一种直线电机性能测试装置及其测试方法

1.本发明涉及直线电机测试技术领域，具体涉及一种直线电机性能测试装置及其测试方法。


背景技术：

2.直线电机也称线性电机，是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，直线电机可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成，最常用的直线电机类型是平板式、u型槽式与管式，在直线电机设计生产时，需要对直线电机的推力与位移精准度等进行测试，现有的直线电机性能测试装置在使用时，一次只能对一个直线电机进行测试，测试速度较慢，不利于直线电机性能的测试。


技术实现要素：

3.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种直线电机性能测试装置及其测试方法，通过气管侧面与测试筒固定连接，直线电机本体的动子可以通过连接机构带动滑动杆移动，从而推动活塞块移动，这样可以通过记录活塞块的移动距离，来对直线电机本体的推力与位移精准度进行测试，且一次可以测试多个直线电机本体的性能，便于提高测试速度，有利于直线电机本体性能的测试。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种直线电机性能测试装置，包括测试模块，所述测试模块设置有六个直线电机本体，所述测试模块包括底板，所述底板顶面固定连接有三个固定座，所述固定座顶部固定连接有测试筒，所述底板顶面两侧对应三个测试筒均固定连接有用于夹持直线电机本体的夹持模块，所述底板一侧设置有连接盒，所述连接盒内侧面设置有气泵，所述气泵出气端连通有与连接盒固定连接的气管，且气管侧面与三个测试筒固定连接，所述气管对应三个测试筒内部开设有三个通气槽，所述测试筒内侧面两侧均滑动连接有活塞块，所述活塞块侧面固定连接有与测试筒滑动连接的滑动杆，所述滑动杆一端固定连接有用于连接直线电机本体的连接机构，所述测试筒侧面开设有观察槽，所述观察槽内侧面固定连接有与活塞块接触的透明刻度尺，气泵可以向气管内充气，气管内的气体可以穿过通气槽进入测试筒内，使测试筒内保持一定压力，直线电机本体的动子可以通过连接机构推动滑动杆移动，滑动杆可以推动活塞块移动，可以通过透明刻度尺观察活塞块的移动距离，以对直线电机本体的推力与位移精准度进行测试，了解直线电机本体在承受一定阻力时的运动偏差是否在误差范围内，一次可以测试多个直线电机本体的性能，有利于提高测试速度，有利于直线电机本体性能的测试，且三个测试筒内可以通过气管连通，这样三个测试筒内的压力相同，有利于提高测试准确度。
6.进一步在于：所述测试筒两端均固定连接有与相邻滑动杆接触的支撑架，所述支撑架内侧面固定连接有与测试筒固定连接的两个限位板，且两个限位板相对面均与相邻滑动杆滑动连接，限位板可以对滑动杆进行支撑，限制滑动杆的移动方向。
7.进一步在于：所述连接机构包括l型板一，所述l型板一侧面顶部滑动连接有l型板二，所述l型板一与l型板二底部相对面均与直线电机本体的动子接触，所述l型板一侧面固定连接有与l型板二固定连接的弹簧二，所述l型板一顶面固定连接有套杆，所述套杆内侧面滑动连接有固定杆，且固定杆顶端与滑动杆侧面固定连接，所述套杆内底面固定连接有与固定杆内顶面固定连接的弹簧一，在弹簧二的作用下，可以使l型板一与l型板二夹住直线电机本体的动子，而直线电机本体的动子可以推动l型板一，l型板一可以通过套杆与固定杆推动滑动杆移动，从而使活塞块移动，将直线电机本体的动子与连接机构连接较为简单，便于加快直线电机本体性能的测试，且可以使l型板一与l型板二可以适应不同规格的直线电机本体的动子的夹持，便于使用，同时在弹簧一的作用下，可以使l型板一与l型板二压在直线电机本体的动子上，这样可以根据直线电机本体的动子高度改变l型板一与l型板二的高度，便于适应不同规格的直线电机本体的动子的夹持。
8.进一步在于：所述l型板一内顶面固定连接有与l型板二滑动连接的挡板，且挡板底面与直线电机本体的动子顶部接触，在弹簧一的作用下，可以使挡板抵在直线电机本体的动子顶部，避免l型板一与l型板二向下移动距离较大，使l型板一与l型板二均与直线电机本体的定子接触，且避免弹簧二与直线电机本体的动子接触。
