專利名稱：柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于低壓電器可靠性試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)按鈕型主令電器進(jìn)行可靠性 試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著我國載人航天技術(shù)的不斷進(jìn)歩以及國防高、精、尖武器裝備技術(shù)的發(fā)展，可靠性技 術(shù)的研究己經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段，從研究對(duì)象看，高可靠性、小子樣和大型復(fù)雜機(jī) 械系統(tǒng)等方面的研究己經(jīng)成為研究重心。按鈕型主令電器作為各種控制裝備中應(yīng)用最廣、使 用最普遍的控制元件，是連接、轉(zhuǎn)換、切斷元件、電路、設(shè)備相互間的信號(hào)和電力傳送的重 要元器件，對(duì)于按鈕型主令電器這一高可靠性要求器件的可靠性研究在國內(nèi)尚屬薄弱環(huán)節(jié)， 其研究廣度和深度均與世界先進(jìn)水平具有一定的差距。
目前對(duì)低壓電器可靠性試驗(yàn)主要集中于接觸器式繼電器可靠性試驗(yàn)分析、過載繼電器的 可靠性試驗(yàn)裝置、電磁式開關(guān)電壽命試驗(yàn)的方法，這三種情況分別對(duì)低壓電器中的二類產(chǎn)品 進(jìn)行了研究，且多為可靠性試驗(yàn)方法的探究，對(duì)試驗(yàn)裝置涉及不多，尤其是對(duì)按鈕型主令電 器可靠性試驗(yàn)方面沒有涉及。按鈕型主令電器作為各種控制裝備中應(yīng)用最廣、使用最普遍的 控制元件，對(duì)整個(gè)設(shè)備可靠性具有重要的影響，對(duì)其進(jìn)行各種可靠性試驗(yàn)和測(cè)試將具有重要 的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
按鈕型主令電器通斷能力試驗(yàn)分為交流通斷能力試驗(yàn)和直流通斷能力試驗(yàn)。
交流通斷能力試驗(yàn)是考核或研究用于交流電路中的按鈕型主令電器的接通和分?jǐn)嗄艿摹?這是一項(xiàng)模擬性的試驗(yàn)，主要模擬交流電路中發(fā)生各種過載或短路故障時(shí)，電路中安裝的按 鈕型主令電器應(yīng)能及時(shí)可靠地接通和分?jǐn)啻斯收想娏鳌０粹o型主令電器除必須可靠通斷所有 故障電流外，還要能頻繁地通斷正常的工作電流，即非故障電流。
直流通斷能力試驗(yàn)是考核或研究用于直流電路中的按鈕型主令電器的接通和分?jǐn)嗄芰Φ摹?它是模擬直流電路中發(fā)生各種過載或短路故障時(shí)，電路中安裝的按鈕型主令電器應(yīng)能及時(shí)可 靠地通斷此故障電流的一種試驗(yàn)。直流通斷能力試驗(yàn)除電源和部分試驗(yàn)設(shè)備與交流通斷能力 試驗(yàn)有所不同外，其它都很接近。
電壽命是指在所規(guī)定的正常工作條件下主令電器不需修理或更換零件而能承受的有負(fù)載 操作次數(shù)。所以按鈕型主令電器的電壽命試驗(yàn)是模擬它在實(shí)際運(yùn)行中通斷正常工作電流的一 種試驗(yàn)。
電壽命試驗(yàn)的目的主要是考核電器觸頭和觸頭系統(tǒng)的電器耐磨性。它與通斷能力試驗(yàn)的 不同點(diǎn)是通斷能力試驗(yàn)所通斷的電流是屬于故障性質(zhì)的電流且試驗(yàn)次數(shù)少，而電壽命試驗(yàn) 所通斷的電流是正常工作的電流，且試驗(yàn)次數(shù)要多得多。 發(fā)明內(nèi)容
3本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)，其特征 在于它由凸輪、柔性觸壓機(jī)構(gòu)和雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)組成； 凸輪固定在傳動(dòng)軸的中部；
