[发明专利]一种极坐标式磁流变阻尼器磁场测试装置

说明书

一种极坐标式磁流变阻尼器磁场测试装置。其包括结构主体、激励模块、两个调节模块和测量模块；本发明效果：实现了磁流变阻尼器多维度的测量工作，可以精确调节测量模块旋转角度、俯仰角度、轴向和径向进给长度等参数，便于在主轴减振阻尼器中测量磁流变液工作区域内的磁场强度。可以有效模拟各临界转速条件下的磁流变阻尼器减振控制情况，并测量磁流变阻尼器在动态工况下磁流变液各处的磁场强度。可以在磁流变阻尼器减振控制状态下，模拟航空发动机在翼工作状态中各种典型主轴不对中故障，通过控制磁流变阻尼器磁场强度大小改善主轴的异常振动情况，从而验证阻尼器设计性能参数。

技术领域

本发明属于实验测试装置技术领域，特别是涉及一种多维度、多工况的极坐标式磁流变阻尼器磁场测试装置。

背景技术

磁流变阻尼器是一种半主动减振装置。在航空发动机主轴系统发生不对中故障情况时，磁流变阻尼器可以通过迅速调整电磁线圈的电流输出来控制其阻尼力大小。由于磁流变阻尼器灵敏的响应速度和宽泛的性能参数调节范围，使其具有较好的减振应用前景。如张松山采用挤压式磁流变阻尼器对磁轴承系统进行减振控制与优化、任衍坤在大转矩传动装置中采用了磁流变挤压制动器等诸多应用案例。

目前在磁流变装置的测量实验中，均采用手持特斯拉计的测量方法来评价磁流变液工作位置的磁场强度，但磁流变液往往处于狭小、干涉的规则空间内，导致仅能对于某些周边易达点处进行间接测量，难以与理论设计磁场的作用区域直接对应，从而大大降低了实验验证的真实性和精确性。同时，已有磁场测量手段无法完成阻尼器在工作状态时的测量任务，而静态测量所得磁场信息与复杂工况下的阻尼器使用要求差距较大。

综上，现有磁流变阻尼器磁场测试装置仍缺乏磁流变液全工作区域可调节测量与动态工况模拟再现的能力，从而导致磁流变阻尼器磁场测试实验失准，以致难以验证设计计算指标。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种极坐标式磁流变阻尼器磁场测试装置。

为了达到上述目的，本发明提供的极坐标式磁流变阻尼器磁场测试装置包括结构主体、激励模块、两个调节模块和测量模块；其中，结构主体包括基座、支承块、磁流变阻尼器、主轴、主支撑板、调节壳体和透明盖板；基座水平设置；主支撑板为倒L形结构，下端固定在基座的表面中部，上部向基座的左侧延伸；支承块设置在位于主支撑板上部下方的基座表面；调节壳体为中空圆柱体结构，水平设置在主支撑板上部和支承块之间，上下端圆周面上分别设有一个伸出梁，并且圆周面设有多个观测窗口；每个观测窗口上安装一块透明盖板；磁流变阻尼器包括角接触轴承、磁流变液、鼠笼弹性支座和线圈壳体；线圈壳体19的左端连接在调节壳体的右端；鼠笼弹性支座的右端安装在主支撑板的下部中间部位，且该端中心孔内设有角接触轴承，左端位于线圈壳体的内部；磁流变液填充在线圈壳体的内部；主轴的左端固定在角接触轴承的中心孔内，右端突出在基座的右侧上方；

激励模块包括联轴器、驱动电机、电机支座和支承座；支承座的下端固定在基座的右侧表面；驱动电机通过电机支座安装在支承座的上端，输出轴通过联轴器连接主轴的右端；

两个调节模块分别设置在调节壳体的上下方，每个调节模块包括调整升降台、旋转滑台和Y轴进给丝杠；Y轴进给丝杠的底面或顶面固定在支承块的顶面或主支撑板的上部底面上；旋转滑台的底面或顶面固定在Y轴进给丝杠的顶面或底面；调整升降台的底面或顶面固定在旋转滑台的顶面或底面，两个调整升降台的顶面或底面分别连接在调节壳体的两个伸出梁外端面上；

测量模块包括旋钮、角接触轴承、旋转台、X轴进给丝杠、升降台、角度进给丝杠、倒L形夹具和霍尔探头；角接触轴承安装在调节壳体的左端口处；旋钮设置在调节壳体的外部且右端固定在角接触轴承的中心孔内；旋转台位于调节壳体的内部且左端连接在角接触轴承的内侧面上；X轴进给丝杠固定在旋转台的表面上；角度进给丝杠的下端固定在X轴进给丝杠的顶面上；升降台的下端固定在角度进给丝杠的顶面上；倒L形夹具的上端固定在升降台的顶面上，下部位于升降台的右侧外部且下端夹持有一个霍尔探头，并且霍尔探头浸在线圈壳体内部的磁流变液中。