射流伺服閥力矩馬達(dá)輸出位移的檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種力矩馬達(dá)輸出位移的檢測裝置及方法，尤其是一種將設(shè)定的電信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào)的曲線參數(shù)輸出，以判別轉(zhuǎn)換的性能、質(zhì)量，進(jìn)行分析和研究的力矩馬達(dá)輸出位移的檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代自動(dòng)化控制發(fā)展領(lǐng)域，以電信號(hào)作為控制源，具有高效、簡捷，其特征是有效、可靠和通用，由近程、遠(yuǎn)程、有線、無線控制等各種形式，擁有極高的科學(xué)、實(shí)用價(jià)值，已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其在高科技領(lǐng)域，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面處于領(lǐng)先和核心地位。
[0003]電信號(hào)通過磁場轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)屬于尖端的技術(shù)，涉及電信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換。放大和轉(zhuǎn)換的性能、質(zhì)量和效率反映的是科技水平和能力的高低。既要防止信號(hào)的衰減和失真，又要防止轉(zhuǎn)換后機(jī)械輸出的失效。
[0004]射流伺服閥作為轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的代表產(chǎn)品，從電信號(hào)的輸入，經(jīng)磁場轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào)，最后以液動(dòng)力的形式輸出，完成由電、磁、機(jī)、液的轉(zhuǎn)換過程。其中液動(dòng)力可實(shí)現(xiàn)多級(jí)放大。伺服閥類產(chǎn)品的核心就是第一級(jí)的“電一磁一機(jī)”轉(zhuǎn)換過程，實(shí)現(xiàn)這功能的結(jié)構(gòu)即射流伺服閥的力矩馬達(dá)部件(以下簡稱“馬達(dá)”)。
[0005]影響馬達(dá)的性能參數(shù)和質(zhì)量的因素有很多，主要的有構(gòu)成馬達(dá)部件中的磁性、彈性功能零件及元器件的材質(zhì)性能參數(shù)；馬達(dá)及組件和零件形成過程的所有環(huán)節(jié)，如設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)、尺寸、制造工藝、管理程序和方法等。最后通過檢測手段獲得相關(guān)的參數(shù)，以判別馬達(dá)的性能和質(zhì)量。從而分析磁性、彈性等材質(zhì)的性能，馬達(dá)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)，形成過程中各環(huán)節(jié)的工藝、工作質(zhì)量。尤其當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入工程制作量產(chǎn)階段更顯得重要，對(duì)確保產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定產(chǎn)品形成過程的各環(huán)節(jié)是不可缺少的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是要提供一種射流伺服閥力矩馬達(dá)輸出位移的檢測裝置及方法，用于精確地檢測、獲取馬達(dá)輸出參數(shù)，與輸入信號(hào)和設(shè)計(jì)參數(shù)比較、判別其性能的符合性、有效性和可靠性。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種射流伺服閥力矩馬達(dá)輸出位移的檢測裝置，包括位移傳感器、偏心輪、調(diào)整軸、支撐塊、超低頻信號(hào)發(fā)生器、馬達(dá)磁滯測試儀、LVDT信號(hào)調(diào)制解調(diào)模塊，所述支撐塊上表面的腰型槽中裝有偏心輪，偏心輪與穿過支撐塊的腰型槽的調(diào)整軸固定連接，支撐塊另一側(cè)內(nèi)裝有位移傳感器，且位移傳感器的軸線垂直于支撐塊上的腰型槽的縱向截面中心，支撐塊的上方安裝四方體框架，四方體框架內(nèi)安裝夾具，夾具內(nèi)裝有馬達(dá)及檢測芯軸，所述檢測芯軸外端掛有位移傳感器的鐵芯；所述超低頻信號(hào)發(fā)生器通過馬達(dá)磁滯測試儀的V-1信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接馬達(dá)線圈，用于產(chǎn)生馬達(dá)測試的電流信號(hào)，所述位移傳感器連接LVDT信號(hào)調(diào)制解調(diào)模塊，用于輸出馬達(dá)噴嘴擺動(dòng)位移的電壓信號(hào)，所述馬達(dá)輸入電流信號(hào)和LVDT調(diào)制解調(diào)的電壓信號(hào)由工控機(jī)采集板卡或X-Y記錄儀采集、繪圖、顯示。
