CN210775537U - 一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，包括固定盘和磁悬浮主轴；所述固定盘中部开孔，用于容置穿过的磁悬浮主轴；固定盘底部安装主轴测速装置；主轴测速装置包括码盘和固定于电机容器内的伺服电机；码盘套设于磁悬浮主轴上；电机容器座安装于固定盘底部，伺服电机输出轴与丝杆联动连接，带动丝杆上下移动；丝杆上固定套设一移动滑块，位于移动滑块的侧面固定安装测距传感器和光电编码器；测距传感器和光电编码器位于同一竖直面上，且码盘的边缘位于测距传感器和光电编码器两者之间；伺服电机、码盘、测距传感器、光电编码器均与外部计算机电性连接。

Description

一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置

技术领域

本实用新型属于磁悬浮测速的技术领域，具体涉及一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置。

背景技术

现有超导磁悬浮主轴转速的测定是通过固定在电机定子上的霍尔传感器来进行测定，但霍尔传感器的测速极限是6000r/min—7000r/min，对于7000r/min以上转速的磁悬浮主轴速度测定无能为力，而光电编码器能够很好的弥补霍尔传感器的局限性。另外，超导磁悬浮轴承工作时发生轴向位移，为测量主轴的轴向位移量和转速，传感器位置设置和主轴同轴转动。

而现有超导磁悬浮主轴转速的测定是通过固定在电机定子上的霍尔传感器来进行测定，但是超导飞轮的转速较高，霍尔传感器转速测定受到限制；同时也缺少对主轴轴芯位移量的检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，以解决或改善上述的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，其包括固定盘和磁悬浮主轴；所述固定盘中部开孔，用于容置穿过的磁悬浮主轴；固定盘底部安装主轴测速装置；

主轴测速装置包括码盘和固定于电机容器座内的伺服电机；码盘套设于磁悬浮主轴上；电机容器座安装于固定盘底部，伺服电机输出轴与丝杆联动连接，带动丝杆上下移动；丝杆上固定套设一移动滑块，位于移动滑块的侧面固定安装测距传感器和光电编码器；测距传感器和光电编码器位于同一竖直面上，且码盘的边缘位于测距传感器和光电编码器两者之间；

伺服电机、码盘、测距传感器、光电编码器均与外部计算机电性连接。

优选地，固定盘为空心圆盘。

优选地，电机容器座通过螺钉安装在固定盘上。

优选地，码盘悬浮套设于主轴上，并与主轴保持同轴状态。

优选地，伺服电机的型号为ASDM-060130B；码盘的型号为格数36,外径200；测距传感器的型号为TFMINI；光电编码器的型号为GL5506。

本实用新型提供的适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，具有以下有益效果：

本实用新型可随着磁悬浮主轴的转动和移动，同步进行磁悬浮主轴位移量和转速的检测，并根据位移量的误差e进行同步移动检测，可有效地检测磁悬浮主轴的轴芯位移量，以及对应的转速，对于磁悬浮主轴的作业情况和后期维护具有重要意义。

附图说明

图1为适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置的结构图。

图2为适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置的主轴测速装置结构图。

图3为适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置的误差流程图。

1、磁悬浮主轴；2、码盘；3、固定盘；4、伺服电机；5、测距传感器；6、移动滑块；7、光电编码器；8、丝杆；9、电机容器座。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1和图2，本方案的适用于高速旋转磁悬浮主轴1测速装置，包括固定盘3和磁悬浮主轴1，固定盘3为空心圆盘，固定盘3中部开孔，用于容置穿过的磁悬浮主轴1，磁悬浮主轴1位于开孔的中心位置；固定盘3底部安装主轴测速装置，测速装置用于检测磁悬浮主轴1上下移动时的轴芯位移量和对应的转速。

