一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置制造方法及图纸

一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，涉及空气轴承性能测试技术领域，本发明专利技术为了克服现有技术在对轴承测试装置精度较低以及止推轴承无法进行同步动静加载的缺陷，本发明专利技术提供的一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，所述测试装置包括底板、驱动组件、测试组件、加载组件和防护组件；所述驱动组件和加载组件均安装在底板的上表面上，且驱动组件与加载组件相对设置，测试组件设置在驱动组件和加载组件之间，且测试组件中的被测部安装在加载组件靠近驱动组件的一端上，防护组件套设在驱动组件的外侧，且防护组件与底板滑动连接，防护组件可沿底板的长度方向进行往复运动，本发明专利技术用于对轴承进行动静同步加载测试。同步加载测试。同步加载测试。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置


[0001]本专利技术涉及空气轴承性能测试
，具体涉及一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置。

技术介绍

[0002]动压气体箔片轴承是以弹性结构为支承的自作用式动压挠性轴承，它具有稳定性好、耐冲击等优点，在无油旋转机械中有广阔的应用前景。动压止推箔片轴承动静态性能测试精度对于轴承
‑
转子系统的性能评价具有重要意义。
[0003]根据径向轴承的工作原理，现有测试装置可在轴承某一径向施加静载荷的同时在其他径向位置施加两个互呈90
°
的动载荷，在同一平面内的不同载荷同时作用在径向轴承上，为研究人员获取径向轴承动静特性奠定了基础。但止推轴承所承受的动静载荷均为轴向，若采用单轴设计，动静载荷由于同向而无法同步加载，因此现有动压气体止推箔片轴承测试装置多仅能开展起飞转速试验和静态承载试验，不能获取动态激振情况下轴承的刚度和阻尼系数，更不能同时施加动静载荷，而后者更满足实际需求。此外，测试装置使用的液压或手轮等静态加载装置精度低，存在人为干扰，因此亟需开发精度更高的动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置用于获取包括起飞转速、动静态极限承载以及刚度和阻尼系数在内轴承动静态性能参数并进行评价。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有轴承测试装置精度较低以及止推轴承无法进行同步动静加载的缺陷，进而提供一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置；
[0005]一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，所述测试装置包括底板、驱动组件、测试组件、加载组件和防护组件；所述驱动组件和加载组件均安装在底板的上表面上，且驱动组件与加载组件相对设置，测试组件设置在驱动组件和加载组件之间，且测试组件中的被测部安装在加载组件靠近驱动组件的一端上，防护组件套设在驱动组件的外侧，且防护组件与底板滑动连接，防护组件可沿底板的长度方向进行往复运动；
[0006]进一步地，所述驱动组件包括高速永磁电机和推力盘，所述高速永磁电机靠近底板的一端设置，高速永磁电机下方设有电机安装架，电机安装架与底板的上表面固定连接，高速永磁电机安装在电机安装架上，推力盘套装在高速永磁电机的电机输出轴上；
[0007]进一步地，所述高速永磁电机上还设有水冷管道，水冷管道与高速永磁电机的电机壳体拆卸连接，水冷管道的一端通过抽液泵与外置水箱连通设置，水冷管道的一端朝向推力盘设置；
[0008]进一步地，所述驱动组件还包括主轴位移传感器和主轴转速传感器，主轴位移传感器设置在高速永磁电机远离推力盘的一侧，且主轴位移传感器通过传感器支架与底板的上表面固定连接，主轴转速传感器设置在高速永磁电机靠近推力盘的一侧，且主轴转速传感器通过传感器支架与底板的上表面固定连接；
[0009]进一步地，所述加载组件包括轴向载荷静力传感器、静压气体轴承、浮动轴、磁轴承、中间轴、深沟球轴承、轴承座、弹簧、滚珠丝杠、激振杆、从动齿轮、动态力传感器、激振器、套筒、套筒安装架、套筒支撑架、大螺母、导向内套、主动齿轮和伺服电机；
