[發(fā)明專利]一種基于磁流變技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111010247.8
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN113567020B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祝強(qiáng);李平;付本元
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/74
• 分類號(hào): G01N27/74;G01L3/04;H01F1/44
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 蔡冬彥

本發(fā)明公開了一種基于磁流變技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備，包括中心轉(zhuǎn)軸、外殼體、內(nèi)殼體、固定盤安裝筒、磁流變流體、勵(lì)磁線圈、傳感器、若干固定導(dǎo)磁盤和若干旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁剪切盤。采用本發(fā)明公開的一種基于磁流變技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備，不僅大幅增加了轉(zhuǎn)矩的測量范圍，提高了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的通用性；而且磁流變流體的均勻性極佳，受環(huán)境影響極小，響應(yīng)時(shí)間短，大幅提高了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的測量精度和測試效率；同時(shí)發(fā)熱量小，無需額外增加散熱設(shè)備或散熱結(jié)構(gòu)，能夠保證電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，大大減小了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的體積，降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于磁流變技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備采用鐵粉等固體粉狀介質(zhì)來提供剪切阻尼，鐵粉極易受潮成坨和生銹，導(dǎo)致工作時(shí)存在受力不均的問題，影響電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的測量精度和測試效率；而且測試剪切鐵粉時(shí)，由于剪切盤與固體顆粒之間的直接摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，需要加裝水冷散熱系統(tǒng)對電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備進(jìn)行散熱，以保證電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高昂；同時(shí)，鐵粉僅能提供單面或者最多雙面剪切阻尼力，使得轉(zhuǎn)矩的測量范圍較小，不能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備的通用性不足。

解決以上問題成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于磁流變技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備。

其技術(shù)方案如下：

一種基于磁流變技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩測試設(shè)備，包括中心轉(zhuǎn)軸、外殼體以及固定在外殼體內(nèi)部的內(nèi)殼體，所述內(nèi)殼體為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述中心轉(zhuǎn)軸從外向內(nèi)插入外殼體后再沿軸向貫穿內(nèi)殼體，并能夠在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下相對外殼體和內(nèi)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)，所述中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有用于測量其力矩和轉(zhuǎn)速的傳感器，其要點(diǎn)在于：所述內(nèi)殼體中同軸設(shè)置有呈圓筒形結(jié)構(gòu)的固定盤安裝筒，該固定盤安裝筒與內(nèi)殼體合圍形成中空圓柱體結(jié)構(gòu)的磁流變流體填充腔室，該磁流變流體填充腔室中充滿磁流變流體，所述固定盤安裝筒的內(nèi)壁固定安裝有至少一個(gè)固定導(dǎo)磁盤，以將磁流變流體填充腔室分隔成至少兩個(gè)沿中心轉(zhuǎn)軸軸向并排的磁流變流體通道，所述中心轉(zhuǎn)軸穿過各固定導(dǎo)磁盤，并與固定導(dǎo)磁盤之間留有間隙，各磁流變流體通道中均設(shè)置有一個(gè)同步轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在中心轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁剪切盤，各旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁剪切盤的外緣與固定盤安裝筒的內(nèi)壁之間留有間隙，所述固定盤安裝筒外纏有勵(lì)磁線圈，所述中心轉(zhuǎn)軸和固定盤安裝筒采用非導(dǎo)磁材料制成，所述內(nèi)殼體、固定導(dǎo)磁盤和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁剪切盤采用導(dǎo)磁材料制成。

作為優(yōu)選：所述固定盤安裝筒由若干同軸并排設(shè)置的中間固定環(huán)組成，相鄰中間固定環(huán)之間均固定有一個(gè)所述固定導(dǎo)磁盤。

采用以上結(jié)構(gòu)，不僅能夠保證固定導(dǎo)磁盤安裝的可靠性，而且易于裝配。

作為優(yōu)選：所述內(nèi)殼體包括呈圓筒形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)磁圓筒以及分別蓋合在導(dǎo)磁圓筒上下兩端的上圓形導(dǎo)磁蓋板和下圓形導(dǎo)磁蓋板，所述中心轉(zhuǎn)軸貫穿上圓形導(dǎo)磁蓋板和下圓形導(dǎo)磁蓋板，并能夠相對上圓形導(dǎo)磁蓋板和下圓形導(dǎo)磁蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)，所述固定盤安裝筒的上下兩端分別與上圓形導(dǎo)磁蓋板和下圓形導(dǎo)磁蓋板的內(nèi)表面抵接。

采用以上結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，易于裝配。

作為優(yōu)選：還包括測試設(shè)備控制器、用于采集傳感器輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)采集器和用于向傳感器和勵(lì)磁線圈供電的可調(diào)直流電源，所述測試設(shè)備控制器能夠采集和處理數(shù)據(jù)采集器傳輸?shù)男盘?hào)，同時(shí)控制可調(diào)直流電源以及與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器。

采用以上結(jié)構(gòu)，測試設(shè)備控制器不僅能夠采集和處理數(shù)據(jù)采集器傳輸過來的信號(hào)，顯示力矩和轉(zhuǎn)速情況，而且能夠通過控制可調(diào)直流電源調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈激發(fā)的磁場強(qiáng)度，改變磁流變流體的粘度，同時(shí)還能夠控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器，調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速。