CN207816588U - 非接触式电主轴可靠性试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种非接触式电主轴可靠性试验台，包括底座，底座上依次设有电力测功机组件、转速转矩传感器组件、陶瓷测试棒、导磁环、电磁铁组件、非接触式电磁激振器组件和电主轴组件，电力测功机组件包括电力测功机，电力测功机的输出轴与转速转矩传感器组件连接，转速转矩传感器组件包括转速转矩传感器和弹性联轴器，转速转矩传感器一端与电力测功机输出轴连接，其另一端与弹性联轴器连接，弹性联轴器连接陶瓷测试棒的一端，陶瓷测试棒中部套装有导磁环，导磁环的前侧设有非接触式电磁激振器组件，导磁环的后侧设有电磁铁组件，陶瓷测试棒的另一端连接电主轴组件。利用电力测功机实现扭矩加载、非接触式激振器实现径向加载、电磁铁实现轴向加载。

Description

非接触式电主轴可靠性试验台

技术领域

本实用新型涉及电主轴技术领域，尤其是一种非接触式电主轴可靠性试验台。

背景技术

高速电主轴作为现代高速加工技术的核心技术之一，在高性能机床上的广泛应用，不仅大幅度提高了加工效率，降低了生产成本，改善了产品质量，在为社会创造巨大物质财富的同时，更促进了新材料、新技术的应用与推广，并带动了相关产业的发展。高速电主轴的性能高低在一定程度上决定了机床的整体发展水平，因此高速加工机床对高速电主轴的技术指标有着严厉而苛刻的要求，使其不同于传统的主轴系统，其安全性、可靠性和动态性能也成为结构设计和机床运行中的首要考虑的问题。高速电主轴作为数控机床关键功能部件之一，其可靠性对机床的可靠性起着决定性的作用，因此研制其可靠性试验台对于提高数控机床整机的可靠性水平具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种非接触式电主轴可靠性试验台，能同时模拟实现电主轴所受扭矩、径向力和轴向力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非接触式电主轴可靠性试验台，包括底座，所述底座上依次设置有电力测功机组件、转速转矩传感器组件、陶瓷测试棒、导磁环、电磁铁组件、非接触式电磁激振器组件和电主轴组件，所述电力测功机组件包括电力测功机，所述电力测功机的输出轴通过法兰盘与转速转矩传感器组件连接，所述转速转矩传感器组件包括转速转矩传感器、弹性联轴器和轴承座，所述转速转矩传感器一端与电力测功机输出轴连接，其另一端与弹性联轴器连接，所述弹性联轴器连接陶瓷测试棒的一端，所述陶瓷测试棒的颈部安装有轴承，所述轴承安装在轴承座上，陶瓷测试棒中部套装有导磁环，所述导磁环的前侧设有非接触式电磁激振器组件，导磁环的后侧设有电磁铁组件，陶瓷测试棒的另一端连接电主轴组件。

进一步地限定，所述非接触式电磁激振器组件包括非接触式电磁激振器和支撑座，所述非接触式电磁激振器由一个直流绕组和一个交流绕组组成。

进一步地限定，所述电磁铁组件包括电磁铁、S型拉压力传感器和支撑上述两者的电磁铁支撑座，所述电磁铁采用软磁合金的铁芯和铝外壳，电磁铁后侧连接S型拉压力传感器。

进一步地限定，所述电主轴组件包括电主轴、基座、调整垫片和主轴支撑座，所述电主轴安装在基座上，所述基座固定于主轴支撑座伤，所述主轴支撑座与基座之间设有调整垫片。

进一步地限定，所述电力测功机通过测功机支座连接在一平板上，所述平板固定在底座上，所述测功机支座上连接有上盖。

进一步地限定，所述转速转矩传感器、弹性联轴器和轴承座均设置在转速传感器支座上，所述弹性联轴器外设有安全罩。

进一步地限定，所述导磁环通过胀紧套设置在陶瓷测试棒上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用电力测功机实现扭矩加载、非接触式激振器实现径向加载、电磁铁实现轴向加载。该可靠性试验台不但能完成对电主轴的动态加载，还可以检测出电主轴在加载过程中的基本性能参数和故障指标参数，做出可靠性分析，提高电主轴的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1在A方向上的结构示意图。

