一種測(cè)量熱雙金屬片的熱形變及形變力一致性的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，特別涉及一種測(cè)量熱雙金屬片的熱形變及形變力一致性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)當(dāng)今全球能源短缺的現(xiàn)狀下，各國(guó)相繼提出“智能電網(wǎng)”的概念。我國(guó)“智能電網(wǎng)”中的目標(biāo)有“確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性”。斷路器作為電網(wǎng)開(kāi)斷及保護(hù)裝置，熱雙金屬片為斷路器熱脫扣機(jī)構(gòu)核心元件。熱雙金屬片的形變與形變力不一致性，直接影響到斷路器的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。一方面降低了熱雙金屬片生產(chǎn)廠(chǎng)家產(chǎn)品的合格率；另一方面導(dǎo)致斷路器制造廠(chǎng)家在斷路器出廠(chǎng)檢測(cè)時(shí)，會(huì)有一定數(shù)量的斷路器未能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)脫扣，需重新返回生產(chǎn)線(xiàn)手工調(diào)節(jié)熱雙金屬片與脫扣機(jī)構(gòu)的位置，不僅影響工廠(chǎng)生產(chǎn)效率，也會(huì)影響到熱雙金屬片的脫扣性能。
[0003]斷路器制造廠(chǎng)家及熱雙金屬片生產(chǎn)廠(chǎng)家亟需解決熱雙金屬片熱形變導(dǎo)致彎曲與形變力不一致性問(wèn)題。檢測(cè)熱雙金屬片一致性測(cè)試設(shè)備大都基于油槽接觸式測(cè)量方法；其測(cè)量系統(tǒng)采用加熱油槽為溫度場(chǎng)，將熱雙金屬片置于油槽里，位置傳導(dǎo)桿與熱雙金屬片接觸，通過(guò)熱雙金屬片在不同溫度下熱形變導(dǎo)致?lián)隙茸兓箓鬟f桿上升或下降，激光傳感器與壓力傳感器通過(guò)對(duì)傳遞桿的測(cè)量讀出熱雙金屬片的形變及熱變形力。
[0004]油槽接觸式測(cè)量方法具有在溫度場(chǎng)中溫度分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，但升降溫測(cè)試導(dǎo)致位移傳遞桿熱變形，溫變引起油液粘度變化致使油液中位移傳遞桿所受浮力發(fā)生變化，傳遞桿與傳遞桿定位架之間摩擦力也會(huì)變化。由以上因素可知，溫度變化所導(dǎo)致傳遞桿受力及形變所導(dǎo)致的多力耦合，會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的測(cè)量誤差及精度穩(wěn)定性。另外油槽中油介質(zhì)需經(jīng)常更換；導(dǎo)致油槽接觸式測(cè)量裝置不僅使用效率低，而且每次換油需要重新標(biāo)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種測(cè)量熱雙金屬片的熱形變及形變力一致性的裝置，其效率高，精度高，又環(huán)保。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種測(cè)量熱雙金屬片的熱形變及形變力一致性的裝置，包括:
[0008]一個(gè)具有水平調(diào)節(jié)功能的水平安裝臺(tái)；
[0009]設(shè)置于水平安裝臺(tái)下方的高溫恒溫箱；
[0010]通過(guò)主軸懸空設(shè)置于水平安裝臺(tái)下方并伸入高溫恒溫箱中的轉(zhuǎn)臺(tái)，沿轉(zhuǎn)臺(tái)的圓周設(shè)有呈中心對(duì)稱(chēng)的若干用于夾持熱雙金屬片的定位夾具，水平安裝臺(tái)上設(shè)有與主軸相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；
[0011]設(shè)置于水平安裝臺(tái)上并分別位于主軸兩側(cè)的熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)和撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)；
[0012]所述水平安裝臺(tái)和高溫恒溫箱的上表面均開(kāi)有與熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)和撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)的位置相對(duì)應(yīng)的U型槽。
[0013]其中，所述熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)包括壓力傳感器、力傳遞桿和兩軸微動(dòng)平臺(tái)；所述兩軸微動(dòng)平臺(tái)固定在水平安裝臺(tái)上，力傳遞桿與壓力傳感器相連，壓力傳感器固定于兩軸微動(dòng)平臺(tái)的前側(cè)并保持力傳遞桿垂直向下伸入高溫恒溫箱中，所述壓力傳感器和力傳遞桿可在兩軸微動(dòng)平臺(tái)的帶動(dòng)下在豎直平面內(nèi)移動(dòng)。