9.进一步在于：所述l型板二两个侧面均固定连接有与相邻挡板滑动连接的限位块，限位块可以对l型板二进行支撑与限位。
10.进一步在于：所述夹持模块包括固定框，所述固定框侧面与底板侧面固定连接，所述固定框内侧面固定连接有支撑块，所述支撑块顶面与直线电机本体的定子底部接触，所述固定框内侧面转动连接有与支撑块转动连接的双向丝杆，所述双向丝杆侧面两侧均旋合连接有与固定框滑动连接的u型块，所述u型块内侧面滑动连接有与固定框内侧面接触的夹块，且两个夹块相对面均与直线电机本体的定子接触，所述固定框两个内侧面均开设有两个滑动槽，且位于固定框同一内侧面上的两个滑动槽相背一端均开设有斜槽，所述夹块两个侧面均固定连接有与相邻滑动槽滑动连接的圆块，支撑块可以对直线电机本体的定子进行支撑，而两个夹块可以夹住直线电机本体的定子，双向丝杆转动时，可以使两个u型块相背移动，从而使两个夹块相背移动松开直线电机本体的定子，夹块移动时可以带动圆块移动，圆块可以从滑动槽移动到斜槽内，这时在斜槽的作用下，可以使圆块带动夹块向下移动到u型块内，从而将u型块收起，这样在将直线电机本体取下时，夹块不会挡住直线电机本体，便于取下直线电机本体，且便于下一次测试时，直线电机本体的放置，从而有利于加快直线电机本体的测试。
11.进一步在于：两个所述夹块相对面两侧均固定连接有弧面块，将直线电机本体的定子放置在支撑块上后，可以反向转动双向丝杆，使u型块带动夹块向直线电机本体移动，使两个夹块夹住直线电机本体的定子，而在夹块向直线电机本体移动时，若直线电机本体歪斜，则直线电机本体的边角将会与弧面块的弧形侧面接触，这时夹块继续移动，在弧面块弧形侧面的作用下，将会使直线电机本体转动，使直线电机本体摆正，这样夹块可以正好夹住直线电机本体，且在夹块夹住直线电机本体后，弧面块可以限制直线电机本体的位置。
12.进一步在于：所述底板侧面固定连接有与连接盒底面固定连接的固定盒，所述固定盒内侧面固定连接有电机，所述电机输出端传动连接有与固定盒固定连接的传动杆，且传动杆侧面与底板内侧面转动连接，所述双向丝杆一端固定连接有与底板转动连接的转动
杆，所述转动杆位于传动杆的一端固定套接有锥齿轮二，所述传动杆对应三组锥齿轮二固定套接有锥齿轮一，且锥齿轮一与相邻两个锥齿轮二啮合传动，电机可以带动传动杆转动，传动杆可以通过锥齿轮一与锥齿轮二带动转动杆转动，转动杆可以带动双向丝杆转动，不需要手动转动双向丝杆，且通过一个电机可以带动六个双向丝杆转动，便于使用。
13.一种直线电机性能测试装置的测试方法，该装置的具体测试操作步骤为：
14.步骤一：启动气泵，向测试筒充气，然后停止气泵，启动待测试的直线电机本体，直线电机本体的动子可以推动l型板一移动，从而使推动活塞块移动；
15.步骤二：直线电机本体移动结束后，记录活塞块的移动距离，了解直线电机本体在承受一定阻力时的运动偏差是否在误差范围内；
16.步骤三：通过直线电机本体将连接机构移动到原来的位置，启动电机，使双向丝杆转动，从而使两个夹块相背移动松开直线电机本体的定子，然后使l型板一与l型板二向上移动均与直线电机本体的动子脱离，将直线电机本体从夹持模块上取下；
17.步骤四：将下一个待测试直线电机本体放置在支撑块上，通过电机使双向丝杆反向转动，从而使两个夹块相向移动夹住下一个直线电机本体的定子，然后通过l型板一与l型板二夹住直线电机本体的动子，将下一批直线电机本体全部固定后，进行下一批直线电机本体的测试。
18.本发明的有益效果：
19.1、通过气管侧面与测试筒固定连接，气泵可以通过气管向三个测试筒内充气，从而对测试筒内加压，直线电机本体的动子可以通过连接机构带动滑动杆移动，从而推动活塞块移动，这样可以通过记录活塞块的移动距离，来观察直线电机本体在承受一定阻力时的移动情况，以对直线电机本体的推力与位移精准度进行测试，且一次可以测试多个直线电机本体的性能，便于提高测试速度，有利于直线电机本体性能的测试，同时三个测试筒内可以通过气管连通，这样三个测试筒内的压力相同，有利于提高测试准确度；
20.2、通过l型板一侧面固定连接有弹簧二，在弹簧二的作用下，可以使l型板一与l型板二夹住直线电机本体的动子，而直线电机本体的动子可以通过l型板一等推动滑动杆移动，将直线电机本体的动子与连接机构连接较为简单，便于加快直线电机本体性能的测试，且可以使连接机构适应不同规格的直线电机本体的动子的夹持，便于使用；
