一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，涉及空气箔片轴承检测设备领域，本发明专利技术的技术方案包括设置于光学平台的基座，所述基座上设置有如下模块：驱动模块；用于对试验轴系提供支撑并提供转动的动力；推力加载模块；用于对试验轴系提供轴向加载力；推力测量模块；用于对试验轴系的轴向位移和力矩进行测量；径向加载模块；用于对试验轴系提供径向加载力；径向测量模块：用于对试验轴系的径向位移和力矩进行测量

【技术实现步骤摘要】
一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置


[0001]本专利技术涉及空气箔片轴承检测设备领域，特别是涉及一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置
。

技术介绍

[0002]空气箔片轴承采用空气作为润滑剂，具有转速高
、
无污染
、
低摩擦
、
精度高
、
使用寿命长
、
稳定性好等特点，在高速透平机械中具有广泛的应用前景，如在飞机的空气循环机
、
坦克空气制冷系统透平膨胀机
、
燃气轮机中都有广泛的应用，成为这类机械的关键部件之一
。
[0003]评估空气箔片轴承性能主要是静态特性和动态特性，静态特性主要是承载力
、
偏位角
、
摩擦力矩，动态特性主要是刚度
、
阻尼，通过改变空气箔片轴承工况，并通过相应的传感器进行数据采集与处理分析，获取空气箔片轴承静动特性
。
提高空气箔片轴承性能已经成为各领域发展有待研究解决的重要问题
。
[0004]此外，实际应用中，空气箔片径向轴承和空气箔片推力轴承一般成组使用，开展空气箔片径向和推力组合轴承的联合测试实验具有重要意义，在公开号为
CN115165360A
的专利文献公开了一种水平式弹性箔片空气动压止推轴承性能检测装置，该方案也只能对止推空气箔片轴承进行测试，无法同时对径向空气箔片轴承和推力空气箔片轴承进行测试
。
专利
技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，可以同时对径向空气箔片轴承和推力空气箔片轴承进行实验，提出了静态加载组件和动态加载组件
。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，包括基座，所述基座上设置有如下模块：
[0007]驱动模块；用于对试验轴系提供支撑并提供转动的动力；
[0008]推力加载模块；用于对试验轴系提供轴向加载力；
[0009]推力测量模块；用于对试验轴系的轴向位移和力矩进行测量；
[0010]径向加载模块；用于对试验轴系提供径向加载力；
[0011]径向测量模块：用于对试验轴系的径向位移和力矩进行测量
。
[0012]通过本方案能够实现同时对所述推力空气箔片轴承和所述径向空气箔片轴承进行试验，通过对其分别加载轴向力和径向力，可以对空气箔片轴承的轴向位移
、
力矩和径向位移
、
力矩性能进行检测，实现组合轴承静态和动态性能的综合评估
。
[0013]优选地，所述驱动模块包括测试转子和电主轴；
[0014]所述测试转子的两端通过角接触球轴承配合于所述支撑座，所述测试转子的中部外套径向空气箔片轴承；
[0015]所述测试转子的其中一端通过联轴器与所述电主轴连接
。
[0016]通过电主轴带动测试转子转动
。
[0017]优选地，所述推力加载模块包括加载盘
、
推力轴向连接杆
、
连接盘
、
推力轴向力传感器和推力直线电机；
[0018]所述测试转子外部环绕所述加载盘，所述加载盘的一侧与所述推力空气箔片轴承连接，所述加载盘的另一侧与所述连接盘相对连接，所述连接盘与所述加载盘之间通过若干所述推力轴向连接杆相对连接，各所述推力轴向连接杆于所述测试转子外围环绕均布，所述连接盘与所述推力直线电机的输出端之间设置有所述推力轴向力传感器
。
[0019]通过推力直线电机提供轴向推力借助连接盘
、
推力轴向连接杆和加载盘推动推力空气箔片轴承，以对推力空气箔片轴承提供加载力，其中推力轴向力传感器能够对推力大小实时检测
。
[0020]优选地，所述推力轴向连接杆通过直线轴承与所述支撑座配合
。
直线轴承能够提高推力轴向连接杆滑动的稳定性
。
[0021]优选地，所述推力测量模块包括推力位移测量组件和推力力矩测量组件；
[0022]所述推力位移测量组件包括推力电涡流支架和推力电涡流传感器；
[0023]所述推力电涡流支架设置于基座，所述推力电涡流支架设置有若干所述推力电涡流传感器，各所述推力电涡流传感器对应所述连接盘的盘面环绕分布，所述推力电涡流传感器的检测端测量所述连接盘的盘面位移
。
[0024]通过推力电涡流传感器对推力连接盘进行轴向位移测量
。
[0025]优选地，所述推力力矩测量组件包括推力力矩连接杆
、
推力力矩力传感器和推力力矩弹簧，所述推力力矩连接杆的一端径向固定于所述连接盘，所述推力力矩连接杆的另一端分别连接有所述推力力矩力传感器和推力力矩弹簧，所述推力力矩力传感器和推力力矩弹簧的自由端分别向两个相反的方向连接至基座，所述推力力矩弹簧的拉力方向与所述推力力矩连接杆垂直
。