[0008]所述四方體框架包括安裝底板、沉頭螺釘、立柱、上壓板、圓柱頭螺釘、壓縮彈簧、螺桿，所述安裝底板與上壓板之間通過位于四角的四根立柱連接，其中，安裝底板具有半封閉凹平面的一側(cè)朝上，并通過沉頭螺釘與立柱固定，上壓板用圓柱頭螺釘與立柱固定，所述兩根螺桿套上壓縮彈簧后，分別穿過四方體框架上、下四個(gè)通孔旋入支撐塊上的螺孔中。
[0009]所述調(diào)整軸通過定位螺釘限位于腰形槽的橫向位置內(nèi)；偏心輪隨著調(diào)整軸的旋轉(zhuǎn)角度為360° ο
[0010]所述支撐塊下面四角通過內(nèi)六角螺栓和支承套固定在底板上。
[0011]—種射流伺服閥力矩馬達(dá)輸出位移的檢測方法，具體步驟如下:
步驟一:將馬達(dá)線圈連接馬達(dá)磁滯測試儀的V-1信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，由航空插頭引出；步驟二:位移傳感器主、次線圈通過航空插頭接入馬達(dá)磁滯測試儀的LVDT調(diào)制解調(diào)模塊實(shí)施調(diào)制解調(diào)；
步驟二:旋轉(zhuǎn)調(diào)整軸調(diào)整四方體框架的上下移動(dòng)量，以確保位移傳感器的鐵芯處于位移傳感器的輸出零位；
步驟四:通過超低頻信號(hào)發(fā)生器給馬達(dá)磁滯測試儀輸入、設(shè)定馬達(dá)指令信號(hào)；
步驟五:將馬達(dá)電流信號(hào)、噴嘴擺動(dòng)位移的電壓信號(hào)，通過馬達(dá)磁滯測試儀的航空插頭分別輸入數(shù)據(jù)采集的X-Y記錄儀或工控機(jī)數(shù)據(jù)采集卡的采集端子板；
步驟六:操作力矩馬達(dá)性能測試軟件或X-Y記錄儀，采集數(shù)據(jù)、繪制曲線、計(jì)算、打?。徊襟E七:根據(jù)馬達(dá)性能測試參數(shù):額定電流、最大位移(±)、零偏、飽和電流、線性度、對(duì)稱度、增益，評(píng)判馬達(dá)質(zhì)量。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明能快捷、直觀的評(píng)判馬達(dá)的性能，參數(shù)。射流伺服閥屬于高、精、尖的產(chǎn)品，高科技領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，技術(shù)含量高、價(jià)值昂貴。伺服閥的功能主要由兩級(jí)組成，第一級(jí)的信號(hào)轉(zhuǎn)換和第二級(jí)的功率放大，功率放大又可設(shè)置幾級(jí)放大，以致伺服閥可控制輸出力達(dá)幾十、上百、甚至上千噸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。馬達(dá)的功能就是伺服閥的第一級(jí)，信號(hào)轉(zhuǎn)換功能是伺服閥完成功能要求的前提、是核心。其功能的實(shí)現(xiàn)和確保，涉及的因素、難度和復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于功率放大功能，突破了馬達(dá)的技術(shù)環(huán)節(jié)，穩(wěn)定了馬達(dá)的參數(shù)就意味著確保了伺服閥的質(zhì)量，本發(fā)明的檢測裝置結(jié)構(gòu)簡易、緊湊、實(shí)用、制作成本不高，檢測數(shù)據(jù)有效性和可靠度高，利于性能的分析評(píng)判，以及馬達(dá)形成全過程的水平和能力的探索和提高，也利于產(chǎn)品性能的上檔次。
[0013]本發(fā)明的檢測方法簡單、明了、方便、易掌握。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的力矩馬達(dá)輸出位移檢測裝置結(jié)構(gòu)主剖視圖；
圖2為馬達(dá)安裝和夾具安裝方向示意圖；
圖3為馬達(dá)檢測示意圖；
圖4為本發(fā)明的檢測系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1至圖4所示，一種射流伺服閥力矩馬達(dá)輸出位移的檢測裝置，包括底板1、支承套2、內(nèi)六角螺栓3、六芯插座4、緊定螺釘5、位移傳感器6、偏心輪7、定位螺釘8、調(diào)整軸9、安裝底板10、沉頭螺釘11、立柱12、上壓板13、圓柱頭螺釘14、壓縮彈簧15、螺桿16、支撐塊17、超低頻信號(hào)發(fā)生器、馬達(dá)磁滯測試儀、LVDT信號(hào)調(diào)制解調(diào)模塊、工控機(jī)采集板卡或X-Y記錄儀。
[0017]檢測裝置的結(jié)構(gòu)如下:
支撐塊17四個(gè)通過內(nèi)六角螺栓3和支承套2各四件固定在底板I上；支撐塊17的上表面加工有腰型槽和傳感器安裝孔，安裝孔的中心線垂直于腰型槽的縱向截面中心，離腰型槽最近的縱向外側(cè)面加工有調(diào)整軸9的安裝孔與腰形槽相通；偏心輪7通過調(diào)整軸9就位在腰形槽內(nèi)，由定位螺釘8將調(diào)整軸9限位于腰形槽的橫向位置；偏心輪7和調(diào)整軸9用定位螺釘8緊固成組件，偏心輪7隨著調(diào)整軸9可以360°旋轉(zhuǎn)。安裝底板10加工有半封閉凹平面的一側(cè)朝上，沉頭螺釘11從安裝底板10另一側(cè)旋入固定