21.3、通过滑动槽一端开设有斜槽，夹块可以夹住直线电机本体的定子，在测试完成后，可以使双向丝杆转动，这时u型块可以带动夹块移动，从而使圆块从滑动槽移动到斜槽内，这时在斜槽的作用下，可以使夹块向下移动到u型块内，使夹块收起，便于下一次测试时，直线电机本体的放置，有利于加快直线电机本体的测试。
附图说明
22.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
23.图1是本发明该装置整体结构示意图；
24.图2是本发明中的测试模块俯视结构示意图；
25.图3是本发明中的底板内部俯视结构示意图；
26.图4是本发明中的测试筒结构示意图；
27.图5是本发明中的支撑架结构示意图；
28.图6是本发明中的测试筒内部俯视结构示意图；
29.图7是本发明中的连接机构结构示意图；
30.图8是本发明中的连接机构内部正视结构示意图；
31.图9是本发明中的l型板二侧视结构示意图；
32.图10是本发明中的夹持模块结构示意图；
33.图11是本发明中的固定框内部正视结构示意图；
34.图12是本发明中的斜槽正视结构示意图；
35.图13是本发明中的u型块结构示意图。
36.图中：100、测试模块；110、底板；120、测试筒；121、滑动杆；122、活塞块；123、支撑架；124、限位板；130、固定盒；131、传动杆；132、锥齿轮一；140、连接盒；141、气管；150、连接机构；151、l型板一；152、固定杆；153、套杆；154、l型板二；155、挡板；156、弹簧一；157、弹簧二；158、限位块；200、夹持模块；210、固定框；211、支撑块；212、斜槽；213、滑动槽；220、双向丝杆；230、u型块；231、夹块；232、弧面块；233、圆块；240、转动杆；241、锥齿轮二；300、直线电机本体。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
38.请参阅图1-13所示，一种直线电机性能测试装置，包括测试模块100，测试模块100设置有六个直线电机本体300，测试模块100包括底板110，底板110顶面固定连接有三个固定座，固定座顶部固定连接有测试筒120，底板110顶面两侧对应三个测试筒120均固定连接有用于夹持直线电机本体300的夹持模块200，底板110一侧设置有连接盒140，连接盒140内侧面设置有气泵，气泵出气端连通有与连接盒140固定连接的气管141，且气管141侧面与三个测试筒120固定连接，气管141对应三个测试筒120内部开设有三个通气槽，测试筒120内侧面两侧均滑动连接有活塞块122，活塞块122侧面固定连接有与测试筒120滑动连接的滑动杆121，滑动杆121一端固定连接有用于连接直线电机本体300的连接机构150，测试筒120侧面开设有观察槽，观察槽内侧面固定连接有与活塞块122接触的透明刻度尺，气泵可以向气管141内充气，气管141内的气体可以穿过通气槽进入测试筒120内，使测试筒120内保持一定压力，直线电机本体300的动子可以通过连接机构150推动滑动杆121移动，滑动杆121可以推动活塞块122移动，可以通过透明刻度尺观察活塞块122的移动距离，以对直线电机本体300的推力与位移精准度进行测试，了解直线电机本体300在承受一定阻力时的运动偏差是否在误差范围内，一次可以测试多个直线电机本体300的性能，有利于提高测试速度，有利于直线电机本体300性能的测试，且三个测试筒120内可以通过气管141连通，这样三个测试筒120内的压力相同，有利于提高测试准确度。
39.测试筒120两端均固定连接有与相邻滑动杆121接触的支撑架123，支撑架123内侧面固定连接有与测试筒120固定连接的两个限位板124，且两个限位板124相对面均与相邻滑动杆121滑动连接，限位板124可以对滑动杆121进行支撑，限制滑动杆121的移动方向。