柔性觸壓機(jī)構(gòu)包括第三滾動(dòng)軸承、底槽座、第一固定軸、第四滾動(dòng)軸承、第二固定軸，底 槽座上設(shè)有U形槽，第三滾動(dòng)軸承、第四滾動(dòng)軸承位于底槽座上的U形槽內(nèi)，第三滾動(dòng)軸承 由第一固定軸與底槽座固定連接，第四滾動(dòng)軸承山第二固定軸與底槽座固定連接；第三滾動(dòng) 軸承、第四滾動(dòng)軸承位于凸輪的下方并與凸輪相接觸；底槽座的底部與雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)的壓 力桿的上端相連；
雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)包括第一彈簧、導(dǎo)向套、壓力桿、壓力頭套、緊固頭、直線軸承、第二 彈簧、動(dòng)壓力頭，壓力桿的上部穿過直線軸承，直線軸承設(shè)置在導(dǎo)向套內(nèi)，導(dǎo)向套固定在支 撐架的橫桿上；第一彈簧套在壓力桿的上端部，第一彈簧的上端與底槽座的底面相接觸，第 一彈簧的下端與導(dǎo)向套的上端面相接觸；壓力桿的下端部與壓力頭套的上端部通過螺紋連接； 動(dòng)壓力頭呈階梯結(jié)構(gòu)，動(dòng)壓力頭的上部直徑大于下部直徑；壓力頭套的下部?jī)?nèi)設(shè)有彈簧腔， 第二彈簧、動(dòng)壓力頭的上部位于彈簧腔內(nèi)，第二彈簧的下端與動(dòng)壓力頭的上端相接觸；動(dòng)壓 力頭的下端部穿過緊固頭上的孔位于緊固頭外，緊固頭與壓力頭套螺紋連接。
本實(shí)用新型的有益效果是
1、 在凸輪按壓力和彈簧復(fù)位力的作用下從而實(shí)現(xiàn)壓力桿在豎直方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì) 按鈕型主令電器的按鈕按下和松開(丌關(guān)復(fù)位)，可進(jìn)行通斷能力試驗(yàn)和電壽命試驗(yàn)。采用上 述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)各類按鈕型低壓電器可靠性試驗(yàn)，應(yīng)用范圍大、測(cè)試簡(jiǎn)單方便
(操作簡(jiǎn)單方便)，數(shù)據(jù)可靠的特點(diǎn)。
2、 柔性觸壓機(jī)構(gòu)采用雙軸承組(第三滾動(dòng)軸承和第四滾動(dòng)軸承)，實(shí)現(xiàn)了凸輪和壓力桿的 柔性觸壓，減少了凸輪的摩擦損耗，降低了儀器的工作噪聲。
3、 雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)減少了壓力桿對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的剛性破壞，減小了試驗(yàn)震動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)的影響，提高了儀器測(cè)試的準(zhǔn)確性。
4、 凸輪曲線設(shè)計(jì)對(duì)按鈕型主令電器按壓行程進(jìn)行模擬，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過壓力 桿螺紋微調(diào)(壓力桿的下端部與壓力頭套的上端部通過螺紋連接)，可以改變行程實(shí)現(xiàn)對(duì)各類 按鈕行程的模擬。


圖l為本實(shí)用新型應(yīng)用于按鈕型主令電器可靠性試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中上部的局部放大圖3為圖1的左視圖4為本實(shí)用新型柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)的放大圖5為圖4中凸輪的右視圖6為圖4的柔性觸壓機(jī)構(gòu)的放大圖7為圖6的俯視圖；圖8為圖6左視圖。
圖中1 —電機(jī)，2 —聯(lián)軸器，3 —第一滾動(dòng)軸承，4一傳動(dòng)軸，5 —凸輪，6 —第三滾動(dòng)軸 承，7 —底槽座，8 —第一固定軸，9 —第一軸承座，IO —支撐架，ll一第一彈簧，12 —導(dǎo)向套， 13 —壓力桿，14一壓力頭套，15 —緊固頭，16 —按鈕型主令電器，17 —底座，18 —直線軸承， 19一緊固螺母，20 —第二彈簧，21 —?jiǎng)訅毫︻^，22 —橡膠墊，23 —第四滾動(dòng)軸承，24—第二 固定軸。
