[發明專利]一種帶滾動摩擦副的彈性箔片氣體推力軸承性能測試臺

無效

• 申請號: 201010191600.2
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101881696A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 耿海鵬;楊柏松;段文博;戚社苗;虞烈;孫巖樺
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明涉及軸承性能測試的技術領域，尤其涉及一種帶滾動摩擦副的彈性箔片氣體推力軸承性能測試臺。

背景技術

彈性箔片推力軸承在在高速旋轉時，具有體積小、結構緊湊、用空氣作潤滑介質、無污染等優點，彈性箔片軸承的性能主要測試指標是承載能力和靜特性系數，但是，由于工作時推力盤和軸承彈性頂層箔片之間間隙很小，一般只有幾十個微米，承載能力和靜特性系數很難準確測量，目前還沒有專門的測量設備。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種帶滾動摩擦副的彈性箔片氣體推力軸承性能測試臺，能夠準確測量彈性箔片軸承的承載能力和靜特性系數，具有測量精度高的優點。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種帶滾動摩擦副的彈性箔片氣體推力軸承性能測試臺，包括轉子3，轉子3一端通過柔性聯軸節2與異步電機1連接，轉子3中間由兩個高速角接觸球軸承5支承，轉子3的另一端裝有推力軸承推力盤30。

所述的高速角接觸球軸承5安裝在滾動軸承座10上，滾動軸承座10連接在試驗臺底座4上，滾動軸承座10上方裝有油氣潤滑供氣管13，其兩側裝有密封端蓋14，油氣收集器16裝在密封端蓋14的底部，檔油環17裝在預緊端蓋7和高速角接觸球軸承5之間。

所述的推力軸承推力盤30的一側安裝有推力軸承20，推力軸承20連接在推力軸承座22上，滾珠23安裝在推力軸承座22的滾道中，氣壓缸伸出桿24一端連接著氣壓缸活塞25，并裝在氣壓缸缸體26中，另一端和推力傳感器安裝座38連接，推力軸承座22裝在推力軸承座支撐座31上，滾動軸承座10靠近推力軸承座20的一側裝有電渦流位移傳感器36，推力傳感器37貼合在推力軸承座22的內側端面上，電渦流位移傳感器36、推力傳感器37的信號輸出端和計算機相連。

所述的柔性聯軸節2的工作轉速為45000轉/min～80000轉/min，軸向及徑向安裝誤差為0～0.8mm。

所述的高速角接觸球軸承5為帶有預緊和油氣潤滑的高速支撐軸承，其最高工作轉速為100000轉/min。

所述的推力軸承20，包括推力軸承底層箔片34、八片相同的扇形推力軸承頂層箔片32和推力軸承拱箔33，頂層箔片34和拱箔33的一端焊接在底層箔片34上并沿底層箔片34周向均勻分布，其最高工作轉速為100000轉/min。

所述的推力傳感器37為帶有壓電效應的力傳感器，沿著軸向安裝。

所述的電渦流位移傳感器36為電渦流位移傳感器，為兩側對稱安裝。

所述的推力軸承座22的安裝方式為通過雙排滾珠23安裝在推力軸承座支撐座31上的低摩擦的滾動副的安裝方式。

本發明的工作原理：

由異步電機1通過柔性聯軸器2帶動轉子3轉動，固定在測試轉子3一端的推力軸承推力盤30跟隨轉子3同步旋轉，并開動油氣潤滑供氣管13對高速角接觸球軸承5進行潤滑，開始階段彈性箔片氣體推力軸承20與推力軸承推力盤30緩慢接觸，當達到彈性箔片氣體推力軸承20的起飛轉速時，彈性箔片氣體推力軸承20起飛與推力軸承推力盤30脫離接觸，進入穩態，此時電渦流位移傳感器36和推力傳感器37開始采樣數據，當異步電機1的轉速達到設定的工作轉速穩定一段時間后，采樣結束，計算機最后對采樣數據進行分析，便可以獲得某一轉速下的箔片氣體推力軸承承載能力和靜特性系數，改變轉速及其他參數，可獲得相應的承載能力和靜特性系數。

由于本發明通過異步電機驅動轉子，帶動安裝在轉子一端的推力盤上的箔片氣體推力軸承轉動，能夠測定在不同速度下的箔片氣體推力軸承承載能力和靜特性系數，推力傳感器直接貼合在推力軸承座的端面上，而電渦流位移傳感器貼合在推力盤的外的端面上，另外由于推力軸承座和支座間采用滾動摩擦副，摩擦力非常小，因而可以準確地測定推力軸承產生的軸向推力，還可以測定不同轉速下的彈性箔片氣體推力軸承承載能力和靜特性系數，具有測量精度高的優點。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

圖1是本發明的彈性箔片氣體推力軸承測試裝置的結構主視圖。

圖2是本發明的彈性箔片氣體推力軸承測試裝置的結構俯視圖。

圖3是本發明的彈性箔片氣體推力軸承測試裝置的結構A-A向剖視圖。

圖4是被測試彈性箔片氣體推力軸承的結構示意圖，其中(a)為整體結構示意圖，(b)為推力軸承頂層箔片示意圖，(c)為推力軸承波箔示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本明的結構原理及工作原理作進一步詳細說明。