CN103134629A - 一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置及方法，该装置包括机台主体、测试机构、水平调节平台、测力机构和垂直调节平台，传感器的内转子安装在所述的测试机构上，外转子安装在所述的垂直调节平台上，所述的测力机构与所述的测试机构相连，所述的测试机构设于所述的水平调节平台上；所述的水平调节平台和垂直调节平台设于所述的机台主体上。采用上述测试装置后，简单且精确地检测出磁力传动器内、外转子在不同位置的耦合径向力，找出最小的耦合径向力并做标记，指导生产厂家进行装配，可以避免因径向合力过大的问题引起的轴承过度磨损，延长了磁力传动器的使用寿命，降低不必要的经济损失。

Description

一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种测试磁力的装置及方法，尤其是指测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置及方法。

背景技术

联轴器广泛应用在各种通用机械上，用来联接两根轴使其一同旋转，以传递扭矩和运动。传统的联轴器为机械式联轴器，通过主动轴与从动轴的相互联结来传递扭矩，其结构复杂，制造精度高，超载时容易导致部件的破坏。特别是主动轴与从动轴工作在需要相互隔离的两种不同介质中时，必须使用密封元件进行动密封，这样就容易存在密封不严从而产生泄漏的问题。另外，随着密封元件的磨损、老化，会加剧泄漏，尤其是在有害气体(有害液体)存在的系统中，一旦泄漏就会污染环境，危及生命。

通常，机械式联轴器的装配精度——主要是主、从动两端装配后的轴线重合度，直接影响设备运转的平稳性。当轴线重合度差时，设备运转会产生振动和噪音，其结果是加剧主、从动端轴承的磨损。

磁力传动器作为联轴器应用越来越广泛，其最大优点是内、外转子(即主动和从动)无刚性接触的耦合，主动轴和从动轴轴线可以实现偏移一定量平行或轴线倾斜一定角度相交的不同轴连接，在很宽的范围内都何以使用，而且无任何振动平稳地传递扭矩，所以也叫柔性联轴器。磁力联轴器因其无刚性的柔性连接，当主从动端的轴线重合度差时，虽说也能平稳、无噪音地运转，但受磁场不平衡的影响，会产生一个径向合力，这个力作用在主、从动轴上，最终的结果也是加剧两端轴承的磨损。即使磁力联轴器的轴线重合度很好，但受加工精度、装配精度和内磁力传动器外转子体内每极永磁磁钢性能差异的影响，也会产生一个径向合力，且必存在一个最大值和一个最小值。当耦合径向合力最大时，会加剧内、外转子两端轴承的磨损；反之，在同样的使用环境下，会最大限度地延长轴承寿命。另外，传递功率和扭矩越大的磁力传动器，逐极耦合找出的最大径向合力也越大。

目前，国内外磁力传动器的生产厂家，对径向合力都没有引起重视，根本就不会进行检测，也没有这方面的检测仪器和装置。虽然径向合力在所难免，但可以通过对内磁力传动器外转子逐极耦合所产生的径向合力的测试，找出最小的耦合径向力并做标记，按此标记进行耦合装配使用，可最大限度降低轴承的磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试磁力传动器内不平衡力的装置和方法，通过其来找出一对转子最小耦合径向力的耦合方向，按此耦合方向进行装配，以减小因径向不平衡力所造成的设备轴承的磨损问题，提高轴承的寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，包括机台主体、测试机构、水平调节平台、测力机构和垂直调节平台，传感器的内转子安装在所述的测试机构上，外转子安装在所述的垂直调节平台上，所述的测力机构与所述的测试机构相连，所述的测试机构设于所述的水平调节平台上；所述的水平调节平台和垂直调节平台设于所述的机台主体上。

优选地，上述的测试机构包括底座、测试台及支撑柱，所述的底座固定设置在所述的水平调节平台上，所述的支撑柱设于所述的底座上，所述的测试台与所述的支撑柱相配合。

优选地，上述的支撑柱顶端成形为球形状，所述的测试台的底端设有与其相配合的内球面。

优选地，上述的测试台底端的内球面小于整个球面的1/2。

优选地，上述的底座成形能容置所述的测试台的为空心盒体。

优选地，上述的水平调节平台包括X向工作滑台和Y向工作滑台，所述的X向工作滑台和Y向工作滑台垂直设置，且固定在所述的机台主体上。

优选地，上述的测力机构包括弹性调心装置、传感器装置及显示调控屏，所述的弹性调心装置和传感器装置与所述的测试台相抵接的位于同一水平面上，所述的弹性调心装置和传感器装置固定在所述底座的的侧壁上，所述的传感器装置与显示调控屏连接。