具體實(shí)施方式

下面以具體實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一歩說明。
如圖4所示，柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)由凸輪5、柔性觸壓機(jī)構(gòu)和雙緩沖按壓機(jī)構(gòu) 組成；
如圖4、圖5所示，凸輪5固定在傳動(dòng)軸4的中部(通過一平鍵固定，凸輪左側(cè)由軸向 圈進(jìn)行固定，右側(cè)靠傳動(dòng)軸的軸肩固定)；
如圖6、圖7、圖8所示，柔性觸壓機(jī)構(gòu)包括第三滾動(dòng)軸承6、底槽座7、第一固定軸8、 第四滾動(dòng)軸承23、第二固定軸24,底槽座7上設(shè)有U形槽，第三滾動(dòng)軸承6、第四滾動(dòng)軸 承23位于底槽座7上的U形槽內(nèi)，第三滾動(dòng)軸承6由第.閬定軸8與底槽座7固定連接(第 一固定軸上旋丄螺母固定，進(jìn)行夾緊固定)，第四滾動(dòng)軸承23由第二固定軸24與底槽座7固 定連接(第二固定軸上旋上螺母固定，進(jìn)行夾緊固定)；第三滾動(dòng)軸承6、第四滾動(dòng)軸承23 位于凸輪5的下方并與凸輪5相接觸；底槽座7的底部與雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)的壓力桿13的上端 相連(可采用焊接固定，也可采用由銷鉸接)；
如圖4所不，雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)包括第一彈簧li、導(dǎo)向套12、壓力桿1'3、壓力頭套14、 緊固頭15、直線軸承18、第二彈簧20、動(dòng)壓力頭21、橡膠墊22，壓力桿13的上部穿過直 線軸承18，直線軸承18設(shè)置在導(dǎo)向套12內(nèi)，導(dǎo)向套12固定(焊接)在支撐架10的橫桿上； 第一彈簧11套在壓力桿13的上端部，第一彈簧11的上端與底槽座7的底面相接觸，第一彈 簧11的下端與導(dǎo)向套12的上端面相接觸；壓力桿13的下端部與壓力頭套14的上端部通過 螺紋迮接(由緊固螺母19緊固)；動(dòng)壓力頭21呈階梯結(jié)構(gòu)，動(dòng)壓力頭21的上部直徑大于下部 直徑；壓力頭套14的下部?jī)?nèi)設(shè)有彈簧腔，第二彈簧20、動(dòng)壓力頭21的上部位于彈簧腔內(nèi)， 第二彈簧20的下端與動(dòng)壓力頭21的上端相接觸；動(dòng)壓力頭21的下端部穿過緊固頭15上的 孔位于緊固頭15外，緊同頭15與壓力頭套14螺紋連接。
動(dòng)壓力頭21的下端螺紋連接有橡膠墊22。
本實(shí)用新型應(yīng)用于按鈕型主令電器可靠性試驗(yàn)儀中如圖l、圖2、圖3所示，按鈕型主 令電器可靠性試驗(yàn)儀，它包括底座17、支撐架10、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、柔性觸壓雙緩沖凸 輪壓桿機(jī)構(gòu)；
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括聯(lián)軸器2、傳動(dòng)軸4，傳動(dòng)軸4的左端部通過第一滾動(dòng)軸承3與第一軸承座 相連(第一軸承座的左端用軸向擋圈進(jìn)行夾緊固定)，傳動(dòng)軸4的右端部通過第二滾動(dòng)軸承與 第二軸承座9相連(第二軸承座的右端用軸向擋圈進(jìn)行夾緊固定)，第一軸承座、第二軸承座 9分別固定在支撐架10上，支撐架10固定在底座17上；傳動(dòng)軸4的左端由聯(lián)軸器2與動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出軸相連；
動(dòng)力機(jī)構(gòu)為電機(jī)(三相異歩電動(dòng)機(jī))1，電機(jī)1固定在底座17上。