[0014]其中，所述撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)包括激光傳感器、直線(xiàn)導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和四軸微動(dòng)平臺(tái)；所述四軸微動(dòng)平臺(tái)固定在水平安裝臺(tái)上，直線(xiàn)導(dǎo)軌固定在四軸微動(dòng)平臺(tái)的前側(cè)并可在四軸微動(dòng)平臺(tái)的帶動(dòng)下在水平面內(nèi)移動(dòng)；所述激光傳感器固定在直線(xiàn)導(dǎo)軌上，激光傳感器發(fā)射的激光垂直向下射入高溫恒溫箱中；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于直線(xiàn)導(dǎo)軌的端部，用于驅(qū)動(dòng)激光傳感器沿直線(xiàn)導(dǎo)軌平移。
[0015]其中，所述定位夾具包括具有導(dǎo)向槽的底座、設(shè)置于導(dǎo)向槽內(nèi)的主動(dòng)滑塊、兩個(gè)定位滑塊和前端定位滑塊以及可上下垂直移動(dòng)的壓柱；所述壓柱、前端定位滑塊和主動(dòng)滑塊從前往后依次排列在底座的中心線(xiàn)上，且主動(dòng)滑塊和位滑塊均可在導(dǎo)向槽內(nèi)作前后直線(xiàn)移動(dòng)，兩個(gè)定位滑塊對(duì)稱(chēng)夾持于前端定位滑塊的左右兩側(cè)并通過(guò)連桿與主動(dòng)滑塊聯(lián)動(dòng)，通過(guò)主動(dòng)滑塊在導(dǎo)向槽內(nèi)前后移動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)定位滑塊在導(dǎo)向槽內(nèi)作左右移動(dòng)。
[0016]其中，所述前端定位滑塊通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓與底座的前側(cè)壁相連，并通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓使前端定位滑塊在導(dǎo)向槽內(nèi)作前后直線(xiàn)移動(dòng)。
[0017]其中，所述兩個(gè)定位滑塊的前端沿其相對(duì)方向分別設(shè)有兩個(gè)相互嚙合的梳齒，該梳齒的高度低于定位滑塊的高度；所述前端定位滑塊呈7字型，其頂端水平向前延伸出高于定位滑塊的梳齒的凸臺(tái)；所述熱雙金屬片被夾持于兩個(gè)定位滑塊之間，其一端抵接于前端定位滑塊，并被壓柱固定于定位滑塊的梳齒之上。
[0018]其中，所述主軸為階梯軸，階梯軸外套有軸套，軸套的兩端分別設(shè)有上、下軸承端蓋，軸套與下軸承端蓋分別夾持于水平安裝臺(tái)的上下表面將階梯軸固定在水平安裝臺(tái)上；所述上軸承端蓋上蓋有筒蓋，上軸承端蓋與筒蓋之間設(shè)有與階梯軸相連的聯(lián)軸器；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定于筒蓋上并通過(guò)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)階梯軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019]其中，所述階梯軸的兩端分別套有上、下角接觸球軸承，所述下角接觸球軸承的下端抵接于下軸承端蓋，所述階梯軸伸出上角接觸球軸承部分設(shè)有壓緊螺母抵接于上軸承端至
ΠΠ O
[0020]其中，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為伺服電機(jī)。
[0021]其中，所述水平安裝臺(tái)包括矩形框架和水平板，矩形框架底部的四角分別裝有滾輪，水平板的四角通過(guò)螺栓和螺母的配合固定于矩形框架頂部。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:
[0023]I)本發(fā)明中的撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)為空氣溫度場(chǎng)不接觸式，在同一溫度下激光傳感器以很高頻率發(fā)出測(cè)量光束，在一條熱雙金屬片上測(cè)出很密集的近似一條線(xiàn)的點(diǎn)而不是只能測(cè)一個(gè)點(diǎn)，其測(cè)量更具科學(xué)性。
[0024]2)定位夾具適用于固定不同寬度和長(zhǎng)度的熱雙金屬片，保證了條形熱雙金屬片的中心線(xiàn)位置與圓盤(pán)的法向重合，同時(shí)保證激光傳感器與壓力傳感器測(cè)量位置為熱雙金屬片的中心線(xiàn)，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0025]3)使用具有水平調(diào)節(jié)功能的水平安裝臺(tái)、四軸微動(dòng)平臺(tái)和兩軸微動(dòng)平臺(tái)，最大可能減小測(cè)試誤差。
[0026]4)轉(zhuǎn)臺(tái)上中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置有若干定位夾具，一次可安裝多個(gè)熱雙金屬片，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)熱雙金屬片依次測(cè)試，大大提高了測(cè)試效率。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明整體示意圖。
