[发明专利]制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷压缩机测试设备技术领域，具体涉及制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置。

背景技术

随着国民经济的进一步发展和人民生活水平的逐步提高，越来越多的场合需要冷冻、冷藏、保鲜、调温，这就使制冷设备的应用更加广泛，其地位也更加重要。家用制冷设备通常采用活塞式制冷压缩机，它是家用制冷设备的心脏，其性能高低、质量优劣，对家用制冷设备运行起着决定性的作用。目前，活塞式制冷压缩机的往复运动机械机构精度测量以单个零件的测量为主，缺少对整个往复运动机构装配件的测量装置。活塞式制冷压缩机生产过程中，在保证单个零件加工精度的前提下，装配工艺对整个压缩机的机械性能影响依旧较大。因此，如果有专门的设备可以评价活塞式压缩机整个往复运动机械机构装配件的性能，将对活塞式制冷压缩机设计和生产带来重大作用。

为了改变这种状况,我们开始研制全自动活塞式制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种活塞式制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量的全自动装置，该装置可以测量活塞式制冷压缩机往复运动机械机构在空载条件下的转矩大小,能精确表示活塞行程每个位置所对应的转矩和曲轴旋转每个角度所对应的转矩，并且求得一个往复过程中的最大转矩。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩自动测量装置，包括机械机构和测控系统两部份组成，其特征在于：

所述机械机构包括相连接的机架顶板、机架中板及机架底板，被测件、位移传感器安装在机架顶板上；中心转轴固定在机架中板的中心，中心转轴上端与上联轴器一端连接，上联轴器另一端与被测件的曲轴连接，中心转轴下端与中联轴器一端连接，中联轴器另一端与微扭矩传感器连接；步进电机安装在机架底板上，步进电机与下联轴器一端连接，下联轴器另一端与微扭矩传感器连接；

所述测控系统包括工业控制计算机、PLC、打印机及触摸屏，工业控制计算机连接的PLC和打印机，所述PLC连接触摸屏、位移传感器、微扭矩传感器及步进电机。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置，其特征在于所述机架顶板中心设置安装被测件的中心安装孔，中心安装孔外围设有被测件安装孔Ⅰ、被测件定位销Ⅰ、被测件安装孔Ⅱ、被测件定位销Ⅱ和位移传感器支架安装孔，所述被测件安装孔Ⅰ、被测件定位销Ⅰ、被测件安装孔Ⅱ、被测件定位销Ⅱ分别为两个，对称设置在中心安装孔两侧，位移传感器支架安装孔用于安装位移传感器支架，位移传感器固定在位移传感器支架上，并能转动方向。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置，其特征在于所述被测件包括带有压缩室的气缸、活塞、连杆机构、曲轴及曲轴箱，所述活塞设置在气缸内并能在气缸内做往复运动，连杆机构安置在活塞与曲轴之间，曲轴箱固定在被测件安装孔与被测件定位销上，曲轴固定在中心安装孔上，并与上联轴器连接。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置，其特征在于所述位移传感器支架能以位移传感器支架安装孔为中心转动，直到位移传感器垂直于被测件的活塞端面。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置，其特征在于被测件安装孔Ⅰ与被测件定位销Ⅰ配合使用，被测件安装孔Ⅱ与被测件定位销Ⅱ配合使用，根据被测件的大小，选择使用被测件安装孔Ⅰ与被测件定位销Ⅰ，或选择使用被测件安装孔Ⅱ与被测件定位销Ⅱ。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置，其特征在于所述机架底板中心开孔，步进电机的轴穿过机架底板的中心孔与下联轴器一端连接。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩测量装置，其特征在于机架顶板、机架中板及机架底板通过连接螺杆固定连接，机架顶板与机架中板之间设置上层支柱，机架中板与机架底板之间设置下层支柱。

所述的制冷压缩机往复运动机械机构空载转矩自动测量装置的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

1）工业控制计算机是整个测控系统的数据处理核心，将RS485扩展卡插到工业控制计算机的PCI总线上，形成RS485现场总线接口，通过RS485现场总线将PLC采集到的微扭矩传感器和位移传感器数据发送到工业控制计算机，并且通过RS485现场总线对步进电机进行控制；