40.连接机构150包括l型板一151，l型板一151侧面顶部滑动连接有l型板二154，l型板一151与l型板二154底部相对面均与直线电机本体300的动子接触，l型板一151侧面固定连接有与l型板二154固定连接的弹簧二157，l型板一151顶面固定连接有套杆153，套杆153内侧面滑动连接有固定杆152，且固定杆152顶端与滑动杆121侧面固定连接，套杆153内底面固定连接有与固定杆152内顶面固定连接的弹簧一156，在弹簧二157的作用下，可以使l型板一151与l型板二154夹住直线电机本体300的动子，而直线电机本体300的动子可以推动l型板一151，l型板一151可以通过套杆153与固定杆152推动滑动杆121移动，从而使活塞块122移动，将直线电机本体的动子300与连接机构150连接较为简单，便于加快直线电机本体300性能的测试，且可以使l型板一151与l型板二154可以适应不同规格的直线电机本体300的动子的夹持，便于使用，同时在弹簧一156的作用下，可以使l型板一151与l型板二154压在直线电机本体300的动子上，这样可以根据直线电机本体300的动子高度改变l型板一151与l型板二154的高度，便于适应不同规格的直线电机本体300的动子的夹持。
41.l型板一151内顶面固定连接有与l型板二154滑动连接的挡板155，且挡板155底面与直线电机本体300的动子顶部接触，在弹簧一156的作用下，可以使挡板155抵在直线电机本体300的动子顶部，避免l型板一151与l型板二154向下移动距离较大，使l型板一151与l型板二154均与直线电机本体300的定子接触，且避免弹簧二157与直线电机本体300的动子接触。l型板二154两个侧面均固定连接有与相邻挡板155滑动连接的限位块158，限位块158可以对l型板二154进行支撑与限位。
42.夹持模块200包括固定框210，固定框210侧面与底板110侧面固定连接，固定框210内侧面固定连接有支撑块211，支撑块211顶面与直线电机本体300的定子底部接触，固定框210内侧面转动连接有与支撑块211转动连接的双向丝杆220，双向丝杆220侧面两侧均旋合连接有与固定框210滑动连接的u型块230，u型块230内侧面滑动连接有与固定框210内侧面接触的夹块231，且两个夹块231相对面均与直线电机本体300的定子接触，固定框210两个内侧面均开设有两个滑动槽213，且位于固定框210同一内侧面上的两个滑动槽213相背一端均开设有斜槽212，夹块231两个侧面均固定连接有与相邻滑动槽213滑动连接的圆块233，支撑块211可以对直线电机本体300的定子进行支撑，而两个夹块231可以夹住直线电机本体300的定子，双向丝杆220转动时，可以使两个u型块230相背移动，从而使两个夹块231相背移动松开直线电机本体300的定子，夹块231移动时可以带动圆块233移动，圆块233可以从滑动槽213移动到斜槽212内，这时在斜槽212的作用下，可以使圆块233带动夹块231向下移动到u型块230内，从而将u型块230收起，这样在将直线电机本体300取下时，夹块231不会挡住直线电机本体300，便于取下直线电机本体300，且便于下一次测试时，直线电机本体300的放置，从而有利于加快直线电机本体300的测试。
43.两个夹块231相对面两侧均固定连接有弧面块232，将直线电机本体300的定子放置在支撑块211上后，可以反向转动双向丝杆220，使u型块230带动夹块231向直线电机本体300移动，使两个夹块231夹住直线电机本体300的定子，而在夹块231向直线电机本体300移动时，若直线电机本体300歪斜，则直线电机本体300的边角将会与弧面块232的弧形侧面接触，这时夹块231继续移动，在弧面块232弧形侧面的作用下，将会使直线电机本体300转动，使直线电机本体300摆正，这样夹块231可以正好夹住直线电机本体300，且在夹块231夹住直线电机本体300后，弧面块232可以限制直线电机本体300的位置。
44.底板110侧面固定连接有与连接盒140底面固定连接的固定盒130，固定盒130内侧面固定连接有电机，电机输出端传动连接有与固定盒130固定连接的传动杆131，且传动杆131侧面与底板110内侧面转动连接，双向丝杆220一端固定连接有与底板110转动连接的转动杆240，转动杆240位于传动杆131的一端固定套接有锥齿轮二241，传动杆131对应三组锥齿轮二241固定套接有锥齿轮一132，且锥齿轮一132与相邻两个锥齿轮二241啮合传动，电机可以带动传动杆131转动，传动杆131可以通过锥齿轮一132与锥齿轮二241带动转动杆240转动，转动杆240可以带动双向丝杆220转动，不需要手动转动双向丝杆220，且通过一个电机可以带动六个双向丝杆220转动，便于使用。
