[實用新型]氣體軸承-轉子系統動態加載綜合實驗臺

無效

• 申請號: 201020666902.6
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN201909714U
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 趙廣;陳鋒;王巍;于賀春;馬文琦
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.氣體軸承-轉子系統動態加載綜合實驗臺，包括超高速氣體軸承支承模塊，一體化基礎支撐結構，迷宮-氣膜聯合密封結構，靜、動態加載機構和轉子系統五個部分；其特征在于：

超高速氣體軸承支承模塊包括徑向氣體軸承、止推氣體軸承和徑向-止推聯合氣體軸承；徑向氣體軸承、徑向-止推聯合氣體軸承作為被測量軸承；

一體化基礎支撐結構包括一體化機匣、凸臺和蓋板，一體化機匣為圓筒形，中間設置凸臺，一體化機匣中間開設用于安放可傾瓦加載軸承的方孔，一體化機匣上還在止推氣體軸承附近開設兩個用于安放傳感器探頭的通孔；

迷宮-氣膜聯合密封結構包括密封支架、迷宮密封環和氣膜密封環，迷宮密封環內表面開設迷宮槽，氣膜密封環內表面開設泵槽，氣膜密封采用經降壓后的外界高壓氣體供氣，轉軸旋轉時在轉軸和氣膜密封環之間形成氣膜，泵槽開設方向是實現該氣膜的氣體由氣膜密封環出口流向迷宮密封環出口；

靜、動態加載機構包括主支撐架、激振器、可調簡支梁、簡支梁加載調整螺栓、加載彈簧、力-頻率傳感器、可傾瓦加載軸承；可調簡支梁為一個矩形塊，其厚度為2-5mm，其兩端開有連接孔，可調簡支梁中間處上下平面上焊接兩個圓柱體；可傾瓦加載軸承主要由耐磨合金、支承體、供氣孔、供氣通道和密封橡膠圈組成，為3瓦塊可傾瓦氣體軸承或者4瓦塊可傾瓦氣體軸承中的一個瓦塊，可傾瓦加載軸承繞密封橡膠圈彈性支點360°動態擺動；

轉子系統包括蝸殼、驅動渦輪、止推盤和轉軸，轉軸和止推盤是一體結構，止推盤位于轉軸1/5位置處，轉軸上對應迷宮密封環位置開設迷宮槽，轉軸和止推盤交界處圓周上開設2-8個對稱布置的導流孔；

氣體軸承-轉子系統動態加載一體化實驗臺各部件之間的連接關系如下：

轉子系統通過超高速氣體軸承支承模塊支承、通過迷宮-氣膜聯合密封結構?實現密封，超高速氣體軸承支承模塊、迷宮-氣膜聯合密封結構安裝固定到一體化基礎支撐結構之上，靜、動態加載機構和一體化基礎支撐結構連接，實現實驗臺的加載功能；

止推盤兩側的轉軸上分別放置徑向-止推聯合氣體軸承、止推氣體軸承，轉軸上沒有止推盤的一端放置徑向氣體軸承；徑向-止推聯合氣體軸承、止推氣體軸承和徑向氣體軸承放置于一體化機匣中，徑向氣體軸承、徑向-止推聯合氣體軸承的外圓表面和一體化機匣的內表面貼合，徑向-止推聯合氣體軸承的一個側壁、止推氣體軸承的一個側壁分別和凸臺的兩個側壁貼合；一體化機匣右側安裝蓋板，一體化機匣左側安裝密封支架，徑向-止推聯合氣體軸承左側安裝氣膜密封環，氣膜密封環左側安裝迷宮密封環，迷宮密封環和氣膜密封環的外圓表面和密封支架內表面貼合；轉軸的端部安裝渦輪，渦輪外部安裝蝸殼；主支撐架的下方用于固定一體化機匣，上部橫梁上安裝激振器，兩個側壁上通過簡支梁加載調整螺栓固定和調節可調簡支梁，可調簡支梁向下彎曲壓緊加載彈簧，壓緊彈簧下端連接力-頻率傳感器，力-頻率傳感器下端連接可傾瓦加載軸承，可傾瓦加載軸承穿過一體化機匣上開設的方孔放置于轉軸上方，位于徑向氣體軸承、徑向-止推聯合氣體軸承中間位置；

渦輪、蝸殼、密封支架、迷宮密封環、氣膜密封環、一體化機匣、徑向-止推聯合氣體軸承、止推氣體軸承、徑向氣體軸承、凸臺、擋板、可傾瓦加載軸承和轉軸同軸；可傾瓦加載軸承和轉軸的間隙在15-100um，徑向-止推聯合氣體軸承、止推氣體軸承與止推盤之間的軸向間隙均為50um，徑向氣體軸承、徑向-止推聯合氣體軸承與轉軸徑向間隙均為20-60um。

2.如權利要求1所述的氣體軸承-轉子系統動態加載綜合實驗臺，其特征還在于，超高速氣體軸承支承模塊設有軸承拆卸工裝，該軸承拆卸工裝由螺桿、?調整螺母、定位盤、開合爪、開合爪轉軸、開合爪固定盤組成；螺桿上攻有螺紋，其一端安裝開合爪固定盤，開合爪固定盤上開設開合爪方槽并安裝開合爪轉軸，開合爪安裝在開合爪轉軸上；螺桿另一端穿上定位盤，旋轉調整螺母，使定位盤沿軸向移動；開合爪有2-6個，與開合爪轉軸連接的一端為半圓結構，在螺桿轉動時開合爪自動張開。

3.如權利要求1所述的氣體軸承-轉子系統動態加載綜合實驗臺，其特征還在于，其所述的可調簡支梁，采用非連續變截面簡支梁代替；非連續變截面簡支梁由矩形體、凹槽、連接孔、圓柱體組成；矩形體的兩端各開有一個階梯形凹槽，凹槽長度與矩形體長度的比為1∶10至1∶20，矩形體兩個截面的高度比為10∶1到4∶1；矩形體兩端開有連接孔，矩形體中間處上下平面上焊接兩個圓柱體；非連續變截面簡支梁通過調節兩端的支承力，獲得歐拉壓桿的效果，該非連續變截面簡支梁和下方安裝的加載彈簧一起構成低頻支承系統。?