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专利号: 2018111576677
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:包括挡块一(1)、轮盘(2)、底座一(3)、轴承座一(4)、轴承座二(5)、光杆一(6)、制动器(7)、安装架二(8)、联轴器一(9)、磁粉制动离合器组(10)、联轴器二(11)、轴承座三(12)、底座二(13)、光杆二(14)、轴承座四(15)、底同步带轮一(16)、挡块二(17)、步进电机(18)、安装架一(19)、联轴器五(20)、轴承座五(21)、挡块三(22)、光杆三(23)、同步带轮二(24)、挡块四(25)、轴承座六(26)、联轴器三(27)、扭矩传感器(28)、底座三(29)、联轴器四(30)、轴承座七(31)、编码器(32)、光杆四(33)、套筒(34)、轴承座八(35)、辅助固定架(36、37)、联轴器五(38)、锁机构安装底座(39)、挡块三(40)、挡块四(41)、同步带(43)、固定平台(45),其中:所述光杆一(6)、联轴器一(9)、制动离合器组10、联轴器二(11)、光杆二(14)依次连接,所述制动离合器组10安装在固定平台(45)上,所述光杆一(6)通过轴承座一(4)、轴承座二(5)安装在底座一(3)上,所述光杆二(14)通过轴承座三(12)、轴承座四(15)安装在底座二(13)上,所述轮盘(2)、制动器(7)安装在光杆一(6)上,且所述轮盘(2)与光杆一(6)通过平键连接,挡块一(1)安装在光杆一(6)的端部,用于限制轮盘(2)沿光杆一(6)轴向移动,且所述挡块一(1)的直径大于光杆一(6)的端部直径;所述制动器(7)与光杆一(6)利用平键连接,制动器(7)与光杆一(6)之间为过盈配合,且所述制动器(7)位于轮盘(2)和联轴器一(9)之间,制动器(7)固定安装在安装架二(8)上,安装架二(8)安装在固定平台(45)上;

所述同步带轮一(16)安装在光杆二(14)上,且同步带轮一(16)与光杆二(14)通过平键连接,挡块二(17)安装在光杆二(14)的端部,用于限制同步带轮一(16)沿光杆二(14)轴向移动,挡块二(14)的直径大于光杆二(14)端部直径;

所述步进电机(18)、联轴器五(20)、光杆三(23)、联轴器三(27)、扭矩传感器(28)、联轴器四(30)、光杆四(33)依次连接,扭矩传感器(28)安装在底座三(29)上,底座三(29)安装在固定平台(45)上,所述光杆三(23)通过轴承座六(26)、轴承座五(21)安装在固定平台(45)上,所述光杆四(33)通过轴承座七(31)安装在固定平台(45)上,所述同步带轮二(24)安装在光杆三(23)上,且所述同步带轮二(24)与光杆三(23)通过平键连接,所述同步带轮二(24)与同步带轮一(16)通过同步带(43)传动连接;

所述同步带轮二(24)位于轴承座六(26)、轴承座五(21)之间,且所述同步带轮二(24)与轴承座六(26)之间的光杆三(23)上设置有挡块四(25),所述同步带轮二(24)与轴承座五(21)之间的光杆三(23)上设置有挡块三(22),所述挡块四(25)、挡块三(22)为套状结构,固定安装在光杆三(23)上;所述步进电机(18)安装在电机安装架一(19)上,安装架一(19)安装在固定平台(45)上;

所述光杆四(33)穿过套筒(34),且所述套筒(34)与光杆四(33)形成转动副,套筒(34)的外壁与轴承座八(35)连接,套筒(34)与轴承座八(35)过盈配合;所述套筒(34)背离扭矩传感器(28)的一侧与联轴器五(38)连接,所述联轴器五(38)用于与锁机构负载端连接;编码器(32)安装在套筒(34)上,且编码器(32)与套筒(34)利用平键连接,编码器(32)的外壳固定装置安装在辅助固定架(36、37)上,辅助固定架(36、37)安装在固定平台(45)上,轴承座八(35)安装在辅助固定架(36、37)上;

锁机构安装单元包括挡块三(40)、挡块四(41)、锁机构安装底座(39),所述挡块三(40)、挡块四(41)位于锁机构安装底座(39)相对的两边,且挡块三(40)、挡块四(41)、锁机构安装底座(39)安装在固定平台(45)上,所述锁机构安装底座(39)用于锁机构安装,使得锁机构负载端分别与光杆四(33)和联轴器五(38)连接。

2.根据权利要求1所述自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:所述制动离合器组

10利用螺栓安装在固定平台(45)上,所述制动离合器组10的制动端与联轴器一(9)通过平键连接,制动离合器组10的离合器端与联轴器二(11)通过平键连接。

3.根据权利要求1所述自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:所述联轴器一(9)与光杆一(6)通过平键连接,联轴器二(11)与光杆二(14)通过平键连接。