45.一种直线电机性能测试装置的测试方法，该装置的具体测试操作步骤为：
46.步骤一：启动气泵，向测试筒120充气，然后停止气泵，启动待测试的直线电机本体300，直线电机本体300的动子可以推动l型板一151移动，从而使推动活塞块122移动；
47.步骤二：直线电机本体300移动结束后，记录活塞块122的移动距离，了解直线电机本体300在承受一定阻力时的运动偏差是否在误差范围内；
48.步骤三：通过直线电机本体300将连接机构150移动到原来的位置，启动电机，使双向丝杆220转动，从而使两个夹块231相背移动松开直线电机本体300的定子，然后使l型板一151与l型板二154向上移动均与直线电机本体300的动子脱离，将直线电机本体300从夹持模块200上取下；
49.步骤四：将下一个待测试直线电机本体300放置在支撑块211上，通过电机使双向丝杆220反向转动，从而使两个夹块231相向移动夹住下一个直线电机本体300的定子，然后通过l型板一151与l型板二154夹住直线电机本体300的动子，将下一批直线电机本体300全部固定后，进行下一批直线电机本体300的测试。
50.工作原理：使用时，启动气泵，气泵可以向气管141内充气，气管141内的气体可以穿过通气槽进入测试筒120内，向测试筒120充进一定气体后，停止气泵，启动待测试的直线电机本体300，直线电机本体300的动子可以推动l型板一151移动，l型板一151可以通过套杆153与固定杆152带动滑动杆121移动，滑动杆121可以推动活塞块122移动，直线电机本体300移动结束后，记录活塞块122的移动位置，将活塞块122移动位置与其初始位置对比，得出活塞块122的移动距离，从而得出直线电机本体300动子的移动距离，了解直线电机本体300在承受一定阻力时的运动偏差是否在误差范围内；
51.测试结束后，通过直线电机本体300将连接机构150移动到原来的位置，可以启动电机，电机可以带动传动杆131转动，传动杆131可以通过锥齿轮一132与锥齿轮二241带动转动杆240转动，转动杆240可以带动双向丝杆220转动，双向丝杆220转动时，可以使两个u型块230相背移动，从而使两个夹块231相背移动松开直线电机本体300的定子，夹块231移动时可以带动圆块233移动，圆块233可以从滑动槽213移动到斜槽212内，这时在斜槽212的作用下，可以使圆块233带动夹块231向下移动到u型块230内，从而将u型块230收起，然后可以向上移动套杆153，使l型板一151与l型板二154向上移动均与直线电机本体300的动子脱离，这时可以将直线电机本体300从夹持模块200上取下；
52.将直线电机本体300取下后，可以将下一个待测试直线电机本体300放置在支撑块211上，通过电机使传动杆131反向转动，从而使转动杆240带动双向丝杆220反向转动，使两个u型块230相向移动，从而使两个夹块231相向移动，这时圆块233可以从斜槽212移动到相
邻滑动槽213内，使夹块231向上移动出u型块230内，然后两个夹块231将会夹住下一个直线电机本体300的定子，固定直线电机本体300的位置，向上移动l型板一151，将l型板一151移动到下一个直线电机本体300的动子位置，然后拉开l型板二154，向下移动l型板一151与l型板二154，使下一个直线电机本体300的动子位于l型板一151与l型板二154之间，松开l型板二154，这时在弹簧二157的作用下，可以使l型板一151与l型板二154夹住直线电机本体300的动子，将下一批直线电机本体300全部固定后，可以开始下一批直线电机本体300的测试。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
54.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。