轴向加载测试设备和方法技术

本申请公开了一种轴向加载测试设备和方法，该轴向加载测试设备包括：测试台，包括转子和支座，所述转子通过箔片空气轴承转动地连接于所述支座；加载机构，包括加载环和加载套筒，所述加载环连接于所述转子，所述加载套筒套设于所述加载环，与所述加载环形成一密封空间，向所述密封空间内充入气体以通过所述加载环向所述转子施加轴向的加载力。上述的轴向加载测试设备和方法通过在转子连接加载机构的加载环，加载环套接于加载套筒，在加载套筒和加载环之间形成一密封空间，在轴向测试时，向该密封空间充入空气，空气的气压向通过加载环向转子施加轴向的加载力，转子在测试过程中承载的轴向力加载缓和，受力均匀，控制精准，自适应强的特点。强的特点。强的特点。

【技术实现步骤摘要】
轴向加载测试设备和方法


[0001]本公开涉及测试设备领域，尤其是一种轴向加载测试设备和方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]箔片空气轴承作为一种新型的动压空气轴承，除具备传统气体轴承转速和回转精度高、功耗小、无污染、寿命长以及能在恶劣工作环境下工作等优点，还具备自适应性好、制造装配精度要求低、抗冲击性能好、稳定性高、无需专门润滑和冷却系统、维护成本低等优点，在鼓风机、氢燃料电池压缩机、电子涡轮增压器、飞机环境控制系统{ACM)，辅助动力系统(APU)、微型燃气轮机以及小型航空涡轮发动机等高速旋转机械中得到了广泛的应用。
[0004]箔片空气轴承的性能测试包括很多项目，例如需要对连接箔片空气轴承的转子施加轴向力进行性能测试。现有的施加轴向力的方法主要通过机械的方式向转子施加轴向力，然而，这种刚性加载方式速度快，对转子的冲击力大，容易出现受力不均匀的情况，还可能损坏高速转动中的转子。

