[發明專利]使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺及方法

有效

• 申請號: 201810788892.4
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108716975B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 朱祖超;謝奕兆;翟璐璐;陳海雨;崔寶玲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

1.使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺，其特征在于：包括實驗臺主體裝置；

所述實驗臺主體裝置包括主軸(4)，主軸(4)上套設有至少兩個圓盤、主動軸承的軸承殼(11)和被動軸承的軸承殼(12)，每相鄰兩個圓盤之間設置有一個環形密封裝置；

所述圓盤上設置有圓孔(61)。

2.根據權利要求1所述的使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺，其特征在于：

所述圓盤包括圓盤一(7)、圓盤二(8)、圓盤三(9)和圓盤四(10)，所述環形密封裝置包括環形密封裝置一(13)、環形密封裝置二(14)和環形密封裝置三(15)；

所述主軸(4)由下至上依次套設有安全軸承一(5)、圓盤一(7)、環形密封裝置三(15)、主動軸承的軸承殼(11)、圓盤二(8)、環形密封裝置二(14)、圓盤三(9)、環形密封裝置一(13)、被動軸承的軸承殼(12)、圓盤四(10)、安全軸承二(6)、止推軸承(16)和通電線圈(22)；

所述環形密封裝置一(13)、環形密封裝置二(14)和環形密封裝置三(15)、主動軸承的軸承殼(11)和被動軸承的軸承殼(12)均固定設置在基座(1)上；

所述圓盤一(7)、圓盤二(8)、圓盤三(9)和圓盤四(10)上設置有非接觸式位移傳感器。

所述主軸(4)底部通過切片聯軸器(3)與電機(2)連接。

3.根據權利要求2所述的使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺，其特征在于：

還包括循環管路系統；

所述環形密封裝置一(13)、環形密封裝置二(14)和環形密封裝置三(15)均設置有相互連通的環形密封(32)、進水口(33)和出水口(34)，所述主軸(4)穿過環形密封(32)；

所述水循環系統包括水箱(35)、閥門(36)、過濾器(37)、離心泵(38)、穩流罐(39)、電磁流量計(40)、閥門(41)和閥門(42)；所述水箱(35)的出口、閥門(36)、過濾器(37)、離心泵(38)、穩流罐(39)和電磁流量計(40)依次連接后與環形密封裝置的進水口(33)連接，依次經過所有環形密封裝置后，出水口(34)依次經過閥門(41)和閥門(42)后與水箱(35)的進口連接。

4.根據權利要求3所述的使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺，其特征在于：

所述圓盤一(7)、圓盤二(8)、圓盤三(9)和圓盤四(10)分別通過圓錐形套筒(21)套設在主軸(4)上；

所述圓盤一(7)、圓盤二(8)、圓盤三(9)和圓盤四(10)的中心設置有圓盤孔，主軸(4)穿過圓盤孔，主軸(4)的直徑小于圓盤孔的直徑；

所述圓錐形套筒(21)軸心位置設置有的間隙(22)，主軸(4)穿過間隙(22)；所述圓錐形套筒(21)直徑小的一端伸入圓盤孔與主軸(4)的間隙，圓錐形套筒(21)直徑大的一端設置有供聯接螺釘插入的通孔(25)和螺孔(26)。

5.根據權利要求4所述的使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺，其特征在于：

所述主動軸承的軸承殼(11)和被動軸承的軸承殼(12)的中心都設置有自對準滾珠軸承(27)，所述主軸(4)穿過自對準滾珠軸承(27)，自對準滾珠軸承(27)分別與兩個高壓壓電驅動器(30)和兩個彈性體彈簧(28)連接。

6.根據權利要求5所述的使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺，其特征在于：

所述通電線圈(22)的正極(43)通過電阻箱(45)后與電源(46)的正極(47)聯接，電源(46)的負極(48)與電源(46)的負極(44)聯接。

7.利用權利要求3～6任一所述使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗臺的使用壓電驅動器的變參數轉子的減振實驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、調節安全軸承一(5)和安全軸承二(6)在主軸(4)上的對中性，主軸(4)從上到下依次穿過安全軸承二(6)、圓盤四(10)、圓盤三(9)、圓盤二(8)、圓盤一(7)和安全軸承一(5)，每個圓盤底部都布置好兩個正交的非接觸式位移傳感器；打開電機(2)，待轉子轉動趨于穩定，非接觸式位移傳感器示數波動平穩后，上位機接受并分析各個非接觸式位移傳感器得到的信號；記錄主軸(4)的轉速，各個圓盤徑向和軸向的振動位移；

2)、將主動軸承的軸承殼(11)和被動軸承的軸承殼(12)套設在主軸(4)上，主軸(4)從下到上依次穿過安全軸承二(6)、圓盤四(10)、被動軸承的軸承殼(12)、圓盤三(9)、圓盤二(8)、主動軸承的軸承殼(11)、圓盤一(7)和安全軸承一(5)；打開電機(2)，調節主動軸承的軸承殼(11)和被動軸承的軸承殼(12)中高壓壓電驅動器(30)的工作電壓，從而對主軸(4)的振動進行調節；待轉子轉動趨于穩定，非接觸式位移傳感器示數波動平穩后，記錄數據；記錄主軸(4)的轉速，高壓壓電驅動器(30)的工作電壓，各個圓盤徑向和軸向的振動位移；

3)、將環形密封裝置一(13)、環形密封裝置二(14)和環形密封裝置三(15)套設在主軸(4)上，主軸(4)從下到上依次穿過安全軸承二(6)、圓盤四(10)、被動軸承的軸承殼(12)、環形密封裝置一(13)、圓盤三(9)、環形密封裝置二(14)、圓盤二(8)、主動軸承的軸承殼(11)、環形密封裝置三(15)、圓盤一(7)和安全軸承一(5)；連接水循環系統，打開閥門(36)、閥門(41)和閥門(42)，讓水流經水箱(35)、閥門(36)、過濾器(37)、離心泵(38)、穩流罐(39)、電磁流量計(40)、環形密封裝置三(15)，環形密封裝置二(14)，環形密封裝置一(13)，閥門(41)和閥門(42)，最后回到水箱(35)中進行循環；待轉子轉動趨于穩定，非接觸式位移傳感器示數波動平穩后，記錄主軸(4)的轉速，電磁流量計(40)的示數，各個圓盤徑向和軸向的振動位移；

4)、以步驟一為基礎，將通電線圈(22)安置在主軸(4)頂端，通電線圈(22)的正極(43)與電阻箱(45)聯接，電阻箱(45)與電源(46)的正極(47)聯接，電源(46)的負極(48)與線圈的負極(44)聯接，打開電源(46)，調節電阻箱(45)的阻值，穩定后記錄振動數據，接著，將電阻箱(45)與電源(46)的負極(48)聯接，電源(46)的正極(47)與線圈的負極(44)聯接，以此變換電流的方向，然后改變電阻箱(45)的電阻值，待轉子轉動趨于穩定，非接觸式位移傳感器示數波動平穩后，記錄主軸(4)的轉速，電阻箱(45)的電阻值，電流的方向，各個圓盤徑向和軸向的振動位移；

5)、改變圓盤的數量和位置，將不同級別和不同位置的不平衡質量插入到圓盤中，重復實行步驟1-4，做對比實驗。