一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台与方法技术

本发明专利技术属于磁力传动技术领域，特指一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台与方法。变频电机的输出轴通过联轴器、转速转矩传感器、轴承座与磁力耦合器的永磁体盘相连接，这一部分固定安装在一个移动平台上，随着移动平台的移动而移动，移动平台在行星滚柱丝杠的推动下进行轴向移动。另一变频电机作为系统负载端，通过联轴器、转速转矩传感器、轴承座与磁力耦合器的导体盘相连接，通过各自的支撑座固定安装在固定平台上。推动机构控制移动平台的运动实现磁力耦合器的气隙调节，激光位移传感器动态测量气隙厚度，控制台调节变频电机的转速转矩并通过信号采集装置接收传感器测得的数据，对数据分析处理可以得到不同工况下磁力耦合器的传动性能。合器的传动性能。合器的传动性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台与方法


[0001]本专利技术涉及磁力传动
，具体涉及一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台与方法。

技术介绍

[0002]磁力耦合器是基于磁力传动技术设计的一种新型传动装置，在采矿、发电、石油化工、管道运输等领域有着广泛应用。相较于传统联轴器，磁力耦合器实现了电机与负载的无接触式传动，降低了机构间的机械磨损，提高了装置的使用寿命；不仅结构简单，稳定性、可靠性高，且对中性要求较低；能够实现对电机的轻载启动和过载保护，提高电机的使用寿命。因此，研究磁力耦合器在不同工况下的传动性能不仅具有重大的学术意义，而且极具工程实用价值。
[0003]目前对磁力耦合器传动性能的测试，主要和传统的机械传动性能测试试验相似。但按此方法搭建的试验平台存在耦合器气隙厚度测量精度不高，气隙调节时需要重新拆卸安装等问题，从而不能简便地测试磁力耦合器的传动性能。因此需要设计一种试验平台装置，能够简便智能地测试磁力耦合器在不同气隙厚度下、不对中状态下、不同负载情况下、不同输入转速下的传动性能以及不同工况下的隔振性能。
[0004]太原科技大学在中国专利技术专利201911112194.3中公开了一种磁力耦合综合传动性能试验装置与方法，搭建了磁力耦合器综合传动性能试验平台，控制移动平台的运动，通过测试可以得到不同工况下磁力耦合器的传动性能。但其所搭建的测试平台无法满足磁力耦合器的气隙厚度调控要求，对磁力耦合器不对中状态也无法满足定量调节，输出端选用特定负载而不能提供多种负载工况要求，从而不能满足磁力耦合器在不同气隙厚度和不同对中状态的定量测试要求以及不同负载情况下的测试要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台，由移动平台、固定平台、推动机构、防护罩、控制台五个部分组成，能满足磁力耦合器在不同气隙厚度和不同对中状态的工作性能测试要求以及不同负载情况下的测试要求。
[0006]移动平台上设置变频电机一、联轴器一、转速转矩传感器一、联轴器二、轴承座一、轴承座二、振动传感器一、传动轴一、支撑座一、支撑座二、激光位移传感器；变频电机一的输出轴依次通过联轴器一、转速转矩传感器一、联轴器二、轴承座一、传动轴一、轴承座二、、胀紧套一与磁力耦合器的永磁体盘连接；转速转矩传感器一通过支撑座一固定安装在移动平台上，轴承座一和轴承座二通过支撑座二固定安装在移动平台上，转速转矩传感器、轴承座一和轴承座的轴线中心在同一高度；激光位移传感器设置在移动平台的前端面；振动传感器一设置在轴承座二上。
[0007]固定平台上设置变频电机二、联轴器三、转速转矩传感器二、联轴器四、轴承座三、轴承座二、振动传感器二、传动轴二、支撑座三、支撑座四、支撑座五、导轨一、导轨二；磁力
耦合器的导体盘依次通过胀紧套二、轴承座三、传动轴二、轴承座二、联轴器三、转速转矩传感器二、联轴器四与变频电机二的输出轴连接；轴承座三、轴承座二通过支撑座三固定安装在固定平台上，转速转矩传感器二通过支撑座四固定安装在固定平台上，轴承座三、轴承座二和转速转矩传感器二的轴线中心在同一高度；变频电机二通过支撑座五固定安装在固定平台上，振动传感器二设置在轴承座三上。
[0008]移动平台设置在固定平台的导轨一上，推动机构推动移动平台沿导轨一移动使磁力耦合器的永磁体盘与导体盘间气隙厚度发生改变。
[0009]防护罩设置在固定平台的导轨二，防护罩沿导轨二能够横向移动。
[0010]控制台与变频电机一、变频电机二、推动机构、数据采集装置连接，数据采集装置与转速转矩传感器一、转速转矩传感器二、振动传感器一、振动传感器二、激光位移传感器连接。
[0011]进一地，移动平台由两块上下连接的铸铁平板组成，分为移动平台上板和移动平台下板。移动平台上板和移动平台下板通过移动平台下板上的一个中心转轴和一个限位转轴连接，此连接方式允许上下两板能有纵向移动和角度偏移，从而使试验平台能够测试磁力耦合器在两盘不对中情况下的工作性能。
[0012]推动机构包括伺服电机和行星滚柱丝杠，行星滚柱丝杠的输入端与伺服电机连接，输出端与移动平台下板铰接。推动机构整体装置固定安装于固定平台中部凹槽上，通过控制台对伺服电机的控制将电机的输出扭矩转化为移动平台的横向驱动力，实现移动平台在导轨一上的横向移动。在移动平台前后两侧的固定平台上设置接近开关传感器，限制移动平台横向移动的极限距离。
[0013]激光位移传感器设置在移动平台底板前端面，激光发射器发射光源位置与永磁体盘边缘相切；在固定平台上设置接收板，其位置与导体盘边缘相切。通过激光位移传感器对接收板的测距读数动态测量磁力耦合器两盘之间的气隙厚度。