技术实现思路

[0005]鉴于以上内容，有必要提供一种轴向加载测试设备和方法，用于沿轴向对转子施加轴向力。
[0006]本公开提供了一种轴向加载测试设备，包括：
[0007]测试台，包括转子和支座，所述转子通过箔片空气轴承转动地连接于所述支座；
[0008]加载机构，包括加载环和加载套筒，所述加载环连接于所述转子，所述加载套筒套设于所述加载环，与所述加载环形成一密封空间，向所述密封空间内充入气体以通过所述加载环向所述转子施加轴向的加载力。
[0009]优选地，所述测试台还包括驱动机，所述驱动机连接于所述转子以驱动所述转子转动。
[0010]优选地，所述驱动机包括叶轮，所述叶轮连接于所述转子，在朝向所述叶轮导入气流时，所述叶轮转动以带动所述转子转动。
[0011]优选地，所述测试台还包括速度传感器，用于检测所述转子的转速，在所述转子的转速达到预设值后，向所述密封空间内充入气体以通过所述加载环向所述转子施加轴向的加载力。
[0012]优选地，所述加载环包括内环和外环，所述内环连接于所述转子，所述外环连接于所述内环；所述加载套筒的端部设有敞口，所述外环沿轴向方向移动地容纳于所述加载套筒的敞口以形成所述密封空间。
[0013]优选地，所述加载机构还包括力传感器，所述力传感器连接于所述加载套筒以检测所述检测套筒的加载力。
[0014]优选地，所述加载机构还包括支架和加载轴，所述加载轴一端沿轴向连接于所述加载套筒，另外一端通过所述力传感器转动地连接于所述支架。
[0015]优选地，所述加载机构还包括连接杆和直线轴承座，所述连接杆一端连接于所述力传感器，另外一端转动地连接于所述支架；所述直线轴承座沿所述加载轴的轴向方向移动地连接于所述加载轴以支撑所述加载轴。
[0016]此外，本公开还提供了一种轴向加载测试方法，包括：
[0017]向密封空间充入气体直至密封空间内的气压达到预设值；
[0018]所述密封空间内的气体挤压转子以向所述转子施加轴向的加载力。
[0019]优选地，在向密封空间充入气体之前，还包括转动所述转子直至所述转子的转速等于或者大于预设值；或者，在向密封空间充入气体直至所述密封空间内的气压达到预设值之后，还包括转动所述转子直至所述转子的转速等于或者大于预设值。
[0020]相较于现有技术，上述的轴向加载测试设备和方法通过在转子连接加载机构的加载环，加载环套接于加载套筒，在加载套筒和加载环之间形成一密封空间，在轴向测试时，向该密封空间充入空气，空气的气压向通过加载环向转子施加轴向的加载力，转子在测试过程中承载的轴向力加载缓和，受力均匀，控制精准，自适应强的特点，既保护了测试台不受冲击和过载破坏，延长了转子和箔片空气轴承的寿命，又能满足稳定轴向加载的测试要求。而且，上述的轴向加载测试设备结构简单，成本低，设备搭建和调试都较为方便，通用性好，可满足不同转子和不同尺寸的止推箔片空气轴承测试需求。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是轴向加载测试设备的结构示意图。
[0023]图2是轴向加载测试设备的剖面结构示意图。
[0024]图3测试台的结构示意图。
[0025]图4是加载机构的结构示意图。
[0026]图5是加载机构在分解状态下的结构示意图。
[0027]图6是转子和加载环的结构示意图。
[0028]图7是加载套筒和加载轴的结构示意图。
[0029]主要元件符号说明
[0030][0031][0032]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。
具体实施方式
[0033]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。
[0035]在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利
要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0036]图1是轴向加载测试设备的结构示意图，图2是轴向加载测试设备的剖面结构示意图。如图1和图2所示，轴向加载测试设备用于向转子14施加轴向的加载力。在对箔片空气轴承15的轴向测试过程中，需要在转子14高速转动过程中向转子14施加轴向的加载力以测试箔片空气轴承15的轴向承载力。现有通过冲击或者加载杆挤压转子14等机械加载方式不可避免地存在对转子14的冲击效应，容易出现受力不均匀的情况，还可能损坏高速转动中的转子14和箔片空气轴承15。
[0037]轴向加载测试设备包括测试台10和加载机构20，测试台10用于安装箔片空气轴承15和转子14，转子14可以通过箔片空气轴承15高速转动，从而可以模拟箔片空气轴承15的工作状况。加载机构20用于向转子14沿转子14的轴向方向施加加载力，根据实际测试情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向加载测试设备，其特征在于，包括：测试台，包括转子和支座，所述转子通过箔片空气轴承转动地连接于所述支座；加载机构，包括加载环和加载套筒，所述加载环连接于所述转子，所述加载套筒套设于所述加载环，与所述加载环形成一密封空间，向所述密封空间内充入气体以通过所述加载环向所述转子施加轴向的加载力。2.如权利要求1所述的轴向加载测试设备，其特征在于，所述测试台还包括驱动机，所述驱动机连接于所述转子以驱动所述转子转动。3.如权利要求2所述的轴向加载测试设备，其特征在于，所述驱动机包括叶轮，所述叶轮连接于所述转子，在朝向所述叶轮导入气流时，所述叶轮转动以带动所述转子转动。4.如权利要求3所述的轴向加载测试设备，其特征在于，所述测试台还包括速度传感器，用于检测所述转子的转速，在所述转子的转速达到预设值后，向所述密封空间内充入气体以通过所述加载环向所述转子施加轴向的加载力。5.如权利要求4所述的轴向加载测试设备，其特征在于，所述加载环包括内环和外环，所述内环连接于所述转子，所述外环连接于所述内环；所述加载套筒的端部设有敞口，所述外环沿轴向方向移动地容纳于所述加载套筒的敞口以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张严，朱建军，欧玉书，
申请(专利权)人：东莞青锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：