[0010]所述激振器设置在底板上表面的另一端上，且激振器的下方设置有激振器安装架，激振器安装架与底板的上表面拆卸连接，激振器安装在激振器安装架上，激振器中的激振力输出轴与高速永磁电机中的输出轴相对设置，且激振器中激振力输出轴的轴线与高速永磁电机中输出轴的轴线共线设置，动态力传感器的一端套装在激振器中的激振力输出轴上，动态力传感器另一端套装在激振杆的一端上，激振杆插设在滚珠丝杠中，且激振杆与滚珠丝杠同轴设置，滚珠丝杠插设在套筒安装架上，且滚珠丝杠的两端均延伸至套筒安装架的外部，滚珠丝杠通过轴承与套筒安装架转动连接，滚珠丝杠靠近激振器的一端上套设有从动齿轮，从动齿轮通过平键与滚珠丝杠固定连接，伺服电机设置在激振器的一侧，且伺服电机与底板的上表面固定连接，主动齿轮套装在伺服电机的输出轴上，且主动齿轮与从动齿轮齿啮合设置，套筒设置在套筒安装架远离激振器的一侧上，且套筒的轴线与激振器中激振力输出轴的轴线共线设置，套筒的一端通过螺栓与套筒安装架拆卸连接，套筒内插设有导向内套，导向内套与套筒同轴设置，导向内套通过套筒内壁的限位槽与套筒间隙配合连接，滚珠丝杠中的螺纹部插设在导向内套中，且滚珠丝杠的螺纹部上套设有大螺母，大螺母与滚珠丝杠螺纹连接，大螺母设置在导向内套内，且滚珠丝杠可带动大螺母沿导向内套的轴线方向在导向内套中进行往复运动，导向内套远离套筒安装架的一端上安装有轴承座，大螺母与轴承座之间设有弹簧，弹簧的一端与大螺母固定连接，弹簧的另一端轴承座固定连接，轴承座的插设有中间轴，轴承座与中间轴之间设有深沟球轴承，深沟球轴承的轴承外圈与轴承座固定连接，深沟球轴承的轴承内圈与中间轴固定连接，轴承座远离套筒安装架的一端上设有轴承盖，轴承盖与轴承座通过螺栓拆卸连接，激振杆的另一端穿过滚珠丝杆并插装在中间轴的一端上，中间轴的另一端延伸出轴承座并通过轴向载荷静力传感器与浮动轴的一端相连，浮动轴的另一端延伸至套筒的外部，浮动轴与套筒之间设有静压气体轴承和磁轴承，浮动轴通过静压气体轴承和磁轴承与套筒转动连接，磁轴承靠近激振器设置，静压气体轴承靠近高速永磁电机设置，测试组件中的被测部安装在浮动轴的另一端上，套筒支撑架的上部套装在套筒的另一端上，套筒支撑架的底部与底板的上表面固定连接；
[0011]进一步地，所述测试组件包括推力盘二号位移传感器、止推箔片轴承座、转矩测试单元、两个推力盘一号位移传感器和多个温度传感器；所述止推箔片轴承座安装在浮动轴的另一端上，且止推箔片轴承座的轴线与浮动轴的轴线共线设置，被测止推箔片轴承安装在止推箔片轴承座上，推力盘二号位移传感器和两个推力盘一号位移传感器均设置在推力盘靠近高速永磁电机的一侧，推力盘二号位移传感器设置在高速永磁电机的正下方，且推力盘二号位移传感器通过位移传感器支架与底板的上表面固定连接，推力盘二号位移传感器的信号接收端朝向推力盘设置，两个推力盘一号位移传感器均通过安装支架安装在高速永磁电机的外壳上，且每个推力盘一号位移传感器的信号接收端朝向推力盘设置，多个温度传感器沿周向等距设置在止推箔片轴承座中，且温度传感器的信号接收端朝向止推箔片轴承设置，转矩测试单元设置在套筒的一侧，且转矩测试单元通过安装支架安装在底板的上表面上，套筒的外侧壁上加工有测量孔，转矩测试单元的信号接收端穿过测量孔朝向浮动轴设置；
[0012]进一步地，所述推力盘二号位移传感器与每个推力盘一号位移传感器之间呈120
°
夹角设置；
[0013]进一步地，所述转矩测试单元包括力矩静力传感器和测力矩杆，所述力矩静力传感器通过安装支架安装在底板的上表面上，测力矩杆的一端与力矩静力传感器的信号接收端固定连接，测力矩杆的另一端穿过测量孔朝向浮动轴设置；