下面对主轴测速装置进行详细描述

主轴测速装置包括伺服电机4、码盘2、测距传感器5和光电编码器7。其中，伺服电机4固定于电机容器座9内，电机容器座9通过螺钉安装在固定盘3底部。

码盘2悬浮套设于主轴上，并与磁悬浮主轴1保持同轴状态，用于测量磁悬浮主轴1的转速。

伺服电机4输出轴与丝杆8联动连接，即伺服电机4可带动丝杆8上下移动，丝杆8上固定套设一移动滑块6，丝杆8移动可进一步带动移动滑块6一起移动。

位于移动滑块6的侧面固定安装测距传感器5和光电编码器7，测距传感器5和光电编码器7位于同一竖直面上，且码盘2的边缘位于测距传感器5和光电编码器7两者之间。

其中，测距传感器5(基于光飞行时间，通过计算发射光脉冲与接收时间，得到距离参数)用于检测磁悬浮主轴1横向距离，并通过前后两次数据的检测，得到磁悬浮主轴1在横向上的位移量。

伺服电机4、码盘2、测距传感器5、光电编码器7均与外部计算机电性连接，码盘2、测距传感器5、光电编码器7分别将各自检测的数据传送至外部计算机中，且伺服电机4受控于外部计算机。

其中，伺服电机4的型号为ASDM-060130B；码盘2的型号为格数36,外径200；测距传感器5的型号为TFMINI；光电编码器7的型号为GL5506。

参考图3，根据本申请的一个实施例，一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置的控制方原理为：

当超导磁悬浮轴承在工作时，磁悬浮主轴1轴向方向上需向上移动一定距离实现场冷条件，当磁悬浮主轴1上移时，测距传感器5将采集的磁悬浮主轴1轴向位移量实时传送至外部计算机，外部计算机根据预设值和实际采集到的磁悬浮主轴1轴向位移量得到误差e，若误差e大于预设误差值，则控制伺服电机4转动，并通过丝杆8带动移动滑块6作相应的上移；直至误差e小于等于预设误差值时，则控制伺服电机4停止转动；同时，在伺服电机4转动或不转动时，均通过光电编码器7和码盘2测得主轴的转速。

当超导磁悬浮轴承转子下降俘获磁通，磁悬浮主轴1下降时，测距传感器5将采集的磁悬浮主轴1轴向位移量实时传送至外部计算机，外部计算机根据预设值和实际采集到的磁悬浮主轴1轴向位移量得到误差e，若误差e大于预设误差值，则控制伺服电机4转动，并通过丝杆8带动移动滑块6作相应的下移；直至误差e小于等于预设误差值时，则控制伺服电机4停止转动；同时，在伺服电机4转动或不转动时，均通过光电编码器7和码盘2测得磁悬浮主轴1的转速。

本实用新型可实现随轴同步检测，可高效稳定测量高速旋转主轴转速，同时实现主轴轴向位移测量。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，其特征在于：包括固定盘和磁悬浮主轴；所述固定盘中部开孔，用于容置穿过的磁悬浮主轴；所述固定盘底部安装主轴测速装置；

所述主轴测速装置包括码盘和固定于电机容器座内的伺服电机；所述码盘套设于磁悬浮主轴上；所述电机容器座安装于固定盘底部，伺服电机输出轴与丝杆联动连接，带动丝杆上下移动；所述丝杆上固定套设一移动滑块，位于所述移动滑块的侧面固定安装测距传感器和光电编码器；所述测距传感器和光电编码器位于同一竖直面上，且码盘的边缘位于测距传感器和光电编码器两者之间；

所述伺服电机、码盘、测距传感器、光电编码器均与外部计算机电性连接。

2.根据权利要求1所述的适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，其特征在于：所述固定盘为空心圆盘。

3.根据权利要求1所述的适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，其特征在于：所述电机容器座通过螺钉安装在固定盘上。

4.根据权利要求1所述的适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，其特征在于：所述码盘悬浮套设于主轴上，并与主轴保持同轴状态。

5.根据权利要求1所述的适用于高速旋转磁悬浮主轴测速装置，其特征在于：所述伺服电机的型号为ASDM-060130B；码盘的型号为格数36,外径为200mm；测距传感器的型号为TFMINI；光电编码器的型号为GL5506。

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