优选地，上述的弹性调心装置和传感器装置各为两个，分别设置在所述测试台的四个侧面，所述的传感器装置和弹性调心装置位于相对的位置。

优选地，上述的垂直调节平台包括升降控制机构、旋转固定台及升降导轨板，所述的旋转固定台位于所述的测试机构上方且与所述的升降导轨板及所述的升降控制机构相连，在所述的升降控制机构的带动下在所述的升降导轨板上滑动。

一种测试磁力传动器内不平衡力装置的方法，其包括以下步骤：

1)将磁力传动器内转子安装在测试机构上；磁力传动器外转子固定在所述的垂直调节平台上；

2)调节所述的测力机构，使所述的测试机构与水平方向垂直；

3)通过所述的垂直调节平台调节并记录所述的磁力传动器外转子与内转子的耦合角度；

4)通过所述的垂直调节平台使磁力传动器外转子下降，同时调节所述的水平调节平台，使内、外转子同心；

5)继续调整所述的垂直调节平台，使磁力传动器外转子下降至与磁力传动器内转子完全耦合，产生径向合力，通过测力装置测试出径向力；

6)提升磁力传动器外转子使其脱离与磁力传动器内转子的耦合，将磁力传动器外转子通过所述的垂直调节平台旋转一个磁极角度，重复以上步骤至每个磁极角均测试完毕，得出最小的径向合力；

7)根据结果计算耦合状态下径向合力的大小和方向。

采用上述测试装置后，简单且精确地检测出磁力传动器内、外转子在不同位置的耦合径向力，找出最小的耦合径向力并做标记，指导生产厂家进行装配，可以避免因径向合力过大的问题引起的轴承过度磨损，延长了磁力传动器的使用寿命，降低不必要的经济损失。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图(主视图)；

图2为本发明的平面结构示意图(左视图)；

图3为图2的A向视图；

图4为本发明的工作展示状态平面结构示意图。

主要组件符号说明：

100：机台主体，

200：测试机构，210：底座，220：法兰轴，221：螺钉孔230：球形端支撑柱，

300：水平调节平台，310：X向工作滑台，320：Y向工作滑台，

400：测力机构，410：传感器装置，420：弹性调心装置，421：螺杆组件，

430：显示调控屏，

500：垂直调节平台；510：升降控制机构，520：升降导轨板，530：旋转固定台，

531：旋转手轮，

600：磁力传动器内转子，700：磁力传动器外转子

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，本发明公开了一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，包括机台主体100、测试机构200、水平调节平台300、测力机构400及垂直调节平台500，其中：

机台主体100设于平面上，其主要起支撑作用；

如图4所示，测试机构200包括底座210、测试台及支撑柱230，其中，测试台为一法兰轴220，支撑柱230的顶端成形为球形状，且其设于底座210上；底座210固定设于水平调节平台300上；底座210成形为一可容置法兰轴220的空心盒体，法兰轴220的底端具有与支撑柱230水平向自由配合的小于1/2的内球面，法兰轴220上端的法兰盘设有与磁力传动器内转子600相配合的螺钉孔221。

参考图1、2、3所示，水平调节平台300包括X向工作滑台310和Y向工作滑台320，X向工作滑台310设于Y向工作滑台320上，其可在Y向工作滑台320上沿Y向滑动，Y向工作滑台320固定在机台主体100上。

参考图3、4所示，测力机构400包括传感器装置410、弹性调心装置420及显示调控屏430，传感器装置410及弹性调心装置420与法兰轴220相抵接的位于同一水平面上，两个弹性调心装置420和两个传感器装置410固定在底座210的四个侧壁上，其中弹性调心装置420与传感器装置410上分别装有螺杆组件421且设置在相对的位置上。传感器装置410与显示调控屏430通过电线连接。

参考图1、2及4所示，垂直调节平台500包括升降控制机构510、升降导轨板520和旋转固定台530，旋转固定台530位于测试机构200的正上方且与垂直于测试机构200的法兰轴220的升降导轨板520相连。参考图2所示，升降控制机构510与旋转固定台530相连，其可控制旋转固定台530在升降导轨板520上进行上下滑动。旋转固定台530上设有旋转手轮531。

如此装置，基于法兰轴220在水平方向上呈自由态的放置，而磁力传动器内转子600又固接在法兰轴220上，当磁力传动器外转子700与磁力传动器内转子600耦合后，产生的径向合力使法兰轴220偏移，通过测力装置400对法兰轴220的纠偏调节，即可测出径向合力。

本发明还公开了一种磁力传动器转子耦合不平衡力的测试方法，其包括以下测试步骤：

1)将磁力传动器内转子600安装在测试机构200上；磁力传动器外转子固定在垂直调节平台500上；

在本实施例中，其是将磁力传动器内转子600安装在法兰轴220上，将磁力传动器外转子700安装在旋转固定台530上。

2)调节测力机构400，使测试机构200与水平方向垂直；

在本实施例中，是调节弹性调心装置420和传感器装置410上的螺杆组件421，使两个弹性调心装置420和两个传感器装置410上分别从四个方向与法兰轴220接触，综合调节后，使法兰轴220与水平方向垂直，然后将显示调控屏430上的数值设为零。

