CN110987152A - 一种高精度磁电式航空用振动测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及震动测量装置技术领域，具体涉及一种高精度磁电式航空用振动测量装置，包括外壳、轴承座组合、弹簧、磁钢组合、滑动轴和线圈组合；所述外壳为类圆筒；整体结构在高强度的来回运动中都能保持紧密的配合状态，保证了整体测量装置的精密度，充分满足航空产品的使用要求，该振动测量装置能够装配成航空用磁电式转速传感器，经过检测通过了GJB150规定的高温工作、高温贮存、低温工作、低温贮存、温度冲击、振动试验，具有很高的实用性。

Description

一种高精度磁电式航空用振动测量装置

技术领域

本发明属于震动测量装置技术领域，具体涉及一种高精度磁电式航空用振动测量装置。

背景技术

为测量航空发动机各不同位置振动数据(振动速度、振动位移、振动加速度)，传统的磁电式振动测量装置结构如图1所示。此结构中最大的弊病在于无法保证长时间的反复摩擦作用后，弹簧及磁钢组合始终沿主轴运动，所以无法满足航空产品高精密测试的需要。

发明内容

本发明提供了一种磁电式振动测量装置结构形式，实现了高精密度振动测量。解决了传统测振装置性能衰减、精度低等问题。此外，通过利用仿真分析软件对该振动测量装置进行固有频率的有限元仿真分析，校核了产品的结构强度，证明了本发明可以满足航空产品的使用需求。

本发明的具体技术方案为：

一种高精度磁电式航空用振动测量装置，包括外壳、轴承座组合、弹簧、磁钢组合、滑动轴和线圈组合；所述外壳为类圆筒；所述外壳、轴承座组合、弹簧、磁钢组合和滑动轴同轴设置；所述轴承座组合为两组，分别套装于类圆筒的两个开口；磁钢和弹簧设置于类圆筒内，弹簧为两组，一组设置于磁钢的一个端面与一个轴承座组合之间，另一组设置于磁钢的另一个端面和另一个轴承座组合之间；所述滑动轴与磁钢组合固定，滑动轴穿过弹簧且一部分位于轴承座组合的中心通孔内，所述轴承座组合用于将弹簧限位并用于使滑动轴的一部分沿中轴线直线往复运动，所述线圈套装于外壳的内表面或外表面。

为了较少震动阻力，所述轴承座组合包括基座和轴承座，所述基座套装于外壳的上下开口，基座的中心安装轴承座；所述轴承座包括滚轮槽和滑动轴滚轮，所述滑动轴滚轮安装于滚轮槽内，所述滑动轴滚轮与滑动轴接触。

优选的，所述滚轮槽和滑动轴滚轮均为三组。

优选的，所述滚轮通过固定销安装于滚轮槽内。

优选的，轴承座上设置有外表面为类圆锥的安装销，基座上设置有轴承座安装孔，所述安装销通过轴承座安装螺栓安装于安装孔内。

为了保证对磁钢的精准位置控制，所述轴承座安装螺栓设置有压紧块和压紧弹簧，所述压紧块与安装销的外表面接触，接触面相互配合；所述压紧弹簧用于在轴承座安装螺栓安装后给压紧块朝向安装销的预紧力。

本发明的振动测量装置，利用轴承座组合支撑振荡系统主体沿中轴线运动，轴承座组合利用三个均布的滚珠轴承进行精准的位置控制。振荡系统主体运动时，精准的位置控制可以保证三者平均分配运动所产生的滑动摩擦，带动三个均布的滚珠轴承同时运动，充分减小振荡系统阻尼，使得整体结构在高强度的来回运动中都能保持紧密的配合状态，保证了整体测量装置的精密度，充分满足航空产品的使用要求。

本发明能够带来的有益效果：

本发明与与传统的结构相比具有以下优点：

a)结构紧凑，轻巧；b)连接稳定；c)高精密度，高可靠性；d)固有频率低。

该振动测量装置能够装配成航空用磁电式转速传感器，经过检测通过了GJB150规定的高温工作、高温贮存、低温工作、低温贮存、温度冲击、振动试验，具有很高的实用性。

附图说明

图1是传统磁电式振动测量装置结构示意图；

图2为本发明振动测量装置整体装配剖面图；

图3为本发明振动测量装置关键部件轴承座组合细节图；

其中：轴承座组合-1；弹簧-2；磁钢组合-3；线圈组合-4；轴承座-11；滚轮槽-12；滑动轴滚轮-13；轴承座安装螺栓-14；压紧块-15；压紧弹簧-16；安装销-17。

具体实施方式

现结合说明书附图对本发明作出详细说明。

在本发明的一个实施例中，涉及一种高精度磁电式航空用振动测量装置，包括外壳、轴承座组合1、弹簧2、磁钢组合3、滑动轴和线圈组合4；所述外壳为类圆筒；所述外壳、轴承座组合1、弹簧2、磁钢组合3和滑动轴同轴设置；所述轴承座组合1为两组，分别套装于类圆筒的两个开口；磁钢和弹簧2设置于类圆筒内，弹簧2为两组，一组设置于磁钢的一个端面与一个轴承座组合1之间，另一组设置于磁钢的另一个端面和另一个轴承座组合1之间；所述滑动轴与磁钢组合3固定，滑动轴穿过弹簧2且一部分位于轴承座组合1的中心通孔内，所述轴承座组合1用于将弹簧2限位并用于使滑动轴的一部分沿中轴线直线往复运动，所述线圈组合4套装于外壳的内表面或外表面。