動(dòng)力機(jī)構(gòu)還可采用由電機(jī)(三相異步電動(dòng)機(jī))1和減速機(jī)組成，電機(jī)1固定在底座17上， 電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)的輸入相連，減速機(jī)的輸出軸為動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出軸。
凸輪的曲線分為四個(gè)部分， 一個(gè)遠(yuǎn)程弧線A， 一個(gè)近程弧線C，遠(yuǎn)程弧線到近程弧線的過 段弧線B，還有一個(gè)近程弧線到遠(yuǎn)程弧線的過度弧線D。遠(yuǎn)程弧線A與近程弧線C的半徑差就 是按鈕型主令電器的按鈕的行程，根據(jù)螺紋調(diào)節(jié)可以對(duì)行程微調(diào)，從而滿足不同類的按鈕的 按壓行程需求。
當(dāng)按鈕型主令電器可靠性試驗(yàn)儀丌始工作吋，動(dòng)力機(jī)構(gòu)(三相異歩電動(dòng)機(jī))的輸出軸通過 聯(lián)軸器帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪在傳動(dòng)軸的帶動(dòng)下開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪由近程點(diǎn)轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程點(diǎn)時(shí)， 凸輪壓迫柔性觸壓機(jī)構(gòu)的軸承組帶動(dòng)軸承沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)凸輪與柔性觸壓機(jī)構(gòu)的 柔性觸壓并帶動(dòng)壓力桿向下運(yùn)動(dòng)，在底槽座的壓迫下，第一彈簧壓縮，壓力桿在導(dǎo)向套和直 線軸承的導(dǎo)向下向下帶動(dòng)動(dòng)壓力頭21對(duì)按鈕型主令電器(試驗(yàn)樣品)16進(jìn)行按壓；同時(shí)直 線軸承對(duì)壓力桿進(jìn)行潤滑并對(duì)柔性觸壓機(jī)構(gòu)的潤滑油進(jìn)行阻隔，防止?jié)櫥拖禄廴驹囼?yàn)樣 品。當(dāng)壓力桿按壓至按鈕開關(guān)行程最低位時(shí)，壓力頭套14內(nèi)的第二彈簧被壓縮，減小壓力桿 對(duì)試驗(yàn)樣品的剛性按壓并將壓力桿多余行程轉(zhuǎn)化為彈簧壓縮距離，兩級(jí)彈簧在按壓過程中從 而對(duì)整個(gè)壓桿起到了雙重緩沖作用。此外，動(dòng)壓力頭上的橡膠墊子對(duì)壓力桿對(duì)試驗(yàn)樣品的剛 性沖擊也起到了緩沖作用；當(dāng)凸輪由遠(yuǎn)程點(diǎn)轉(zhuǎn)向近程點(diǎn)時(shí)，在彈簧復(fù)位力的作用下，柔性觸 壓機(jī)構(gòu)和動(dòng)力頭復(fù)位，試驗(yàn)樣品開關(guān)復(fù)位。在凸輪按壓力和彈簧復(fù)位力的作用下從而實(shí)現(xiàn)壓 力桿在豎直方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)按鈕型主令電器的按鈕按下和松開(開關(guān)復(fù)位)，可進(jìn)行 通斷能力試驗(yàn)和電壽命試驗(yàn)。
當(dāng)對(duì)不同類型的按鈕型主令電器進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，由于凸輪曲線模擬按鈕型主令電器按壓行 程設(shè)計(jì)，只需對(duì)壓力桿螺紋連接處進(jìn)行高度微調(diào)即可滿足不同類按鈕型主令電器按壓行程的 需要。同時(shí)，只需改變電機(jī)轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類按鈕型主令電器按壓力的模擬。
