[實(shí)用新型]高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承裝置試驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621290937.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206321422U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖林京;王繼強(qiáng);王康;陳厚瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/04
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型專利涉及磁懸浮支承技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承裝置試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

磁力軸承是磁懸浮原理應(yīng)用在機(jī)械工程領(lǐng)域中的一項(xiàng)新的支承技術(shù)，其區(qū)別于傳統(tǒng)的支承方式，具有無(wú)摩擦、無(wú)磨損、無(wú)潤(rùn)滑、運(yùn)動(dòng)阻力小、轉(zhuǎn)速高、精度高、功耗低以及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，隨著有關(guān)研究的不斷發(fā)展，已有的電磁軸承種類(lèi)很多，按工作原理可分為三類(lèi)：主動(dòng)磁軸承、被動(dòng)磁軸承、混合磁軸承。由于主動(dòng)磁力軸承具有轉(zhuǎn)子位置、軸承剛度和阻尼可由控制系統(tǒng)確定等優(yōu)點(diǎn)，所以在磁懸浮應(yīng)用領(lǐng)域中，主動(dòng)磁力軸承得到了最為廣泛的應(yīng)用。

目前主動(dòng)磁懸浮支撐技術(shù)已經(jīng)日趨完善，基于此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也逐漸豐富，如應(yīng)用在軍事上的用于衛(wèi)星姿態(tài)控制的動(dòng)量飛輪，應(yīng)用于儲(chǔ)能飛輪電池的磁懸浮軸承，應(yīng)用于精密機(jī)加工的磁力軸承真空泵等等。盡管磁懸浮軸承的應(yīng)用已經(jīng)有很多，但磁懸浮軸承應(yīng)用于高速柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承領(lǐng)域的研究不多，尤其是能進(jìn)行高速磁懸浮系統(tǒng)性能檢測(cè)的試驗(yàn)臺(tái)在磁懸浮技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域更是很少涉及。隨著高速柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)理論研究的深入，迫切需要進(jìn)行適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域的磁懸浮軸承綜合試驗(yàn)臺(tái)的研發(fā)。

對(duì)高速磁懸浮支承技術(shù)的研究中，實(shí)驗(yàn)研究是很重要的一環(huán)，從之前的研究結(jié)果可看出高速柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承的理論及仿真研究結(jié)果與實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果還是存在一定的誤差，所以說(shuō)要對(duì)磁懸浮支承裝置進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)驗(yàn)研究顯得的尤為重要。對(duì)磁懸浮支承技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究需要有試驗(yàn)臺(tái)對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試檢驗(yàn)，本實(shí)用新型專利設(shè)計(jì)研發(fā)了一種可以對(duì)高速磁懸浮支承系統(tǒng)進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)分析的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為磁懸浮支承技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，以期將高速磁懸浮支承技術(shù)推向更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承裝置試驗(yàn)臺(tái)，采用的技術(shù)方案是：磁懸浮支承試驗(yàn)臺(tái)主體部分包含磁懸浮支承主軸部分以及負(fù)載模擬測(cè)量部分，主要包含磁懸浮軸承，高速電機(jī)，磁粉離合器，負(fù)載飛輪組，電渦流測(cè)功機(jī)五個(gè)部分，其中磁懸浮軸承和高速電機(jī)構(gòu)成磁懸浮支承主軸系統(tǒng)；磁粉離合器用來(lái)模擬負(fù)載的突然加載；負(fù)載飛輪組為多個(gè)由鑄鐵材料制造的不同直徑的飛輪盤(pán)組成，用來(lái)模擬不同大小的負(fù)載；由電渦流測(cè)功機(jī)以及控制器組成的測(cè)量裝置，可以測(cè)取被測(cè)高速轉(zhuǎn)軸的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而得出輸出功率，并且具有試驗(yàn)臺(tái)制動(dòng)器的功能。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還有：該試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)加載不同的飛輪配組實(shí)現(xiàn)高速磁懸浮支承裝置的不同負(fù)載模擬以適應(yīng)不同領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)要求。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還有：該試驗(yàn)臺(tái)采用電渦流測(cè)功機(jī)和磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移傳感器作為主要測(cè)量裝置，電渦流測(cè)功機(jī)可以測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)主軸的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和功率等數(shù)據(jù)，位移傳感器可以測(cè)量磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)子位移，從而分析和控制軸承的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還有：該試驗(yàn)臺(tái)主要設(shè)備同軸分布在工字型底座上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

（1）該試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)高速磁懸浮支承裝置進(jìn)行，起浮實(shí)驗(yàn)，靜態(tài)懸浮實(shí)驗(yàn)，動(dòng)態(tài)懸浮實(shí)驗(yàn)，空載運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，突加負(fù)載穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，負(fù)載運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，外部沖擊擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)過(guò)程的狀態(tài)測(cè)量；

（2）該試驗(yàn)臺(tái)可以測(cè)試裝置在不同運(yùn)行狀態(tài)下的功率，承載能力，軸系的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，剛度，阻尼以及回轉(zhuǎn)精度等性能參數(shù)；

（3）該試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)加載不同的飛輪配組實(shí)現(xiàn)高速磁懸浮支承裝置的不同負(fù)載模擬以適應(yīng)不同領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)要求；

（4）該試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)靈活，可適應(yīng)于多種高速磁懸浮支承裝置的模擬實(shí)驗(yàn)，特性分析；也可用于中低速磁懸浮支承裝置的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，具有良好的通用性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承裝置試驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承裝置試驗(yàn)臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖中，1. 軸向磁軸承；2. 磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移傳感器；3. 高速電機(jī)；4. 徑向磁軸承；5. 聯(lián)軸器；6. 磁粉離合器；7. 負(fù)載模擬飛輪組；8. 電渦流測(cè)功機(jī)； 9. 電機(jī)支承結(jié)構(gòu)；10. 試驗(yàn)臺(tái)工字型底座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

如圖2所示，本實(shí)用新型高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)磁懸浮支承裝置試驗(yàn)臺(tái)，各組成部分分別為軸向磁軸承1， 磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移傳感器2，高速電3，徑向磁軸承4，聯(lián)軸器5，磁粉離合器6，負(fù)載模擬飛輪組7，電渦流測(cè)功機(jī)8，電機(jī)支承結(jié)構(gòu)9，試驗(yàn)臺(tái)工字型底10。