CN103245504A - 气浮轴承抗侧向力测试装置 - Google Patents

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Abstract

一种气浮轴承抗侧向力测试装置，包括电磁铁、力传感器、铁磁体、底座、固定件和垫块，所述气浮轴套装在气浮套内，所述气浮套外有气浮套座，所述气浮套座通过固定件水平安装在垫块上，所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上，所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方，所述电磁铁下安装力传感器，所述力传感器固定在底座上，所述垫块固定在底座上。本发明的力的加载机构与气浮轴承不直接接触、动态检测、操作方便。

Description

气浮轴承抗侧向力测试装置
技术领域
本发明涉及气浮轴承测试领域，尤其是一种气浮轴承抗侧向力测试装置。
背景技术
随着科技的发展，常采用气体润滑代替普通的机械润滑，气浮轴承就是将高压气体引入相对运动的物体间隙内形成气膜，避免直接接触实现无摩擦运动。
气浮轴承作为滑动轴承的一个新类型，具有速度高、精度高、功耗低、寿命长等特点。由于气浮轴与气浮套之间的气膜很薄，所以对部件加工精度要求很高，因此气浮轴承也存在承载小，刚度低、可靠性差等缺点。
为满足工业领域对气浮轴承的要求，需要对气浮轴承进行各项性能测试，以检验气浮轴承是否符合加工要求，如申请号为201010180373.3的“一种静压气浮轴承的性能检测装置”就提出了一种可以检测不同几何形状静压气浮轴承在不同供气压力和不同气膜厚度下，轴承的承载能力和刚度以及轴承内气体的压力分布；申请号为201010530570.3的“气浮轴承的刚度测试装置”可测试单个气浮轴承的刚度和组合气浮轴承的刚度。但是这两种测试装置都只能测试出静态时两气浮面间气膜的承载能力，目前行业内没有一种可行的、适用于气浮轴承抗侧向力的检测装置和测试标准。
发明内容
为了克服现有技术无法实现气浮轴承的抗侧向能力测试的不足，本发明提供一种力的加载机构与气浮轴承不直接接触、动态检测、操作方便的气浮轴承抗侧向力测试装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种气浮轴承抗侧向力测试装置，包括电磁铁、力传感器、铁磁体、底座、固定件和垫块，所述气浮轴套装在气浮套内，所述气浮套外有气浮套座，所述气浮套座通过固定件水平安装在垫块上，所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上，所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方，所述电磁铁下安装力传感器，所述力传感器固定在底座上，所述垫块固定在底座上。
进一步，在气浮轴两端安装两个附加气浮垫，气浮轴与附加气浮垫之间通过气体连接。
更进一步，所述铁磁体为生铁环。也可以采用其他能够被磁铁所吸住的铁磁体。
本发明的技术构思为：气浮轴转动时候不引入其他外力，通过电磁铁产生磁场作用在生铁环上，给气浮轴两端施加了一个沿其径向方向的力，电磁铁与气浮轴之间不相互接触，不影响气浮轴的运动状态。通过调节电磁铁线圈电流的大小来慢慢增加作用在气浮轴上力的大小，调节范围大、精度高。
本方案利用了磁力原理来实现，所述铁磁体是指在磁场作用下产生与外磁场相同的强烈的附加磁场的物质，所述铁磁体包括铁钴镍等，其能够被电磁铁产生的磁力后吸引，所述带线圈的电磁铁能够通过改变通入电流的大小来改变磁力的大小。
此测试装置仅适用于铝合金材料等不受电磁铁影响的气浮轴承。
本发明的有益效果主要表现在：力的加载机构与气浮轴承不直接接触、动态检测、操作方便。
附图说明
图1是气浮轴承抗侧向力测试装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种气浮轴承抗侧向力测试装置，包括电磁铁6、力传感器2、铁磁体8、底座1、固定件9和垫块5。所述气浮轴7套装在气浮套3内，所述气浮套3外有气浮套座4，所述气浮套4座通过固定件9水平安装在垫块5上，所述铁磁体8有两个且对称套装在气浮轴7上，所述电磁铁6有两个且安装在铁磁体8的正下方，所述电磁铁6下安装力传感器2并固定在底座1上，所述垫块5固定在底座1上。
所述铁磁体8为生铁环。也可以采用其他能够被磁铁所吸住的铁磁体。
本实施例的工作过程：给气浮轴承供气，旋转气浮轴7使其以一定速度转动，给两块电磁铁6供电并持续增加电流，所述电磁铁6通过磁场的作用给气浮轴7施加了一个径向的力，随着电流的不断增加作用在气浮轴两端端的力也不断的增加，通过闭环控制保证作用在气浮轴两端的力大小相同，当达到极限时气浮轴7卡停在气浮套3内并记录下此时力传感器2的数值，从而获得气浮轴承在当前通入气压下可承受的最大侧向力。
进一步，为了防止气浮轴7的轴向撺掇，可在气浮轴7两端增加两个气浮垫，气浮轴与气浮垫之间通过气体润滑，不影响气浮轴的运动状态，不引入其他外力。
此测试装置仅适用于铝合金材料等不受电磁铁影响的气气浮轴承。

Claims (3)

1.一种气浮轴承抗侧向力测试装置，其特征在于：包括电磁铁、力传感器、铁磁体、底座、固定件和垫块，所述气浮轴套装在气浮套内，所述气浮套外有气浮套座，所述气浮套座通过固定件水平安装在垫块上，所述铁磁体有两个且对称套装在气浮轴上，所述电磁铁有两个且安装在铁磁体的正下方，所述电磁铁下安装力传感器，所述力传感器固定在底座上，所述垫块固定在底座上。
2.如权利要求1所述的气浮轴承抗侧向力测试装置，其特征在于：在气浮轴两端安装两个附加气浮垫，气浮轴与附加气浮垫之间通过气体连接。
3.如权利要求1或2所述的气浮轴承抗侧向力测试装置，其特征在于：所述铁磁体为生铁环。
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