图中：1.底座，2.陶瓷测试棒，3.导磁环，4.电力测功机，5.法兰盘，6.转速转矩传感器，7.弹性联轴器，8.轴承座，9.轴承，10.测功机支座，11.平板，12.上盖，13.转速传感器支座，14.安全罩，15.胀紧套，16.非接触式电磁激振器，17.支撑座，18.电磁铁，19.S型拉压力传感器，20.电磁铁支撑座，21.电主轴，22.基座，23.调整垫片，24.主轴支撑座。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种非接触式电主轴可靠性试验台，包括底座1，底座1上依次设置有电力测功机组件、转速转矩传感器组件、陶瓷测试棒2、导磁环3、电磁铁组件、非接触式电磁激振器组件和电主轴组件，电力测功机组件包括电力测功机4，电力测功机4的输出轴通过法兰盘5与转速转矩传感器组件连接，转速转矩传感器组件包括转速转矩传感器6、弹性联轴器7和轴承座8，转速转矩传感器6一端与电力测功机4的输出轴连接，其另一端与弹性联轴器7连接，弹性联轴器7连接陶瓷测试棒2的一端，陶瓷测试棒2的颈部安装有轴承9，轴承9安装在轴承座8上，陶瓷测试棒2中部套装有导磁环3，导磁环3的前侧设有非接触式电磁激振器组件，导磁环3的后侧设有电磁铁组件，陶瓷测试棒的另一端连接电主轴组件。

在本实施例中，非接触式电磁激振器组件包括非接触式电磁激振器16和支撑座17，非接触式电磁激振器16由一个直流绕组和一个交流绕组组成。电磁铁组件包括电磁铁18、S型拉压力传感器19和支撑上述两者的电磁铁支撑座20，电磁铁18采用软磁合金的铁芯和铝外壳，电磁铁18后侧连接S型拉压力传感器19。电主轴组件包括电主轴21、基座22、调整垫片23和主轴支撑座24，电主轴21安装在基座22上，基座22固定于主轴支撑座24伤，主轴支撑座24与基座22之间设有调整垫片23。

电磁铁18采用铝外壳，可以防止磁力线对检测设备和电主轴21的干扰。采用软磁合金的铁芯，软磁合金具有高饱和的磁感应强度、高居里点和高磁致伸缩系数。电磁铁18后侧连接S型拉压力传感器19，S型拉压力传感器19通过单输入通道仪表与PC机相连，通过编写的程序，实时检测和控制磁力大小。

电主轴21转速转矩的测定即电主轴21的负载特性试验，主要使电力测功机4的负载在(1.5～0.25)倍的额定功率范围内变化，并测量相应的转速与转矩(转速转矩传感器6的数值)。

在本实施例中，电力测功机4通过测功机支座10连接在一平板11上，平板11固定在底座1上，测功机支座10上连接有上盖12。转速转矩传感器6、弹性联轴器7和轴承座8均设置在转速传感器支座13上，弹性联轴器7外设有安全罩14。导磁环3通过胀紧套15设置在陶瓷测试棒2上。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种非接触式电主轴可靠性试验台，包括底座，其特征在于：所述底座上依次设置有电力测功机组件、转速转矩传感器组件、陶瓷测试棒、导磁环、电磁铁组件、非接触式电磁激振器组件和电主轴组件，所述电力测功机组件包括电力测功机，所述电力测功机的输出轴通过法兰盘与转速转矩传感器组件连接，所述转速转矩传感器组件包括转速转矩传感器、弹性联轴器和轴承座，所述转速转矩传感器一端与电力测功机输出轴连接，其另一端与弹性联轴器连接，所述弹性联轴器连接陶瓷测试棒的一端，所述陶瓷测试棒的颈部安装有轴承，所述轴承安装在轴承座上，陶瓷测试棒中部套装有导磁环，所述导磁环的前侧设有非接触式电磁激振器组件，导磁环的后侧设有电磁铁组件，陶瓷测试棒的另一端连接电主轴组件。

2.根据权利要求1所述的非接触式电主轴可靠性试验台，其特征在于：所述非接触式电磁激振器组件包括非接触式电磁激振器和支撑座，所述非接触式电磁激振器由一个直流绕组和一个交流绕组组成。

3.根据权利要求1所述的非接触式电主轴可靠性试验台，其特征在于：所述电磁铁组件包括电磁铁、S型拉压力传感器和支撑上述两者的电磁铁支撑座，所述电磁铁采用软磁合金的铁芯和铝外壳，电磁铁后侧连接S型拉压力传感器。

4.根据权利要求1所述的非接触式电主轴可靠性试验台，其特征在于：所述电主轴组件包括电主轴、基座、调整垫片和主轴支撑座，所述电主轴安装在基座上，所述基座固定于主轴支撑座伤，所述主轴支撑座与基座之间设有调整垫片。

5.根据权利要求1所述的非接触式电主轴可靠性试验台，其特征在于：所述电力测功机通过测功机支座连接在一平板上，所述平板固定在底座上，所述测功机支座上连接有上盖。

6.根据权利要求1所述的非接触式电主轴可靠性试验台，其特征在于：所述转速转矩传感器、弹性联轴器和轴承座均设置在转速传感器支座上，所述弹性联轴器外设有安全罩。

7.根据权利要求1所述的非接触式电主轴可靠性试验台，其特征在于：所述导磁环通过胀紧套设置在陶瓷测试棒上。