觸配伍的穩定性。因此，在導電刷絲滑環接觸配伍系統的設計、安裝過程中，必須精確檢測刷絲與滑環間的工作接觸壓力，才有可能將其調整至合適的范圍。

通常，國內外諸多生產制造商在生產滑環刷絲配伍器件時，都是利用傾斜刷絲角度使兩者間存在一定的接觸壓力，并簡略地利用人工感知或憑經驗判斷其力值大小。在近期出現的一些關于滑環刷絲接觸壓力的研究中，出現過一些利用傳感器測量的思路，但都是假設刷絲形狀尺寸、安裝位置與設計要求嚴格一致，并默認刷絲安裝后與滑環接觸點處于理論位置，而實際的滑環刷絲接觸情況往往與理論存在差異。因此，這些測量方法得到的數據均存在不同程度的誤差。目前，沒有發現一種能夠較為精確地檢測導電滑環刷絲實際接觸壓力的方法，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種導電滑環刷絲接觸壓力的檢測方法。該方法能夠模擬滑環與刷絲的真實工作狀態，復現刷絲實際工作時的變形，并精確地檢測滑環刷絲間的接觸壓力，實現滑環刷絲接觸壓力的量化評價。

為了達到上述發明目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

第一步，調節十字滑臺步驟，通過對十字滑臺X向位置和測頭系統Z向位置調節，使仿形測頭頭部圓弧的圓心與測量裝置的回轉中心重合，鎖定十字滑臺；

第二步，在測量裝置上安裝被測刷絲組件，并通過十字滑臺Y向調節使被測刷絲與測頭圓弧按產品工作狀況正確接觸；

第三步，測試步驟，緩慢擺動測量裝置連桿，使刷絲在測頭圓弧上滑動接觸，測頭系統將實時檢測并顯示刷絲與測頭接觸壓力沿傳感器測力方向的分力，擺動測量過程中，刷絲與測頭圓弧接觸點公切線的法線方向與傳感器測力方向重合，顯示的壓力達到最大值，該最大值即為刷絲與滑環的接觸壓力。

所述測量裝置由刷絲組件安裝基準面、連桿及其轉軸組成，刷絲組件安裝基準面可通過連桿繞其轉軸的回轉中心旋轉，安裝基準面相對于回轉中心的位置（角度、距離等）與實際產品中刷絲組件安裝基準面相對滑環回轉中心的位置（角度、距離等）一致。

所述側頭系統由精密壓/拉力傳感器、壓力值顯示裝置及與傳感器固聯的仿形測頭組成，仿形測頭頭部加工成圓弧形狀，仿形測頭的圓弧半徑、結構形式與產品導電滑環接觸面的圓弧半徑、結構形式一致。

本發明與現有方法相比，其優點和有益效果是：

1.能夠精確模擬刷絲實際工作環境，使刷絲復現產品工作時下的變形狀態；即使在刷絲形狀尺寸、安裝位置與理想狀況存在偏差，或刷絲安裝后與滑環接觸點相對理論位置存在偏移的情況下，該方法亦能精確檢測到滑環與刷絲間的接觸壓力。

2.精確檢測刷絲與滑環間接觸壓力大小，并能夠將檢測結果量化輸出，從而為刷絲組件運行的穩定性、可靠性提供直觀、有效的驗證。

附圖說明

以下將結合附圖和實施實例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明導電滑環-刷絲組合工作狀態示意圖。

圖2是本發明檢測方法的簡要示意圖。

圖3是本發明接觸壓力檢測過程中仿形測頭受力分析示意圖。

具體實施方式

導電滑環-刷絲組合工作原理見圖1，刷絲組件1上安裝了刷絲2，固定在匯流環組件外筒的刷絲組件安裝基準面3上；導電滑環4通過軸承安裝在外筒中心，可繞滑環回轉中心旋轉。刷絲與導電滑環接觸時有一定撓度，使刷絲與導電滑環之間有一個接觸壓力并導電。刷絲與固定設備的電路連通，導電滑環與旋轉設備的電路連通，從而實現固定設備向旋轉設備的連續電傳輸。