[發明專利]一種極坐標式磁流變阻尼器磁場測試裝置

有效

• 申請號: 202010680883.0
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111722162B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 馬梁;李子俊;范杰
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07;G01R33/12
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種極坐標式磁流變阻尼器磁場測試裝置。其包括結構主體、激勵模塊、兩個調節模塊和測量模塊；本發明效果：實現了磁流變阻尼器多維度的測量工作，可以精確調節測量模塊旋轉角度、俯仰角度、軸向和徑向進給長度等參數，便于在主軸減振阻尼器中測量磁流變液工作區域內的磁場強度。可以有效模擬各臨界轉速條件下的磁流變阻尼器減振控制情況，并測量磁流變阻尼器在動態工況下磁流變液各處的磁場強度。可以在磁流變阻尼器減振控制狀態下，模擬航空發動機在翼工作狀態中各種典型主軸不對中故障，通過控制磁流變阻尼器磁場強度大小改善主軸的異常振動情況，從而驗證阻尼器設計性能參數。

技術領域

本發明屬于實驗測試裝置技術領域，特別是涉及一種多維度、多工況的極坐標式磁流變阻尼器磁場測試裝置。

背景技術

磁流變阻尼器是一種半主動減振裝置。在航空發動機主軸系統發生不對中故障情況時，磁流變阻尼器可以通過迅速調整電磁線圈的電流輸出來控制其阻尼力大小。由于磁流變阻尼器靈敏的響應速度和寬泛的性能參數調節范圍，使其具有較好的減振應用前景。如張松山采用擠壓式磁流變阻尼器對磁軸承系統進行減振控制與優化、任衍坤在大轉矩傳動裝置中采用了磁流變擠壓制動器等諸多應用案例。

目前在磁流變裝置的測量實驗中，均采用手持特斯拉計的測量方法來評價磁流變液工作位置的磁場強度，但磁流變液往往處于狹小、干涉的規則空間內，導致僅能對于某些周邊易達點處進行間接測量，難以與理論設計磁場的作用區域直接對應，從而大大降低了實驗驗證的真實性和精確性。同時，已有磁場測量手段無法完成阻尼器在工作狀態時的測量任務，而靜態測量所得磁場信息與復雜工況下的阻尼器使用要求差距較大。

綜上，現有磁流變阻尼器磁場測試裝置仍缺乏磁流變液全工作區域可調節測量與動態工況模擬再現的能力，從而導致磁流變阻尼器磁場測試實驗失準，以致難以驗證設計計算指標。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種極坐標式磁流變阻尼器磁場測試裝置。

為了達到上述目的，本發明提供的極坐標式磁流變阻尼器磁場測試裝置包括結構主體、激勵模塊、兩個調節模塊和測量模塊；其中，結構主體包括基座、支承塊、磁流變阻尼器、主軸、主支撐板、調節殼體和透明蓋板；基座水平設置；主支撐板為倒L形結構，下端固定在基座的表面中部，上部向基座的左側延伸；支承塊設置在位于主支撐板上部下方的基座表面；調節殼體為中空圓柱體結構，水平設置在主支撐板上部和支承塊之間，上下端圓周面上分別設有一個伸出梁，并且圓周面設有多個觀測窗口；每個觀測窗口上安裝一塊透明蓋板；磁流變阻尼器包括角接觸軸承、磁流變液、鼠籠彈性支座和線圈殼體；線圈殼體19的左端連接在調節殼體的右端；鼠籠彈性支座的右端安裝在主支撐板的下部中間部位，且該端中心孔內設有角接觸軸承，左端位于線圈殼體的內部；磁流變液填充在線圈殼體的內部；主軸的左端固定在角接觸軸承的中心孔內，右端突出在基座的右側上方；

激勵模塊包括聯軸器、驅動電機、電機支座和支承座；支承座的下端固定在基座的右側表面；驅動電機通過電機支座安裝在支承座的上端，輸出軸通過聯軸器連接主軸的右端；

兩個調節模塊分別設置在調節殼體的上下方，每個調節模塊包括調整升降臺、旋轉滑臺和Y軸進給絲杠；Y軸進給絲杠的底面或頂面固定在支承塊的頂面或主支撐板的上部底面上；旋轉滑臺的底面或頂面固定在Y軸進給絲杠的頂面或底面；調整升降臺的底面或頂面固定在旋轉滑臺的頂面或底面，兩個調整升降臺的頂面或底面分別連接在調節殼體的兩個伸出梁外端面上；

測量模塊包括旋鈕、角接觸軸承、旋轉臺、X軸進給絲杠、升降臺、角度進給絲杠、倒L形夾具和霍爾探頭；角接觸軸承安裝在調節殼體的左端口處；旋鈕設置在調節殼體的外部且右端固定在角接觸軸承的中心孔內；旋轉臺位于調節殼體的內部且左端連接在角接觸軸承的內側面上；X軸進給絲杠固定在旋轉臺的表面上；角度進給絲杠的下端固定在X軸進給絲杠的頂面上；升降臺的下端固定在角度進給絲杠的頂面上；倒L形夾具的上端固定在升降臺的頂面上，下部位于升降臺的右側外部且下端夾持有一個霍爾探頭，并且霍爾探頭浸在線圈殼體內部的磁流變液中。