[發明專利]用于碳刷磨損分析的試驗機

有效

• 申請號: 201310046080.X
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103134734A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 顧大強;苗慧杰;孟海洋;宋曼;閻文舟;古偉豪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳

技術領域

本發明涉及摩擦磨損試驗機領域，尤其是一種用于碳刷等金屬塊的磨損分析的試驗機。

背景技術

隨著自動化生產的不斷發展，碳刷除了在電動機上得到廣泛應用外，在其他場合的應用也越來越多。頻繁的通斷電、正壓力和工作環境中各種不可避免的潤滑等都會使碳刷產生磨損，在某些特殊的場合，碳刷的磨損速度遠超想象，影響了生產效率。

現有的關于碳刷磨損的試驗機，主要有轉動式和往復式，往復式無法實現碳刷的單向磨損，轉動式雖可實現碳刷的單向磨損，但并不能完全模擬單向直線運動碳刷的磨損工況。迄今為止，并未找到類似的適用于單向直線運動碳刷工況模擬的磨損試驗機。

發明內容

為了克服現有的碳刷磨損試驗機無法模擬單向直線運動碳刷工況、無法分析碳刷磨損問題的不足，本發明提出了一種用于碳刷磨損分析的試驗樣機，其主要模擬了單向直線運動碳刷的磨損工況，可實現不同的速度和正壓力組合，針對特定的速度和正壓力，添加不同的潤滑劑或者不同材料做對比試驗和對照試驗，且每一種組合下都可以有多個樣本，避免了偶然誤差影響，由此可達到全面的分析和碳刷的磨損問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種用于碳刷磨損分析的試驗機，包括機架、電機、主傳動機構、分隔板和碳刷夾持裝置，所述電機固定在機架上，所述主傳動機構包括第一平帶輪、平帶、第二平帶輪、驅動主軸、同步帶、第一同步帶輪和第二同步帶輪，所述第一平帶輪固定在所述電機輸出軸上，所述第二平帶輪固定在驅動主軸的一端，所述第一平帶輪與所述第二平帶輪通過所述平帶傳動，所述分隔板固定在機架上；所述試驗機還包括復合運動實現模塊，所述復合運動實現模塊共有M組，M為大于2的自然數，所述復合運動實現模塊包括往復直線運動實現模塊、進給運動實現模塊和凸輪，所述往復直線運動實現模塊和所述進給運動實現模塊由同一凸輪驅動，所述凸輪固定在凸輪軸上且通過同步帶傳送機構由驅動主軸驅動，所述往復直線運動實現模塊包括第一連桿和滑塊裝置，所述滑塊裝置包括第一連桿連接塊、直線導軌、直線導軌座和碳刷導條，所述第一連桿連接塊一端與第一連桿鉸接，所述第一連桿連接塊另一端固定在所述直線導軌上，所述直線導軌可上下滑動地安裝在固定導軌座上，所述直線導軌座布置在所述直線導軌的兩端且固定在所述機架上，所述進給運動實現模塊包括凸輪滾子、第二連桿、第三連桿、碳刷夾持裝置固定板和固定板板簧，所述凸輪滾子與第二連桿一端鉸接且壓在所述凸輪外邊緣上，所述第二連桿的另一端鉸接在機架上，所述第三連桿一端與所述第二連桿中部鉸接，所述第三連桿另一端與碳刷夾持裝置固定板鉸接，所述碳刷夾持裝置固定板兩端通過固定板板簧固定在機架上。

進一步，所述凸輪軸兩端裝有帶座軸承并通過帶座軸承固定在機架上且布置于驅動主軸的下方。

更進一步，所述驅動主軸中間安裝有M個第一同步帶輪，所述凸輪軸中間安裝有第二同步帶輪，所述第一同步帶輪和所述第二同步帶輪通過所述同步帶傳動。

再進一步，所述驅動主軸由第一驅動軸和第二驅動軸組成，第一驅動軸有1根，第二驅動軸為M-1根，所述第一驅動軸末端固定有第二平帶輪，所述第一驅動軸和所述第二驅動軸兩端裝有帶座軸承并通過帶座軸承固定在機架上，所述第一驅動軸和所述第二驅動軸之間以及所述第二驅動軸兩兩之間通過聯軸器連接。

優選的，所述分隔板共有2M塊，所述分隔板分別布置于每一復合運動實現模塊兩端。

所述復合運動實現模塊各組間的運動相位差為360/M度。

所述凸輪的廓線由高階曲線擬合生成，所述凸輪上還開有用于與所述第一連桿連接的階梯孔，在所述凸輪上開有用以減小轉動慣性矩的槽。

所述直線導軌均勻布置著至少兩個碳刷導條。

所述碳刷夾持裝置包括夾持基板、夾持裝置板簧固定塊、夾持裝置板簧、夾持裝置板簧壓塊、碳刷夾持塊、碳刷固定塊、壓簧和壓簧固定塊，所述夾持裝置板簧固定塊固定在所述夾持基板上，所述夾持裝置板簧通過所述夾持裝置板簧壓塊固定在所述夾持裝置板簧固定塊上，所述碳刷夾持塊通過夾持裝置板簧壓塊與夾持裝置板簧的另一端連接，碳刷通過所述碳刷固定塊固定在所述碳刷夾持塊，所述碳刷夾持塊上存在適合固定壓簧的結構且以此結構與壓簧連接，壓簧的另一端固定與所述壓簧固定塊上，所述壓簧固定塊通過螺栓固定在所述夾持基板的長槽內。