[0028]圖2為圖1中的熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為圖1中的撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4為圖1中的定位夾具示意圖。
[0031]圖5為圖1中的主軸剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0033]如圖1所示，一種測(cè)量熱雙金屬片的熱形變及形變力一致性的裝置，包括一個(gè)具有水平調(diào)節(jié)功能的水平安裝臺(tái)1，設(shè)置于水平安裝臺(tái)I下方的高溫恒溫箱2，通過(guò)主軸3懸空設(shè)置于水平安裝臺(tái)I下方并伸入高溫恒溫箱2中的轉(zhuǎn)臺(tái)4，沿轉(zhuǎn)臺(tái)4的圓周設(shè)有呈中心對(duì)稱(chēng)的若干用于夾持熱雙金屬片的定位夾具5，水平安裝臺(tái)I上設(shè)有與主軸3相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)6，以及設(shè)置于水平安裝臺(tái)I上并分別位于主軸3兩側(cè)的熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)7和撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)8。且水平安裝臺(tái)I和高溫恒溫箱2的上表面均開(kāi)有與熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)7和撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)8的位置相對(duì)應(yīng)的U型槽。
[0034]其中，水平安裝臺(tái)I具體包括矩形框架和水平板。矩形框架由鋁合金材料制成，矩形框架底部的四角分別裝有滾輪，以便于移動(dòng)本裝置，滾輪優(yōu)選為帶自鎖功能的滾輪，防止本裝置在使用過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)影響測(cè)量結(jié)果。水平板的四角通過(guò)螺栓和螺母的配合固定于矩形框架頂部，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓以保證水平板與轉(zhuǎn)臺(tái)4的平行度。
[0035]為了便于裝卸，可以將轉(zhuǎn)臺(tái)4設(shè)計(jì)成一個(gè)固定安裝盤(pán)和套在固定安裝盤(pán)外的圓環(huán)式安裝盤(pán)，其中，固定安裝盤(pán)與主軸固連，定位夾具5安裝在圓環(huán)式安裝盤(pán)上，圓環(huán)式安裝盤(pán)與固定安裝盤(pán)為可拆卸式連接。
[0036]如圖2所示，熱變形力測(cè)量機(jī)構(gòu)7包括壓力傳感器72、力傳遞桿73和兩軸微動(dòng)平臺(tái)71。兩軸微動(dòng)平臺(tái)71固定在水平安裝臺(tái)I上，力傳遞桿73與壓力傳感器72相連，壓力傳感器72固定于兩軸微動(dòng)平臺(tái)71的前側(cè)并保持力傳遞桿73垂直向下依次穿過(guò)水平安裝臺(tái)I和高溫恒溫箱2的上表面的U型槽，伸入高溫恒溫箱2中。壓力傳感器72和力傳遞桿73可在兩軸微動(dòng)平臺(tái)71的帶動(dòng)下在豎直平面內(nèi)移動(dòng)。
[0037]通過(guò)兩軸微動(dòng)平臺(tái)7與水平安裝臺(tái)I的共同作用，可有效保證力傳遞桿73與被測(cè)熱雙金屬片的垂直度。
[0038]如圖3所示，撓度測(cè)量機(jī)構(gòu)8包括激光傳感器81、直線(xiàn)導(dǎo)軌82、驅(qū)動(dòng)電機(jī)83和四軸微動(dòng)平臺(tái)84。四軸微動(dòng)平臺(tái)84固定在水平安裝臺(tái)I上，直線(xiàn)導(dǎo)軌82固定在四軸微動(dòng)平臺(tái)84的前側(cè)并可在四軸微動(dòng)平臺(tái)84的帶動(dòng)下在水平面內(nèi)移動(dòng)。激光傳感器81固定在直線(xiàn)導(dǎo)軌82上，激光傳感器81發(fā)射的激光依次穿過(guò)水平安裝臺(tái)I和高溫恒溫箱2的上表面的U型槽，垂直向下射入高溫恒溫箱2中。驅(qū)動(dòng)電機(jī)83設(shè)置于直線(xiàn)導(dǎo)軌82的端部，用于驅(qū)動(dòng)激光傳感器81沿直線(xiàn)導(dǎo)軌82平移。
[0039]如圖4所示，定位夾具5包括具有導(dǎo)向槽52的底座51、設(shè)置于導(dǎo)向槽52內(nèi)的主動(dòng)滑塊53、兩個(gè)定位滑塊54和前端定位滑塊55以及可上下垂直移動(dòng)的壓柱58。壓柱58、前端定位滑塊55和主動(dòng)滑塊53從前往后依次排列在底座51的中心線(xiàn)上，且主動(dòng)滑塊53和位滑塊55均可在導(dǎo)向槽52內(nèi)作前后直線(xiàn)移動(dòng)，兩個(gè)定位滑塊54對(duì)稱(chēng)夾持