[发明专利]一种径向磁悬浮轴承静态特性测试装置

权利要求书

1.一种径向磁悬浮轴承静态特性测试装置，主要由加载及测量机构、被测试径向磁悬浮轴承、转子限位及测量机构、定子固定机构组成；其特征在于：加载及测量机构包括：锁紧螺母(1)、加载旋转盖(2)、加载丝杠(3)、套筒端盖(4)、深沟球轴承(5)、套筒(6)、小螺母(7)、移动杆(8)、止推片(9)、加载夹具(10)、加载底座(11)、测力计(14)、U型转子推动杆(15)；被测试径向磁悬浮轴承包括：转子(12)、定子(13)；转子限位及测量机构包括：位移传感器探头(16)、转子径向移动杆(17)、聚甲醛树脂薄板(18)、上压块(19)、U型底座(20)、U型底座支撑座(21)；定子固定机构包括：上V型块(22)、压杆(23)、调整螺母(24)、下半V型块(25)、导轨座(26)、锁紧螺钉(27)、压条(28)、螺母(29)、丝杠(30)、底座(31)；锁紧螺母(1)安装在加载丝杠(3)的前端螺纹上，用以压紧加载旋转盖(2)，加载丝杠(3)与深沟球轴承(5)的内圈过盈配合，深沟球轴承(5)的外圈与套筒(6)间隙配合，套筒端盖(4)通过螺钉固定在套筒(6)前端面上，同时将深沟球轴承(5)在轴向上压紧，小螺母(7)的内螺纹和加载丝杠(3)的相应螺纹配合，其端面又通过螺钉同轴固定在移动杆(8)的前端面上，小螺母(7)和移动杆(8)都安装在套筒(6)内，两个止推片(9)通过螺钉安装在套筒(6)的后端面上，其底面分别与移动杆(8)的上下两个平面配合，测力计(14)通过两端外螺纹分别和移动杆(8)后端内螺纹和U型转子推动杆(15)内螺纹相连，U型转子推动杆(15)通过螺钉将左右两个转子径向移动杆(17)夹紧，左右两个转子径向移动杆(17)通过螺纹与转子(12)相连，加载夹具(10)固定套筒(6)，下底面通过螺钉安装在加载底座(11)上；聚甲醛树脂薄板(18)共两片，其中一片通过螺钉固定在上压块(19)上，另一片通过螺钉固定在U型底座(20)上，上压块(19)通过螺钉固定在U型底座(20)上，位移传感器探头(16)安装在U型底座(20)两侧，U型底座(20)通过螺钉固定在U型底座支撑座(21)上，转子限位及测量机构共两个，分别安装在定子固定机构左右两侧，对称分布；上V型块(22)通过压杆(23)和调整螺母(24)把定子(13)压在左右两个下半V型块(25)上，两个下半V型块(25)的下部导轨安装在导轨座(26)的导轨槽内，压条(28)安装在两个下半V型块(25)导轨和导轨座(26)之间，锁紧螺钉(27)通过导轨座(26)螺钉孔将压条(28)压紧，螺母(29)由外圆柱面定位，通过螺钉固定在下半V型块(25)孔内，并和丝杠(30)组成丝杠-螺母运动副，螺母(29)为厚螺母，材料为40Cr；上述加载底座(11)、U型底座支撑座(21)及导轨座(26)通过螺钉安装在底座(31)上；小螺母(7)和移动杆(8)内螺纹，旋向相同，导程角相同，材质为40Cr；通过加载旋转盖(2)调整U型转子推动杆(15)的位置，带动转子径向移动杆(17)以及转子(12)水平径向移动，从而调整转子(12)和定子(13)的间隙，通过测力计(14)测得定子(13)和转子(12)之间的作用力；上压块(19)通过螺钉固定在U型底座(20)上之后，使上下两片聚甲醛树脂薄板(18)与转子径向移动杆(17)外圆柱面相切，从而限制转子径向移动杆(17)竖直方向移动自由度，保留转子径向移动杆(17)水平径向移动自由度；丝杠(30)为双螺纹丝杠，左右两边螺纹导程相同，旋向相反，通过旋转丝杠(30)调整两个下半V型块(25)的相对位置，进而调整定子(13)的高度；两个下半V型块(25)调整好位置后，通过锁紧螺钉(27)和压条(28)固定在导轨座(26)上。

2.根据权利要求1所述的一种径向磁悬浮轴承静态特性测试装置，其特征在于：每个U型底座(20)上安装两个位移传感器探头(16)，位移传感器探头(16)安装在U型底座的两侧板内侧，与转子径向移动杆(17)轴线同一水平高度，两个位移传感器探头(16)相对安装以形成差动，探测面为转子径向移动杆(17)外圆柱面，每个位移传感器探头(16)的探测距离为0.5mm～1mm，通过检测转子径向移动杆(17)的位置得到转子水平径向平动位移。

3.根据权利要求1所述的一种径向磁悬浮轴承静态特性测试装置，其特征在于：位移传感器探头(16)的探测距离为径向磁悬浮轴承定子与转子之间距离的1.2～2倍，这样既能保证位移检测精度，又能保证在测试过程中转子径向移动杆(17)不易触碰到位移传感器探头(16)。

4.根据权利要求1所述的一种径向磁悬浮轴承静态特性测试装置，其特征在于：位移传感器探头(16)与被测试径向磁悬浮轴承中心在轴向上的距离为50mm～70mm，这样在避免被测试径向侧悬浮轴承磁场对位移传感器探头(16)影响的前提下，使测试装置结构紧凑。