4.根据权利要求1所述自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:所述底座一(3)利用螺栓安装在固定平台(45)上,所述轴承座一(4)、轴承座二(5)通过螺栓安装在底座一(3)上,光杆一(6)穿过轴承座一(4)、轴承座二(5),光杆一(6)与轴承座一(4)之间是过盈配合,光杆一(6)与轴承座二(5)之间是过盈配合;底座二(13)利用螺栓安装在固定平台(45)上,轴承座三(12)、轴承座四(15)安装在底座二(13)上,光杆二(14)穿过轴承座三(12)、轴承座四(15),且光杆二(14)与轴承座三(12)之间是过盈配合,光杆二(14)与轴承座四(15)之间是过盈配合。

5.根据权利要求1所述自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:扭矩传感器(28)的一端轴与联轴器三(27)通过平键连接,扭矩传感器(28)的另外一端轴与联轴器四(30)通过平键连接,所述联轴器三(27)与光杆三(23)利用平键连接,所述联轴器四(30)与光杆四(33)通过平键连接;所述步进电机(18)的电机轴与联轴器五(20)利用平键连接,联轴器五(20)与光杆三(23)利用平键连接。

6.根据权利要求1所述自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:所述轴承座六(26)、轴承座五(21)利用螺栓安装在固定平台(45)上,所述光杆三(23)穿过轴承座六(26)、轴承座五(21),且光杆三(23)与轴承座六(26)为过盈配合,所述光杆三(23)与轴承座五(21)为过盈配合;所述光杆四(33)安装在轴承座七(31)上,轴承座七(31)利用螺栓安装在固定平台(45)上。

7.根据权利要求1所述自动门锁机构的扭矩测试装置,其特征在于:所述光杆一(6)的左端直径小,右端直径大;光杆二(14)的右端直径小,左端大;光杆三(23)的两端直径小中间尺寸大;光杆四(33)的左端直径小,右端直径大;套筒(34)的左端有二个台阶,为空心结构,外壁尺寸与轴承座八(35)轴承内圈过盈配合,且安装空心编码器(32),空心孔径需要保证光杆三(33)正常工作而不干涉;左端第二个台阶是用于隔离左端第一个台阶,防止其与轴承有干涉;另外第一个台阶用于保证套筒(34)通过联轴器五(38)与锁机构负载端连接。

8.一种采用权利要求1至7任一所述自动门锁机构的扭矩测试装置的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

1.固定锁机构与悬挂重物:将绳一端固定在轮盘(2)上,另外一端缠绕在轮盘(2)外延并悬挂重物;将锁机构固定在锁机构安装底座(39)上,利用锁机构安装底座(39)上腰形孔调整锁机构负载端与光杆三(33)和联轴器五(38)连接,锁机构安装底座(39)位置合适后,固定腰形孔螺栓;

2.调整扭矩数值:制动离合器组10的制动端松开,离合器端闭合,步进电机(18)释放,转动轮盘(2)悬挂重物,扭矩传感器(29)读入扭矩数据,调整重物使得扭矩传感器(29)的扭矩数值与标准扭矩差值在允许范围内;

3.开始测试,制动离合器组10的制动端制动,离合器端分离;

4.调整测试角度:步进电机(18)使能,输入步进脉冲,调整锁机构负载端到测试点;调整扭矩通过联轴器五(20)、光杆三(23)、联轴器三(27)、扭矩传感器(28)的轴、联轴器四(30)、光杆四(33)传递到锁机构负载端;

5.负载端输入测试扭矩与角度测量:步进电机(18)电机释放,制动器(7)制动,制动离合器组10的离合端器闭合,制动器端释放,制动器(7)释放,测试扭矩加载到锁机构负载端,由编码器(32)计量负载端旋转角度,测试扭矩由轮盘(2)与悬挂的重物产生,通过光杆一(6)、联轴器一(9)、磁粉制动离合器组(10)的轴、联轴器二(11)、光杆二(14)、同步带轮一(16)、同步带(43)、同步带轮二(24)、光杆三(23)、联轴器三(27)、扭矩传感器(28)的轴、联轴器四(30)、光杆四(33)输入到锁机构负载端;

角度测量,负载端角度变化通过联轴器五(38)、套筒(34)传递给编码器(32);

6.重复步骤4、5直到锁机构负载端要求的测试点都完成测试;

7.制动器(7)制动,离合器松开,电机释放,拿下悬挂重物,制动器释放。

9.根据权利要求8所述测试方法,其特征在于:扭矩测试时,制动器(7)加载扭矩,制动离合器组10制动端松开,处于自由状态,离合器端闭合,步进电机(18)处于自由状态,由轮盘产生的扭矩传递到光杆四(34),加载到锁机构负载端,此时通过扭矩传感器(29)判断,扭矩平稳后,就撤销制动器(7)的扭矩,获得符合要求且无冲击的测试扭矩。

10.根据权利要求8所述测试方法,其特征在于:角度调整时,制动离合器组10制动,防止轮盘上重物自由落体,制动离合器组10离合器端分离,离合器端与联轴器11连接的轴,处于自由状态,这样的结构可以使得步进电机(18)调整角度时,无需克服悬挂重物扭矩;步进电机(18)使能,在脉冲作用下,调整锁机构负载端到下一个测试角度。