一种转子轴向位移检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种转子轴向位移检测系统，包括转子、至少一个传感器，所述转子包括第一转子部，所述第一转子部上设有锥面结构，所述传感器安装于所述锥面结构的径向方向上，所述传感器的传感探头对准所述锥面结构。本实用新型专利技术所述的转子轴向位移检测系统，将用于检测转子轴向位移的至少一个传感器设置于转子的径向方向上，不仅简化了系统结构，而且有效降低了位移传感器的安装难度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及旋转机械
，具体涉及一种用于检测转子轴向位移的系统。
技术介绍
在磁悬浮轴承系统中，对转子轴向位移和径向位移的检测，是控制整个系统的基础。其中，对于径向位移的检测一般通过在转子的侧面上布置位移传感器；对于轴向位移的检测一般在转子不需要安装工作负载(比如叶轮)的一端的轴端部布置位移传感器。但是，如果转子需要双端带负载，则轴向传感器的安装会比较困难。为了降低轴向位移传感器的安装难度，目前有一种通过安装径向位移传感器来检测转子轴向位移的方法，如图1、图2所示，在转子1上设置两种特性不同的材料A和B，使传感器的传感探头2正对着某种材料A，当转子1轴向位置发生变化时，传感探头2所覆盖的材料A的面积发生变化，根据这一变化获得轴向位移。这一设计方法，虽然简化了系统结构、降低了传感器的安装难度，但是其必须在转子1上设置两种特性不同的材料，不仅增加了磁悬浮轴承系统的加工难度和成本，同时对于高速旋转的转子，设置不同的材料会严重影响转子强度。
技术实现思路
为了实现磁悬浮轴承系统的简化、轴向位移传感器的安装难度的降低，本技术提出了一种将传感器安装于转子的径向方向上，用于检测轴向位移，同时又不需要在转子上设置不同材料的检测系统。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种转子轴向位移检测系统，包括转子、至少一个传感器，所述转子包括第一转子部，所述第一转子部上设有锥面结构，所述传感器安装于所述锥面结构的径向方向上，所述传感器的传感探头对准所述锥面结构。其中，所述锥面结构的锥度可根据实际运行环境需要进行设置。在本技术所述的轴向位移检测系统中，当转子轴向位移发生改变时，传感器的传感探头与锥面结构的锥面之间的径向间隙会随之改变，进而可根据这一变化获得转子的轴向位移。作为优选，所述锥面结构连接第二转子部。其中，所述第二转子部可根据电机轴的需要进行设置。作为优选，所述传感器为电涡流式位移传感器、电感应式位移传感器或电容式位移传感器。作为优选，所述传感器的数量至少为2，至少两个所述传感器的传感探头均匀分布并安装于锥面结构的径向方向上。在轴向位移检测过程中，转子的径向位移对轴向位移信号存在耦合影响，因此需要设置两个或两个以上的位移传感器以消除径向位移的影响。1本技术同现有技术相比具有以下优点及效果：1、本技术所述的转子轴向位移检测系统在第一转子部上设置锥面结构，并将传感器的传感探头对准该锥面结构，当转子的轴向位置产生改变时，传感器的传感探头与锥面结构之间的径向间隙产生变化，根据这一变化通过计算即可获得转子的轴向位移。与现有将不同特性材料设置于转子上的检测系统相比，不仅不会增加加工成本、影响转子的强度，且测试结果较为精确。2、本技术所述的转子轴向位移检测系统，将用于检测转子轴向位移的传感器设置于转子的径向方向上，不仅简化了系统结构，而且有效降低了位移传感器的安装难度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的安装于径向检测转子轴向位移的检测系统的结构示意图。图2为现有的安装于径向检测转子轴向位移的检测系统中，转子轴向位置产生改变的状态示意图。图3为本技术所述的转子轴向位移检测系统的结构示意图。标号说明：1、转子；2、传感探头；11、第一转子部；12、锥面结构；13、第二转子部。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本技术并不局限于以下实施例。实施例1：如图3所示，一种转子轴向位移检测系统，包括转子1、至少一个传感器，所述转子1包括第一转子部11，所述第一转子部11上设有锥面结构12，所述传感器安装于所述锥面结构12的径向方向上，所述传感器的传感探头2对准所述锥面结构12。在本实施例1中，所述第一转子部11为圆柱体，锥面结构12为圆台。其中，圆台的锥度可根据实际装配环境确定。本实施例1所述的传感器可选自电涡流式位移传感器、电感应式位移传感器或电容式位移传感器。具体地，当本实施例1所述的转子1的轴向位置改变时，传感器的传感探头2与锥面结构12之间的径向间隙逐渐变大或逐渐变小，至少一个传感器检测的轴向位移所对应的电压输出信号为U0，U0＝U×C，其中，U为平衡位置时的输出电压信号，C为锥面结构的锥度。实施例2：如图3所示，一种转子轴向位移检测系统，与实施例1的区别在于，所述锥面结构12连接第二转子部13，第二转子部13为圆柱体。实施例3：如图3所示，一种转子轴向位移检测系统，与实施例1或实施例2的区别在于，所述传感器的数量至少为2，至少两个所述传感器的传感探头2对称安装于锥面结构12的径向方向上。其中，将两个或两个以上的传感器的传感探头2对称安装于锥面结构12的径向方向上，在检测过程中，可以将其检测到的多个轴向位移所对应的电压输出信号Uo取平均值，以消除径向位移对轴向位移信号的耦合影响。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本技术专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本技术专利的保护范围内。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子轴向位移检测系统，包括转子(1)、至少一个传感器，其特征在于，所述转子(1)包括第一转子部(11)，所述第一转子部(11)上设有锥面结构(12)，所述传感器安装于所述锥面结构(12)的径向方向上，所述传感器的传感探头(2)对准所述锥面结构(12)。

【技术特征摘要】
1.一种转子轴向位移检测系统，包括转子(1)、至少一个传感器，其特征
在于，所述转子(1)包括第一转子部(11)，所述第一转子部(11)上设有锥
面结构(12)，所述传感器安装于所述锥面结构(12)的径向方向上，所述传感
器的传感探头(2)对准所述锥面结构(12)。
2.根据权利要求1所述的转子轴向位移检测系统，其特征在于，所述锥面
结构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙宏磊，俞天野，洪申平，项海铭，
申请(专利权)人：天津飞旋科技研发有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12