[发明专利]一种实现直线与扭转加载的复合加载装置

权利要求书

1.一种实现直线与扭转加载的复合加载装置，其特征在于，包括基础台架、伺服加载装置及被测伺服装置，其中基础台架包括基座(1)和T型槽板(2)，伺服加载装置包括伺服加载电机(3)、伺服加载电机支座(4)、第一波纹管联轴器(5-1)、第二波纹管联轴器(5-2)、转矩转速传感器(6)及转矩转速传感器支座(7)，被测伺服装置包括被测旋转运动机构(36)、固定夹板(31)、升降台(32)、编码器支座(33)、编码器(34)；

所述基础台架中，基座(1)的顶部设置T型槽板(2)，T型槽板(2)有长度、宽度两个方向的T槽通道，用来调整安装升降台(32)以适应不同规格的被测伺服机构，T型槽板(2)通过紧固件与基座(1)连接固定，伺服加载电机支座(4)、转矩转速传感器支座(7)、升降台(32)、编码器支座(33)通过紧固件与T型槽板(2)连接固定；升降台(32)安装于宽度方向一侧的T槽通道上，编码器支座(33)、伺服加载电机支座(4)、转矩转速传感器支座(7)安装于长度方向的T槽通道上，升降台(32)位于转矩转速传感器支座(7)和编码器支座(33)之间，伺服加载电机支座(4)位于转矩转速传感器支座(7)的另一侧；

所述伺服加载装置中，伺服加载电机(3)通过紧固件与伺服加载电机支座(4)紧固连接，伺服加载电机(3)电机轴与转矩转速传感器(6)之间通过第一波纹管联轴器(5-1)相连，转矩转速传感器(6)的另一端与第二波纹管联轴器(5-2)一端相连，转矩转速传感器(6)通过紧固件安装在转矩转速传感器支座(7)上；

所述被测伺服装置中，升降台(32)安装于T型槽板(2)上，被测旋转运动机构(36)通过固定夹板(31)安装于升降台(32)台面上，被测旋转运动机构(36)的一端输出轴与第二波纹管联轴器(5-2)的一端相连，第二波纹管联轴器(5-2)的另一端与转矩转速传感器(6)相连，被测旋转运动机构(36)的另一端输出轴与编码器(34)相连，编码器(34)通过紧固件安装于编码器支座(33)上，编码器支座(33)通过紧固件固定于T型槽板(2)上；

当加载形式为直线加载时，还包括一种运动转换装置，该运动转换装置位于伺服加载装置和被测伺服装置之间，用于将伺服加载装置输出的旋转运动转换为直线运动，从而对被测直线运动机构(30)进行直线加载，同时，被测伺服装置中的被测直线运动机构(30)替代被测旋转运动机构(36)；

该运动转换装置包括支撑平台(8)、滚珠丝杠副支撑单元(9)、滚珠丝杠(10)、滚珠丝杠副螺母(11)、套筒(12)、连接板(13)、光栅尺连接板(14)、光栅尺读数头(15)、滑块(16)、导轨(17)、光栅尺(18)、连接头(19)、拉压力传感器(20)、拖链(21)、限位开关挡板(22)、限位开关支座(23)、限位开关(24)、连接节(25)、连接轴(26)、被测轴套(27)、微位移传感器(29)及微位移传感器支座(28)；

所述运动转换装置中，支撑平台(8)上设置滚珠丝杠副支撑单元(9)、导轨(17)、光栅尺(18)、限位开关支座(23)以及拖链(21)的固定端；滚珠丝杠(10)一端固定，另一端自由，固定端由滚珠丝杠副支撑单元(9)固定，滚珠丝杠副支撑单元(9)通过紧固件固定到支撑平台(8)上，滚珠丝杠(10)的固定端同时与第二波纹管联轴器(5-2)的一端相连；

滚珠丝杠副螺母(11)与套筒(12)前端通过紧固件连接，套筒(12)上端面通过紧固件与连接板(13)固定，套筒(12)尾端通过紧固件与连接头(19)连接固定以实现直线运动输出；

套筒(12)端部被限制在支撑平台(8)中部以实现机械限位，限位开关支座(23)安装在支撑平台(8)侧面，限位开关挡板(22)安装在连接板(13)上，限位开关(24)安装在限位开关支座(23)上以实现电气限位；

连接板(13)中部与套筒(12)通过紧固件连接固定，连接板(13)两端与滑块(16)连接固定，并通过直线导轨的作用限制滚珠丝杠副螺母(11)和套筒(12)的转动，确保套筒(12)输出直线运动，连接板(13)与光栅尺连接板(14)通过紧固件连接固定；

光栅尺(18)安装在支撑平台(8)一凹槽内，光栅尺读数头(15)与光栅尺连接板(14)通过紧固件连接固定，光栅尺(18)采集系统的位移信号反馈给计算机控制系统；

拉压力传感器(20)一端与连接头(19)通过螺纹连接，另一端与连接节(25)通过螺纹连接，拉压力传感器(20)一侧安装有信号线，信号线将加载力反馈给计算机控制系统，信号线置于拖链(21)中，拖链(21)移动端固定在连接板(13)上，拖链(21)固定端安装在支撑平台(8)上；

连接节(25)螺纹端与拉压力传感器(20)以螺纹方式连接，另一端通过连接轴(26)与被测直线运动机构(30)连接；

被测轴套(27)与连接轴(26)配合连接，微位移传感器(29)安装在微位移传感器支座(28)上，微位移传感器(29)测得被测轴套(27)的位移输出并反馈给计算机控制系统；

所述被测伺服装置中，被测直线运动机构(30)通过固定夹板(31)固定安装在升降台(32)上，升降台(32)一侧装有高度微调旋钮，可满足不同类型被测直线运动机构(30)对中性的要求，微位移传感器支座(28)通过紧固件固定在升降台(32)上，编码器支座(33)安装在T型槽板(2)上，编码器(34)安装在编码器支座(33)上，被测直线运动机构(30)输出轴另一侧与编码器(34)相连。