在一个实施例中，所述轴承座组合1包括基座和轴承座11，所述基座套装于外壳的上下开口，基座的中心安装轴承座11；所述轴承座11包括滚轮槽12和滑动轴滚轮13，所述滑动轴滚轮13安装于滚轮槽12内，所述滑动轴滚轮13与滑动轴接触。

在一个实施例中，所述滚轮槽12和滑动轴滚轮13均为三组。

在一个实施例中，所述滚轮通过固定销安装于滚轮槽12内。

在一个实施例中，轴承座11上设置有形状为类圆锥的安装销17，基座上设置有轴承座11安装孔，所述安装销17通过轴承座安装螺栓13安装于安装孔内。

在一个实施例中，所述轴承座安装螺栓13设置有压紧块15和压紧弹簧16，所述压紧块15与安装销17的外表面接触，接触面相互配合；所述压紧弹簧16用于在轴承座安装螺栓13安装后给压紧块15朝向安装销17的预紧力。

现就使用过程及实验过程对本发明作出进一步说明。

轴承座组合1用于支撑磁钢组合3沿中轴线运动，利用三个均布的滑动轴滚轮13精准的位置控制磁钢组合3始终沿中轴线运动，不会发生偏移。磁钢组合3运动时，精准的位置控制可以保证三者平均分配运动所产生的滑动摩擦，带动三个均布的滑动轴滚轮13同时运动，充分减小振荡系统阻尼，可在最大程度上降低材料的磨损作用，避免了磨损带来的尺寸偏差问题，使得整体结构在高强度的来回运动中都能保持紧密的配合状态，保证了整体测量装置的精密度，避免了因核心零部件磨损而导致的测试装置准确性下降的问题，同时保证了长期使用的高可靠性，充分满足航空产品的使用要求。

通过对振动测量装置固有频率进行了分析和校核，确定该装置固有频率较低，第1阶固有频率为10.576Hz，第2、3、4、5阶固有频率均在工作频率20Hz～500Hz以内。第1阶模态主要振动响应部位为活动系统，以弹簧伸缩、振荡系统往复运动为主要振动，与传感器测量振动的原理相符；其他模态主要振动响应部位为上、下部弹簧，以弹簧的伸缩为主要振动。

Claims (6)

1.一种高精度磁电式航空用振动测量装置，其特征在于，包括外壳、轴承座组合(1)、弹簧(2)、磁钢组合(3)、滑动轴和线圈组合(4)；所述外壳为类圆筒；所述外壳、轴承座组合(1)、弹簧(2)、磁钢组合(3)和滑动轴同轴设置；所述轴承座组合(1)为两组，分别套装于类圆筒的两个开口；磁钢和弹簧(2)设置于类圆筒内，弹簧(2)为两组，一组设置于磁钢的一个端面与一个轴承座组合(1)之间，另一组设置于磁钢的另一个端面和另一个轴承座组合(1)之间；所述滑动轴与磁钢组合(3)固定，滑动轴穿过弹簧(2)且一部分位于轴承座组合(1)的中心通孔内，所述轴承座组合(1)用于将弹簧(2)限位并用于使滑动轴的一部分沿中轴线直线往复运动，所述线圈组合(4)套装于外壳的内表面或外表面。

2.根据权利要求1所述的一种高精度磁电式航空用振动测量装置，其特征在于，所述轴承座组合(1)包括基座和轴承座(11)，所述基座套装于外壳的上下开口，基座的中心安装轴承座(11)；所述轴承座(11)包括滚轮槽(12)和滑动轴滚轮(13)，所述滑动轴滚轮(13)安装于滚轮槽(12)内，所述滑动轴滚轮(13)与滑动轴接触。

3.根据权利要求2所述的一种高精度磁电式航空用振动测量装置，其特征在于，所述滚轮槽(12)和滑动轴滚轮(13)均为三组。

4.根据权利要求2所述的一种高精度磁电式航空用振动测量装置，其特征在于，所述滚轮通过固定销安装于滚轮槽(12)内。

5.根据权利要求2所述的一种高精度磁电式航空用振动测量装置，其特征在于，轴承座(11)上设置有形状为类圆锥的安装销(17)，基座上设置有轴承座(11)安装孔，所述安装销(17)通过轴承座安装螺栓(13)安装于安装孔内。

6.根据权利要求5所述的一种高精度磁电式航空用振动测量装置，其特征在于，所述轴承座安装螺栓(13)设置有压紧块(15)和压紧弹簧(16)，所述压紧块(15)与安装销(17)的外表面接触，接触面相互配合；所述压紧弹簧(16)用于在轴承座安装螺栓(13)安装后给压紧块(15)朝向安装销(17)的预紧力。

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