[发明专利]电刷摩擦系数测试台及其测量方法

权利要求书

1.电刷摩擦系数测试台，其特征是在于，所述测试台包括测试工装和控制系统；

测试工装包括支撑座（1）、扭矩传感器（2）、力臂杆（3）、压力传感器（4）、电刷装卡工装（5）、镶铜转盘（6）、径向轴承（7）和拖动电机（8）；

测试台支撑座（1）为三层支撑座，在测试台支撑座（1）的最顶层设置有扭矩传感器（2），所述扭矩传感器（2）的输出轴（2-1）与力臂杆（3）的顶端垂直连接，力臂杆（3）的底端与压力传感器（4）的上表面固定连接，

所述电刷装卡工装（5）分为上部分和下部分，所述上部分和下部分通过螺纹连接；压力传感器（4）的下表面与电刷装卡工装（5）的上部分固定连接，且压力传感器（4）的下表面通过弹簧与电刷装卡工装（5）内的被测电刷的一侧连接，

在测试台支撑座（1）的中间层设置有拖动电机（8），拖动电机（8）的电机输出轴（8-1）通过径向轴承（7）与镶铜转盘（6）的中心相连接，且带动镶铜转盘（6）转动；

镶铜转盘（6）设置在测试台支撑座（1）的中间层，电刷装卡工装（5）内被测电刷的另一侧设置在镶铜转盘（6）的上方；

控制系统的转速控制信号输出端与拖动电机（8）的转速控制信号输入端连接，扭矩传感器（2）的力矩信号输出端与控制系统的力矩信号输入端连接，压力传感器（4）的正压力信号输出端与控制系统的正压力信号输入端连接。

所述力臂杆（3）为可伸缩力臂杆。

2.根据权利要求1所述的电刷摩擦系数测试台，其特征在于：所述控制系统包括扭矩信号测试单元，正压力信号测试单元、信号采集及调理单元、控制及处理单元和通信单元；

扭矩信号测试单元，用于接收扭矩传感器（2）测得力矩信号；

正压力信号测试单元，用于接收压力传感器（4）测得的正压力信号；

信号采集及调理单元，用于对接收力矩信号和正压力信号进行采样，并对采样信号进行调理，并发送给控制及处理单元；

控制及处理单元，用于控制拖动电机（8）转动，还用于选取转速稳定的力矩信号和正压力信号，并根据所述力矩信号和正压力信号求出相应时刻的动摩擦系数，再将求取的动摩擦系数求平均值，所述平均值为被测电刷的动摩擦系数；

通信单元，用于控制及处理单元与上位机进行数据交换。

3.根据权利要求1所述的电刷摩擦系数测试台，其特征在于：所述扭矩传感器（2）采用加载的测功机实现。

4.根据权利要求1所述的电刷摩擦系数测试台，其特征在于：所述镶铜转盘（6）的直径为60cm。

5.基于权利要求1所述电刷摩擦系数测试台的测量方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一：采用标定组件对扭矩传感器进行初始标定；所述标定组件包括标定杠杆和砝码；

步骤二：调整力臂杆（3）的长度，使装有被测电刷的电刷装卡工装（5）处于悬空状态，且使压力传感器的压力示数为零；然后，调整力臂杆（3）的长度，使装在电刷装卡工装（5）内的被测电刷与镶铜转盘（6）相接触，再调整电刷装卡工装（5）的螺纹，使压力传感器的示数在15kPa-35kPa内；

步骤三：控制系统对拖动电机进行加电，使拖动电机缓启动，当拖动电机开始稳速转动后，控制系统控制压力传感器和扭矩传感器开始测量，计算出被测电刷的摩擦系数。