[發(fā)明專利]高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承懸浮特性三維測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710311863.4
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107219476B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國民;李萬杰;邱清泉;余志強(qiáng);艾力旺;高智遠(yuǎn);宋乃浩;周微微;靖立偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01M5/00;G01M13/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承懸浮特性三維測量裝置，其特征在于：所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承懸浮特性三維測量裝置由支架、三軸運(yùn)動機(jī)械手、永磁轉(zhuǎn)子固定裝置(13)、雙層低溫杜瓦、測力傳感器、傳感器固定裝置、機(jī)械手運(yùn)動控制系統(tǒng)，以及自動控制系統(tǒng)組成；

所述的支架由無磁不銹鋼材料焊接而成，構(gòu)成整個測量裝置的主體框架結(jié)構(gòu)；支架的上橫梁(2)上安裝三軸運(yùn)動機(jī)械手，永磁轉(zhuǎn)子固定裝置(13)安裝在三軸運(yùn)動機(jī)械手垂向機(jī)械臂(6)的第三滑塊(30)的上端面，永磁轉(zhuǎn)子固定裝置(13)的背面與所述第三滑塊(30)的上端面貼合，永磁轉(zhuǎn)子固定裝置(13)帶螺紋孔的下端面與所述第三滑塊(30)的上端面垂直；雙層低溫杜瓦位于支架的內(nèi)部的中心位置，包括杜瓦(14)和支撐杜瓦(14)的杜瓦支撐裝置；多個測力傳感器分別位于杜瓦(14)的圓周方向外壁或底面，測力傳感器的一端與杜瓦(14)連接，測力傳感器的另一端固定在傳感器固定裝置上；所述的測力傳感器包括垂直測力傳感器(19)、橫向測力傳感器(20)和縱向測力傳感器(21)，橫向測力傳感器(20)和縱向測力傳感器(21)合稱為水平測力傳感器；傳感器固定裝置分為垂直測力傳感器固定裝置和水平測力傳感器固定裝置，垂直測力傳感器固定裝置位于杜瓦(14)的底部；水平測力傳感器固定裝置位于杜瓦的圓周方向外壁；機(jī)械手運(yùn)動控制系統(tǒng)的3個交流伺服放大器的電源輸出端口通過3路電源電纜分別與三軸運(yùn)動機(jī)械手的3個交流伺服電機(jī)的電源輸入端口連接，機(jī)械手運(yùn)動控制系統(tǒng)的3個交流伺服放大器的控制輸出端口通過3路控制電纜分別與三軸運(yùn)動機(jī)械手的3個交流伺服電機(jī)的控制輸入端口相連；自動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端通過3路控制電纜分別與3個測力傳感器的信號輸出端相連，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端通過通訊電纜與上位機(jī)串口相連，自動控制系統(tǒng)的電機(jī)運(yùn)動控制卡的控制輸出端通過3路控制電纜分別與機(jī)械手運(yùn)動控制系統(tǒng)的3個交流伺服放大器的控制輸入端口連接，電機(jī)運(yùn)動控制卡的輸入/輸出端口與上位機(jī)連接。

2.按照權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承懸浮特性三維測量裝置，其特征在于：所述的三軸運(yùn)動機(jī)械手由1個垂向機(jī)械臂(6)、1個橫向機(jī)械臂(4)和2個縱向機(jī)械臂(5)組成，三個機(jī)械臂上均裝有滑塊；2個縱向機(jī)械臂(5)分別位于支架兩側(cè)的支架上橫梁(2)的上端面，縱向機(jī)械臂(5)的兩端與支架上橫梁(2)的兩端對齊，縱向機(jī)械臂(5)的側(cè)面與支架上橫梁(2)的側(cè)面對齊；橫向機(jī)械臂(4)橫跨于縱向機(jī)械臂(5)的上部，為側(cè)立式安裝，橫向機(jī)械臂(4)的兩端與縱向機(jī)械臂(5)的側(cè)面對齊，橫向機(jī)械臂(4)的側(cè)面與縱向機(jī)械臂(5)上的第二滑塊固定連接；垂向機(jī)械臂(6)直立式安裝于橫向機(jī)械臂(4)的第一滑塊(11)的上端面，垂向機(jī)械臂(6)的下端與橫向機(jī)械臂(4)的側(cè)面對齊，垂向機(jī)械臂(6)的背面與橫向機(jī)械臂(4)上的第一滑塊(11)的上端面貼合，且二者固定連接。

3.按照權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承懸浮特性三維測量裝置，其特征在于：所述的雙層低溫杜瓦位于支架內(nèi)部的中心位置，包括杜瓦(14)和支撐杜瓦(14)的杜瓦支撐裝置；所述的杜瓦支撐裝置由4個萬向球、4根支撐螺桿、4個螺桿緊固裝置、2個支撐橫梁、4根支撐立柱及4個手輪組成；測量徑向回復(fù)力時，4個萬向球和4根支撐螺桿安裝在杜瓦(14)的底部，根據(jù)杜瓦的直徑大小，在支撐橫梁上距離支撐橫梁橫向中心線位置兩側(cè)距離相等的4個位置調(diào)整通孔安裝有4根支撐螺桿，每個調(diào)整通孔安裝一個支撐螺桿；每根支撐螺桿的上端安裝一個萬向球，萬向球與支撐螺桿通過螺紋連接，萬向球的球面與杜瓦(14)的底面相切；支撐螺桿的另一端通過與位置調(diào)整通孔螺紋配合固定于支撐橫梁上，并且在支撐橫梁下端面通過螺母將支撐螺桿鎖緊；測量垂直懸浮力時，4個萬向球和4個支撐螺桿安裝在杜瓦(14)的圓周方向外壁，根據(jù)所測量的高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承超導(dǎo)定子的高度在4根支撐立柱上的位置調(diào)整通孔安裝螺桿緊固裝置，4根支撐螺桿通過螺桿緊固裝置固定于4根支撐立柱上，每根支撐螺桿的一端與1個萬向球固定連接，萬向球的球面與杜瓦(14)的圓周方向外壁相切，支撐螺桿的另一端穿過螺桿緊固裝置的中心螺紋通孔與位于支架外的手輪連接。