[0026]通过推力力矩力传感器检测示数乘以力臂得到力矩参数，由于实际工况产生的力矩很小，需要在推力力矩连接杆另一侧通过推力力矩弹簧给推力力矩力传感器一定的预紧力
。
[0027]优选地，所述径向加载模块包括静态加载组件和动态加载组件
。
以便对所述径向空气箔片轴承进行静态和动态加载
。
[0028]优选地，所述静态加载组件包括径向直线电机
、
静态径向力传感器
、
连接绳
、
过渡套和加载套；
[0029]所述径向直线电机通过径向加载机架相对光学平台固定，所述径向直线电机的输出端通过静态径向力传感器与所述连接绳的一端连接；
[0030]所述径向空气箔片轴承外部配合所述过渡套，所述过渡套配合所述加载套，所述加载套的外部与所述连接绳的另一端连接
。
[0031]径向直线电机可以自动控制微进给进行均匀加载，并且具有较好的自锁性，使径向空气箔片轴承的加载更加平稳
。
[0032]优选地，所述静态加载组件的两侧分别安装所述动态加载组件，所述动态加载组件包括电磁激振器
、
动态加载力传感器和加载头；
[0033]所述电磁激振器通过径向加载机架相对光学平台固定，所述电磁激振器的输出端
通过所述动态加载力传感器与加载头连接
。
[0034]电磁激振器可以产生良好的动态激振力，通过信号发生器和功率放大器的调节产生期望的动态响应
。
[0035]优选地，所述径向测量模块包括径向位移测量组件和径向力矩测量组件；
[0036]所述径向位移测量组件包括径向电涡流支架和径向电涡流传感器，所述加载套连接所述径向电涡流支架，所述径向电涡流支架固定所述径向电涡流传感器，所述径向电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，其特征在于，包括设置于光学平台
(1)
的基座
(2)
，所述基座
(2)
上设置有如下模块：驱动模块
(9)
；用于对试验轴系提供支撑并提供转动的动力；推力加载模块
(3)
；用于对试验轴系提供轴向加载力；推力测量模块
(7)
；用于对试验轴系的轴向位移和力矩进行测量；径向加载模块
(6)
；用于对试验轴系提供径向加载力；径向测量模块
(8)
：用于对试验轴系的径向位移和力矩进行测量
。2.
根据权利要求1所述的一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，其特征在于：所述驱动模块
(9)
包括测试转子
(904)
和电主轴
(908)
；所述测试转子
(904)
的两端通过角接触球轴承
(903)
配合于支撑座
(901)
，所述测试转子
(904)
的中部外套径向空气箔片轴承
(5)
；所述测试转子
(904)
的其中一端通过联轴器
(906)
与所述电主轴
(908)
连接
。3.
根据权利要求2所述的一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，其特征在于：所述推力加载模块
(3)
包括加载盘
(311)、
推力轴向连接杆
(309)、
连接盘
(306)、
推力轴向力传感器
(305)
和推力直线电机
(303)
；所述测试转子
(904)
外部环绕所述加载盘
(311)
，所述加载盘
(311)
的一侧与推力空气箔片轴承
(4)
连接，所述加载盘
(311)
的另一侧与所述连接盘
(306)
相对连接，所述连接盘
(306)
与所述加载盘
(311)
之间通过若干所述推力轴向连接杆
(309)
相对连接，各所述推力轴向连接杆
(309)
于所述测试转子
(904)
外围环绕均布，连接盘
(306)
与所述推力直线电机
(303)
的输出端之间设置有所述推力轴向力传感器
(305)。4.
根据权利要求3所述的一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，其特征在于：所述推力轴向连接杆
(309)
通过直线轴承
(310)
与所述支撑座
(901)
配合
。5.
根据权利要求4所述的一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，其特征在于：所述推力测量模块
(7)
包括推力位移测量组件和推力力矩测量组件；所述推力位移测量组件包括推力电涡流支架
(307)
和推力电涡流传感器
(308)
；所述推力电涡流支架
(307)
设置于基座
(2)
，所述推力电涡流支架
(307)
设置有若干所述推力电涡流传感器
(308)
，各所述推力电涡流传感器
(308)
对应所述连接盘
(306)
的盘面环绕分布，所述推力电涡流传感器
(308)
的检测端测量所述连接盘
(306)
的盘面位移
。6.
根据权利要求5所述的一种空气箔片径向与推力组合轴承联合实验测试装置，其特征在于：所述推力力矩测量组件包括推力力矩连接杆
、

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨，蔡胜民，屈平，姚军民，王士伟，
申请(专利权)人：苏州长城精工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：