[0014]智能测试平台的输出端接变频电机二。利用控制台对变频电机二的转速和转矩进行调控模拟出具有不同负载特性的输出端，从而能够测试磁力耦合器在不同工况下的工作性能。
[0015]磁力耦合器与传动轴通过胀紧套连接以方便拆卸更换为其它不同规格或类型的磁力耦合器，从而使测试平台能够测试不同磁力耦合器的工作性能。
[0016]进一步地，测试平台设置保护装置。设置移动平台轴向移动的极限距离，分别在两处设置接近开关传感器，控制推动机构的轴向推动距离。在固定平台滑轨二上设置保护罩，在试验平台运行过程中，滑动保护罩使其笼罩磁力耦合器从而起到保护作用。
[0017]本专利技术的另一目的是提供一种磁力耦合器工作性能智能测试试验方法。
[0018]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包含上述的一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台，通过推动机构推动移动平台轴向移动，激光位移传感器实时监测磁力耦合器的气隙厚度，转速转矩传感器一和转速转矩传感器二分别测出输入端与输出端的转速和转矩，从而测试磁力耦合器在不同气隙厚度下的传动性能。
[0019]进一步地，通过对移动平台的上下两板相对位置的调控，使磁力耦合器的永磁体盘相对导体盘发生径向偏移和角度偏移，从而能够测试磁力耦合器在径向不对中和角度不对中状态下的工作性能。
[0020]通过对变频电机二的转速和转矩进行调控模拟出具有不同负载特性的输出端，从而能够测试磁力耦合器在不同工况下的工作性能。
[0021]通过振动传感器一测量得到轴承座二的振动状态，从而得到永磁体盘的振动特性；通过振动传感器二测量得到轴承座三的振动状态，从而得到导体盘的振动特性；在不同负载工况下，通过比较振动传感器一和振动传感器二获得的两轴承座的振动状态，从而得到磁力耦合器隔离振动冲击的性能。
[0022]磁力耦合器的永磁体盘和导体盘可拆卸更换具有不同结构参数的其他类型磁力耦合器，对激光位移传感器与磁力耦合器的两盘位置较准，使得激光发射器发射光源位置与永磁体盘边缘相切，可对该磁力耦合器进行上述的工作性能测试试验。测试平台适用于盘式和筒式磁力耦合器的工作性能测试，对气隙厚度大于5mm的盘式磁力耦合器进行测试时，可在固定平台上安装高斯测量仪以便测量静态和瞬态下的气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台，其特征在于，所述磁力耦合器智能测试平台包括移动平台、固定平台、推动机构和控制台；移动平台上设置变频电机一、联轴器一、转速转矩传感器一、联轴器二、轴承座一、轴承座二、振动传感器一、传动轴一、支撑座一、支撑座二、激光位移传感器；变频电机一的输出轴依次通过联轴器一、转速转矩传感器一、联轴器二、轴承座一、传动轴一、轴承座二、胀紧套一与磁力耦合器的永磁体盘连接；转速转矩传感器一通过支撑座一固定安装在移动平台上，轴承座一和轴承座二通过支撑座二固定安装在移动平台上，转速转矩传感器、轴承座一和轴承座的轴线中心在同一高度；激光位移传感器设置在移动平台的前端面；振动传感器一设置在轴承座二上；固定平台上设置变频电机二、联轴器三、转速转矩传感器二、联轴器四、轴承座三、轴承座二、振动传感器二、传动轴二、支撑座三、支撑座四、支撑座五、导轨一、导轨二；磁力耦合器的导体盘依次通过胀紧套二、轴承座三、传动轴二、轴承座二、联轴器三、转速转矩传感器二、联轴器四与变频电机二的输出轴连接；轴承座三、轴承座二通过支撑座三固定安装在固定平台上，转速转矩传感器二通过支撑座四固定安装在固定平台上，轴承座三、轴承座二和转速转矩传感器二的轴线中心在同一高度；变频电机二通过支撑座五固定安装在固定平台上，振动传感器二设置在轴承座三上；移动平台设置在固定平台的导轨一上，推动机构推动移动平台沿导轨一移动使磁力耦合器的永磁体盘与导体盘间气隙厚度发生改变；控制台与变频电机一、变频电机二、推动机构、数据采集装置连接，数据采集装置与转速转矩传感器一、转速转矩传感器二、振动传感器一、振动传感器二、激光位移传感器连接。2.如权利要求1所述的一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台，其特征在于，移动平台由两块上下连接的铸铁平板组成，分为移动平台上板和移动平台下板；移动平台上板和移动平台下板通过移动平台下板上的一个中心转轴和一个限位转轴连接，此连接方式允许上下两板能有纵向移动和角度偏移，从而使试验平台能够测试磁力耦合器在两盘不对中情况下的工作性能。3.如权利要求1所述的一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台，其特征在于，推动机构包括伺服电机和行星滚柱丝杠，行星滚柱丝杠的输入端与伺服电机连接，输出端与移动平台下板铰接；推动机构整体装置固定安装于固定平台中部凹槽上，通过控制台对伺服电机的控制将电机的输出扭矩转化为移动平台的横向驱动力，实现移动平台在导轨一上的横向移动；在移动平台前后两侧的固定平台上设置接近开关传感器，限制移动平台横向移动的极限距离。4.如权利要求1所述的一种气隙厚度可调的磁力耦合器智能测试平台，其特征在于，激光发射器发射光源位置与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超君，张磊，马帅，周铭杰，朱继伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：