[發明專利]一種半球型動壓馬達軸承間隙測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201510583887.6
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105203018B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 黃德;董君華;崔硯;蘇義兵;謝應隆;常靜緩;石寧霞;李廣平
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 張麗娜

技術領域

本發明涉及航天慣性器件精密檢測技術領域，特別涉及一種半球型動壓馬達軸承間隙測量裝置及方法。

背景技術

半球型動壓馬達是理想的動壓氣浮軸承電機，其軸承的承載能力取決于軸承工作間隙。半球動壓馬達軸承的軸向間隙和徑向間隙要求2～4μm，目前馬達生產過程中，缺乏有效的測量手段，只能依靠高精度三坐標測試儀，對軸承偶件半球和球碗分別進行檢測，測量誤差較大，檢測精度不能滿足使用要求；且測量周期較長，需要專業檢測人員操作，檢測效率低，嚴重影響生產效率。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有半球型動壓馬達軸承間隙測量技術的不足，提出半球型動壓馬達軸承間隙測量裝置及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的半球型動壓馬達軸承間隙測量裝置，包括電感測微儀、大理石平板、軸向間隙測量工裝、徑向間隙測量工裝、測頭連接線、滑輪線繩、定滑輪、定滑輪支架、電感測微儀測頭支架和砝碼；電感測微儀上帶有電感測微儀測頭；

軸向間隙測量工裝包括第一V型鐵、第二V型鐵和兩個螺栓，軸向間隙測量工裝用于固定半球動壓馬達的轉子外圓，第一V型鐵為右表面的中間部分帶有V型槽的鐵塊，第二V型鐵為左表面的中間部分帶有V型槽的鐵塊；

第一V型鐵的V型開口大端與第二V型鐵的V型開口大端相對；

半球動壓馬達的轉子外圓與第一V型鐵的V型表面以及第二V型鐵的V型表面相切；

第一V型鐵和第二V型鐵通過兩個螺栓進行固定；

徑向間隙測量工裝為帶V型槽壓板的支撐支架式工裝，用于固定半球動壓馬達的軸兩端；徑向間隙測量工裝包括位于其底端的底板和位于底板上方的支撐板以及壓板，支撐板位于底板的兩端，兩個支撐板的頂端均帶有V型槽，兩個支撐板的頂端的V型槽相同；底板和兩個支撐板為一體成型；當半球動壓馬達的軸放入到支撐板上的V型槽中后，使用螺栓將壓板和支撐板頂端V型槽兩端部分固定連接，起到固定壓緊半球動壓馬達的軸的目的；

大理石平板表面光潔度小于Ra0.002mm，平面度小于0.005mm。

電感測微儀放置在大理石平板上；

定滑輪支架固定在大理石平板上，用于支撐定滑輪、滑輪線與砝碼；

電感測微儀測頭支架固定在大理石平板上，用于支撐電感測微儀測頭與測微儀連接線；

測頭連接線的一端與電感測微儀連接，中間部分通過電感測位儀測頭支架固定，另一端與電感測微儀測頭的非敏感端連接；電感測微儀測頭的敏感端與動壓馬達的待測端接觸；

測量半球型動壓馬達的軸向間隙時，將半球動壓馬達放置于軸向間隙測量工裝中，緊固螺栓，用軸向間隙測量工裝相對的V型槽將半球動壓馬達的轉子外圓夾緊；滑輪線的一端與半球動壓馬達的軸豎直向上一端連接，另一端與砝碼連接；

測量半球動壓馬達的徑向間隙時，將半球動壓馬達水平放置于徑向間隙測量工裝的V型槽中，用徑向間隙測量工裝的V型槽將半球動壓馬達的軸進行固定，滑輪線的一端與半球型動壓馬達的轉子外圓待測端連接，另一端與砝碼連接；

半球動壓馬達的軸上帶有壓緊套，壓緊套為紫銅材質，與半球動壓馬達的軸螺紋連接，避免馬達軸在測量過程受到磨損或劃傷。

本發明的一種半球型動壓馬達軸承間隙高精度測量方法，該方法用于測量半球型動壓馬達軸承的軸向間隙和徑向間隙；

步驟為：

(1)在半球型動壓馬達軸的待測端裝入壓緊套，使半球型動壓馬達轉子外圓與第一V型鐵V型面和第二V型鐵V型面相切，使用螺栓將第一V型鐵和第二V型鐵固定，從而使得半球型動壓馬達轉子外圓緊固在軸向間隙測量工裝上，保持馬達軸的待測端豎直向上；

(2)將電感測微儀打開，將電感測微儀測頭置于待測端壓緊套端面中心點，壓緊套與滑輪線繩、滑輪、砝碼連接，從而使得馬達軸與滑輪線繩、滑輪、砝碼連接；

(3)用100g砝碼施力吊起馬達軸，電感測微儀讀出測量值，記為L1；松開100g砝碼時，電感測微儀讀數L2，兩次測量值之差L1-L2即為第一次測量的馬達軸向間隙值；擰松螺栓，變換半球型動壓馬達轉子外圓位置，使用軸向間隙測量工裝重新固定半球型動壓馬達轉子外圓，用100g砝碼施力吊起馬達軸，電感測微儀讀出測量值，記為L1′；松開100g砝碼時電感測微儀讀數L2′，兩次測量值之差L1′-L2′即為第二次測量的馬達軸向間隙值；變換半球型動壓馬達轉子外圓位置，重復測量6～8次，取平均值，即為半球型動壓馬達軸承被測端的軸向間隙；

(4)按照步驟(1)(2)(3)，可測得另一端的軸向間隙。