CN209589477U - 一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台 - Google Patents
一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，本测试台通过分析不同静态载荷、不同激振力、不同转速条件下测量得到的轴承的位移和载荷，从而获得对应条件下轴承的动态刚度和动态阻尼，解决了目前市面上轴承性能测试台只测量轴承静态刚度的问题，提高转子动力学理论设计的准确性，降低了由箔片动压空气轴承支承的整机设计难度，很好地节省了研发成本和研制周期。
Description
技术领域
本实用新型涉及箔片动压空气轴承测试领域，尤其是涉及一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台。
背景技术
箔片动压空气轴承一种空气自润滑轴承，在高功率密度的涡轮机械以及高速电机上得到了广泛的应用；箔片动压空气轴承目前还处于一个技术发展完善的阶段，这种轴承的理论模型预测得到的性能参数与实际参数仍然有较大差距，因此，只能通过实验测量来获取轴承的性能参数；目前市面上箔片动压空气轴承的性能测试基本上都是在静态载荷条件下测量它的静态刚度，但是实际使用过程中，轴承受到的载荷均为动态载荷，因此，通过静态刚度进行转子动力学设计会导致转子实际运动状态与理论设计差异很大，最终导致转子系统的失效。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，包括实验台电主轴、套于实验台电主轴上的径向实验轴承座、位于径向实验轴承座前的静态载荷加载装置、位于径向实验轴承座两侧的动态载荷加载装置；所述径向实验轴承座上装有电涡流位移传感器，静态载荷加载装置末端装有拉压力传感器。
作为一个优选项，所述径向实验轴承座中部设有用于实验台电主轴穿过的通孔，所述径向实验轴承座上部对称设有安装凹位，所述径向实验轴承座上部外圆面上开有与静态载荷加载装置、动态载荷加载装置配合的固定孔。
作为一个优选项，所述安装凹位上装有与电涡流位移传感器连接的安装架。
作为一个优选项，所述静态载荷加载装置包括连接绳，所述连接绳绕过滑轮支架后一端与加载砝码连接、另一端与拉压力传感器连接，所述拉压力传感器固定于固定孔内。
作为一个优选项，所述动态载荷加载装置包括电磁激振器、激振器支架，所述电磁激振器通过激振器支架斜向装于实验轴承座两侧，所述电磁激振器末端与拉压力传感器连接，所述拉压力传感器固定于固定孔内。
本实用新型的有益效果是：本测试台通过分析不同静态载荷、不同激振力、不同转速条件下测量得到的轴承的位移和载荷，从而获得对应条件下轴承的动态刚度和动态阻尼，解决了目前市面上轴承性能测试台只测量轴承静态刚度的问题，提高转子动力学理论设计的准确性，降低了由箔片动压空气轴承支承的整机设计难度，很好地节省了研发成本和研制周期。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的立体示意图；
图2是本实用新型的静态载荷加载装置示意图；
图3是本实用新型的径向实验轴承座示意图。
具体实施方式
参照图1-图3，一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，包括实验台电主轴1、套于实验台电主轴1上的径向实验轴承座2、位于径向实验轴承座2前的静态载荷加载装置3、位于径向实验轴承座2两侧的动态载荷加载装置4，实验台电主轴1通过静压空气轴承支承、并通过三相异步电机直驱驱动，三相异步电机具有运转精度高，稳定性强的特点，极大地减小转轴本身运转对轴承性能参数测量的影响；径向实验轴承座2上装有电涡流位移传感器5，静态载荷加载装置3末端装有拉压力传感器6。
上述径向实验轴承座2中部设有用于实验台电主轴1穿过的通孔21，径向实验轴承座2上部对称设有安装凹位22，径向实验轴承座2上部外圆面上开有与静态载荷加载装置3、动态载荷加载装置4配合的固定孔23，径向实验轴承座2包含有需要测量性能的顶箔和波箔结构，上边配备传感器安装支架，保证传感器的分布合理性和安装准确性；安装凹位22上装有与电涡流位移传感器5连接的安装架24；静态载荷加载装置3包括连接绳31，连接绳31绕过滑轮支架32后一端与加载砝码33连接、另一端与拉压力传感器6连接，拉压力传感器6固定于固定孔23内；动态载荷加载装置4包括电磁激振器41、激振器支架42，电磁激振器41通过激振器支架42斜向装于实验轴承座2两侧，电磁激振器41末端与拉压力传感器6连接，所述拉压力传感器6固定于固定孔23内。
在实际测试时，步骤如下：
(1)将实验台电主轴1、静态载荷加载装置3、动态载荷加载装置4安装在铸铁平台上，将径向实验轴承座2套装于实验台电主轴1上，将动态载荷加载装置4与径向实验轴承座2套连接；
(2)安装电涡流位移传感器5到径向实验轴承座2套上，将拉压力传感器6连接于静态载荷加载装置3中的连接绳31上，并将拉压力传感器6装于径向实验轴承座2套上；并需要的电源线和信号线与电涡流位移传感器5、拉压力传感器6连接；
(3)控制加载砝码33的重量，控制电磁激振器41的激振力，通过变频器来控制实验台电主轴1的转速，测量出在不同静态载荷条件下，不同激振力、不同转速下轴承的位移和载荷；
(4)利用Four i er变换分析测量得到的位移和载荷，从而就能获得不同静态载荷条件下，不同激振力、不同转速下转轴的动态刚度和动态阻尼。
根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，其特征在于，包括实验台电主轴(1)、套于实验台电主轴(1)上的径向实验轴承座(2)、位于径向实验轴承座(2)前的静态载荷加载装置(3)、位于径向实验轴承座(2)两侧的动态载荷加载装置(4)；所述径向实验轴承座(2)上装有电涡流位移传感器(5)，静态载荷加载装置(3)末端装有拉压力传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，其特征在于，所述径向实验轴承座(2)中部设有用于实验台电主轴(1)穿过的通孔(21)，所述径向实验轴承座(2)上部对称设有安装凹位(22)，所述径向实验轴承座(2)上部外圆面上开有与静态载荷加载装置(3)、动态载荷加载装置(4)配合的固定孔(23)。
3.根据权利要求2所述的一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，其特征在于，所述安装凹位(22)上装有与电涡流位移传感器(5)连接的安装架(24)。
4.根据权利要求1或2所述的一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，其特征在于，所述静态载荷加载装置(3)包括连接绳(31)，所述连接绳(31)绕过滑轮支架(32)后一端与加载砝码(33)连接、另一端与拉压力传感器(6)连接，所述拉压力传感器(6)固定于固定孔(23)内。
5.根据权利要求1或2所述的一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，其特征在于，所述动态载荷加载装置(4)包括电磁激振器(41)、激振器支架(42)，所述电磁激振器(41)通过激振器支架(42)斜向装于实验轴承座(2)两侧，所述电磁激振器(41)末端与拉压力传感器(6)连接，所述拉压力传感器(6)固定于固定孔(23)内。
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| CN114878163A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置 |
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2019
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| CN114878163B (zh) * | 2022-05-18 | 2024-01-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种高精度动压止推箔片轴承动静同步加载测试装置 |
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