權(quán)利要求1.柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)，其特征在于它由凸輪(5)、柔性觸壓機(jī)構(gòu)和雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)組成；凸輪(5)固定在傳動(dòng)軸(4)的中部；柔性觸壓機(jī)構(gòu)包括第三滾動(dòng)軸承(6)、底槽座(7)、第一固定軸(8)、第四滾動(dòng)軸承(23)、第二固定軸(24)，底槽座(7)上設(shè)有U形槽，第三滾動(dòng)軸承(6)、第四滾動(dòng)軸承(23)位于底槽座(7)上的U形槽內(nèi)，第三滾動(dòng)軸承(6)由第一固定軸(8)與底槽座(7)固定連接，第四滾動(dòng)軸承(23)由第二固定軸(24)與底槽座(7)固定連接；第三滾動(dòng)軸承(6)、第四滾動(dòng)軸承(23)位于凸輪(5)的下方并與凸輪(5)相接觸；底槽座(7)的底部與雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)的壓力桿(13)的上端相連；雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)包括第一彈簧(11)、導(dǎo)向套(12)、壓力桿(13)、壓力頭套(14)、緊固頭(15)、直線軸承(18)、第二彈簧(20)、動(dòng)壓力頭(21)，壓力桿(13)的上部穿過直線軸承(18)，直線軸承(18)設(shè)置在導(dǎo)向套(12)內(nèi)，導(dǎo)向套(12)固定在支撐架(10)的橫桿上；第一彈簧(11)套在壓力桿(13)的上端部，第一彈簧(11)的上端與底槽座(7)的底面相接觸，第一彈簧(11)的下端與導(dǎo)向套(12)的上端面相接觸；壓力桿(13)的下端部與壓力頭套(14)的上端部通過螺紋連接；動(dòng)壓力頭(21)呈階梯結(jié)構(gòu)，動(dòng)壓力頭(21)的上部直徑大于下部直徑；壓力頭套(14)的下部?jī)?nèi)設(shè)有彈簧腔，第二彈簧(20)、動(dòng)壓力頭(21)的上部位于彈簧腔內(nèi)，第二彈簧(20)的下端與動(dòng)壓力頭(21)的上端相接觸；動(dòng)壓力頭(21)的下端部穿過緊固頭(15)上的孔位于緊固頭(15)外，緊固頭(15)與壓力頭套(14)螺紋連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)，其特征是動(dòng)壓力頭(21)的 下端螺紋連接有橡膠墊(22)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種對(duì)按鈕型主令電器進(jìn)行可靠性試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)。柔性觸壓雙緩沖凸輪壓桿機(jī)構(gòu)，其特征在于它由凸輪、柔性觸壓機(jī)構(gòu)和雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)組成；凸輪固定在傳動(dòng)軸的中部；柔性觸壓機(jī)構(gòu)包括第三滾動(dòng)軸承、底槽座、第一固定軸、第四滾動(dòng)軸承、第二固定軸；雙緩沖按壓機(jī)構(gòu)包括第一彈簧、導(dǎo)向套、壓力桿、壓力頭套、緊固頭、直線軸承、第二彈簧、動(dòng)壓力頭；動(dòng)壓力頭的下端部穿過緊固頭上的孔位于緊固頭外，緊固頭與壓力頭套螺紋連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。在凸輪按壓力和彈簧復(fù)位力的作用下從而實(shí)現(xiàn)壓力桿在豎直方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)按鈕型主令電器的按鈕按下和松開(開關(guān)復(fù)位)，可進(jìn)行通斷能力試驗(yàn)和電壽命試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01R1/02GK201382958SQ20092008503
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者吳曉光, 峰 周, 文國軍, 進(jìn) 李, 李星軍, 江進(jìn)國 申請(qǐng)人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)