[0014]进一步地，所述止推箔片轴承座的外圆面上还设有冷气输送管，冷气输送管通过嵌夹与止推箔片轴承座的外圆面拆卸连接，冷气输送管的一端与冷气输送机连通设置，冷气输送管的另一端朝向被测止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，其特征在于：所述测试装置包括底板(1)、驱动组件、测试组件、加载组件和防护组件；所述驱动组件和加载组件均安装在底板(1)的上表面上，且驱动组件与加载组件相对设置，测试组件设置在驱动组件和加载组件之间，且测试组件中的被测部安装在加载组件靠近驱动组件的一端上，防护组件套设在驱动组件的外侧，且防护组件与底板(1)滑动连接，防护组件可沿底板(1)的长度方向进行往复运动。2.根据权利要求1所述的一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，其特征在于：所述驱动组件包括高速永磁电机(3)和推力盘(6)，所述高速永磁电机(3)靠近底板(1)的一端设置，高速永磁电机(3)下方设有电机安装架，电机安装架与底板(1)的上表面固定连接，高速永磁电机(3)安装在电机安装架上，推力盘(6)套装在高速永磁电机(3)的电机输出轴上。3.根据权利要求2所述的一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，其特征在于：所述高速永磁电机(3)上还设有水冷管道，水冷管道与高速永磁电机(3)的电机壳体拆卸连接，水冷管道的一端通过抽液泵与外置水箱连通设置，水冷管道的一端朝向推力盘(6)设置。4.根据权利要求3所述的一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，其特征在于：所述驱动组件还包括主轴位移传感器(2)和主轴转速传感器，主轴位移传感器(2)设置在高速永磁电机(3)远离推力盘(6)的一侧，且主轴位移传感器(2)通过传感器支架与底座(1)的上表面固定连接，主轴转速传感器设置在高速永磁电机(3)靠近推力盘(6)的一侧，且主轴转速传感器通过传感器支架与底座(1)的上表面固定连接。5.根据权利要求4所述的一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置，其特征在于：所述加载组件包括轴向载荷静力传感器(10)、静压气体轴承(13)、浮动轴(14)、磁轴承(15)、中间轴(16)、深沟球轴承(17)、轴承座(18)、弹簧(19)、滚珠丝杠(20)、激振杆(21)、从动齿轮(22)、动态力传感器(23)、激振器(24)、套筒(27)、套筒安装架(28)、套筒支撑架(29)、大螺母(30)、导向内套(31)、主动齿轮和伺服电机；所述激振器(24)设置在底座(1)上表面的另一端上，且激振器(24)的下方设置有激振器安装架，激振器安装架与底座(1)的上表面拆卸连接，激振器(24)安装在激振器安装架上，激振器(24)中的激振力输出轴与高速永磁电机(3)中的输出轴相对设置，且激振器(24)中激振力输出轴的轴线与高速永磁电机(3)中输出轴的轴线共线设置，动态力传感器(23)的一端套装在激振器(24)中的激振力输出轴上，动态力传感器(23)另一端套装在激振杆(21)的一端上，激振杆(21)插设在滚珠丝杠(20)中，且激振杆(21)与滚珠丝杠(20)同轴设置，滚珠丝杠(20)插设在套筒安装架(28)上，且滚珠丝杠(20)的两端均延伸至套筒安装架(28)的外部，滚珠丝杠(20)通过轴承与套筒安装架(28)转动连接，滚珠丝杠(20)靠近激振器(24)的一端上套设有从动齿轮(22)，从动齿轮(22)通过平键与滚珠丝杠(20)固定连接，伺服电机设置在激振器(24)的一侧，且伺服电机与底座(1)的上表面固定连接，主动齿轮套装在伺服电机的输出轴上，且主动齿轮与从动齿轮(22)齿啮合设置，套筒(27)设置在套筒安装架(28)远离激振器(24)的一侧上，且套筒(27)的轴线与激振器(24)中激振力输出轴的轴线共线设置，套筒(27)的一端通过螺栓与套筒安装架(28)拆卸连接，套筒(27)内插设有导向内套(31)，导向内套(31)与套筒(27)同轴设置，导向内套(31)通过套筒(27)内壁的限
位槽与套筒(27)间隙配合连接，滚珠丝杠(20)中的螺纹部插设在导向内套(31)中，且滚珠丝杠(20)的螺纹部上套设有大螺母(30)，大螺母(30)与滚珠丝杠(20)螺纹连接，大螺母(30)设置在导向内套(31)内，且滚珠丝杠(20)可带动大螺母(30)沿导向内套(31)的轴线方向在导向内套(31)中进行往复运动，导向内套(31)远离套筒安装架(28)的一端上安装有轴承座(18)，大螺母(30)与轴承座(18)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科繁，张广辉，韩佳真，国阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：