3)通过所述的垂直调节平台调节500并记录所述的磁力传动器外转子与内转子的耦合角度；

通过旋转固定台上的旋转手轮531调节并记录磁力传动器外转子700与磁力传动器内转子600的耦合角度。

4)通过所述的垂直调节平台使磁力传动器外转子下降，同时调节所述的水平调节平台，使内、外转子同心；

通过升降控制机构510使磁力传动器外转子700沿升降导轨板520下降，同时移动X向工作滑台310和Y向工作滑台320调节磁力传动器内转子600的位置，使内、外转子同心；

5)继续调整垂直调节平台500，使磁力传动器外转子700下降至与磁力传动器内转子600完全耦合，产生径向合力，通过测力装置400测试出径向力；

在本实施例中，是通过垂直调节平台500的旋转固定台530，使力传动器外转子700下降至与磁力传动器内转子600完全耦合，产生径向力，通过测力装置400得出测试结果并通过显示调控屏430读取；磁力传动器外转子700与磁力传动器内转子600完全耦合后产生的径向力大小以数值显示在显示调控屏430上，力的方向以“+”“-”号显示在显示调控屏430上。

6)提升磁力传动器外转子700使其脱离与磁力传动器内转子600的耦合，将磁力传动器外转子700通过垂直调节平台500的旋转固定台530旋转一个磁极角度，重复以上步骤至每个磁极角均测试完毕，得出最小的径向合力。

7)根据结果计算耦合状态下径向合力的大小和方向，最小数值的径向合力所对应的耦合位置就是最佳的耦合位置。

对这一最佳的耦合位置进行标记，按此标记在磁力传动器内进行耦合装配使用，可最大限度的降低轴承的磨损，延长磁力传动器的使用寿命，降低不必要的经济损失。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：包括机台主体、测试机构、水平调节平台、测力机构和垂直调节平台，传感器的内转子安装在所述的测试机构上，外转子安装在所述的垂直调节平台上，所述的测力机构与所述的测试机构相连，所述的测试机构设于所述的水平调节平台上；所述的水平调节平台和垂直调节平台设于所述的机台主体上。

2.如权利要求1所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的测试机构包括底座、测试台及支撑柱，所述的底座固定设置在所述的水平调节平台上，所述的支撑柱设于所述的底座上，所述的测试台与所述的支撑柱相配合。

3.如权利要求2所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的支撑柱顶端成形为球形状，所述的测试台的底端设有与其相配合的内球面。

4.如权利要求3所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的测试台底端的内球面小于整个球面的1/2。

5.如权利要求2或3所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的底座成形能容置所述的测试台的为空心盒体。

6.如权利要求1所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的水平调节平台包括X向工作滑台和Y向工作滑台，所述的X向工作滑台和Y向工作滑台垂直设置，且固定在所述的机台主体上。

7.如权利要求2所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的测力机构包括弹性调心装置、传感器装置及显示调控屏，所述的弹性调心装置和传感器装置与所述的测试台相抵接的位于同一水平面上，所述的弹性调心装置和传感器装置固定在所述底座的的侧壁上，所述的传感器装置与显示调控屏连接。

8.如权利要求7所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的弹性调心装置和传感器装置各为两个，分别设置在所述测试台的四个侧面，所述的传感器装置和弹性调心装置位于相对的位置。

9.如权利要求1所述的一种测试磁力传动器转子耦合不平衡力的装置，其特征在于：所述的垂直调节平台包括升降控制机构、旋转固定台及升降导轨板，所述的旋转固定台位于所述的测试机构上方且与所述的升降导轨板及所述的升降控制机构相连，在所述的升降控制机构的带动下在所述的升降导轨板上滑动。

10.一种应用权利要求1～9任一所述的测试磁力传动器内不平衡力装置的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1)将磁力传动器内转子安装在测试机构上；磁力传动器外转子固定在所述的垂直调节平台上；

2)调节所述的测力机构，使所述的测试机构与水平方向垂直；

3)通过所述的垂直调节平台调节并记录所述的磁力传动器外转子与内转子的耦合角度；

4)通过所述的垂直调节平台使磁力传动器外转子下降，同时调节所述的水平调节平台，使内、外转子同心；

5)继续调整所述的垂直调节平台，使磁力传动器外转子下降至与磁力传动器内转子完全耦合，产生径向合力，通过测力装置测试出径向力；

6)提升磁力传动器外转子使其脱离与磁力传动器内转子的耦合，将磁力传动器外转子通过所述的垂直调节平台旋转一个磁极角度，重复以上步骤至每个磁极角均测试完毕，得出最小的径向合力；

7)根据结果计算耦合状态下径向合力的大小和方向。

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