CN215985586U - 波箔疲劳寿命测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种波箔疲劳寿命测试设备，该测试设备包括：测试台，包括用于承载波箔片的底板；加载机构，包括驱动组件和加载盘，所述驱动组件包括凸轮和压轴，所述凸轮连接于所述压轴，所述压轴连接于所述加载盘；传感器模块，包括力传感器和位移传感器。上述的波箔疲劳寿命测试设备可以将待测试的波箔片放置于测试台，加载机构的驱动组件通过凸轮驱动压轴往复移动，从而可以推动加载盘多次挤压位于测试台上的波箔片，在挤压过程中，通过传感器模块的力传感器和位移传感器检测加载盘的加载力以及位移，从而可以结合波箔片的形变量对波箔片的疲劳寿命作出检测。

Description

波箔疲劳寿命测试设备

技术领域

本公开涉及测试设备领域，尤其是一种波箔疲劳寿命测试设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

箔片空气轴承是一种动压轴承。动压轴承利用气体作为润滑介质，具有摩擦小，运转平稳，转速高等优点，目前已经广泛运用在高转速旋转机械中。由于动压轴承无辅助气源，在转子启停和转子未达到稳定转速时，起支撑作用的波箔片会受到挤压产生变形，波箔片的不可逆的形变程度不同，会影响整个箔片空气轴承的性能，波箔片的变形会直接影响箔片空气轴承的寿命。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种波箔疲劳寿命测试设备，用于辅助测试波箔片的疲劳寿命。

本公开提供了一种波箔疲劳寿命测试设备，包括：

测试台，包括用于承载波箔片的底板；

加载机构，包括驱动组件和加载盘，所述驱动组件包括凸轮和压轴，所述凸轮连接于所述压轴，所述压轴连接于所述加载盘，用于在所述凸轮驱动下带动所述加载盘往复移动以多次挤压位于所述测试台上的波箔片；

传感器模块，包括力传感器和位移传感器，所述力传感器用于检测所述加载盘承载的加载力，所述位移传感器用于检测所述加载盘的位移，以通过所述力传感器检测的加载力、位移和所述波箔片的形变量测试所述波箔片的疲劳寿命。

优选地，所述驱动组件包括弹簧，所述弹簧连接于所述压轴，在所述凸轮挤压所述压轴时，所述压轴压缩或者拉伸所述弹簧，使得所述弹簧形变而在所述凸轮释放所述压轴时复位所述压轴。

优选地，还包括机架和驱动电机，所述驱动电机设置于所述机架，并且连接于所述凸轮以驱动所述凸轮转动。

优选地，所述驱动组件还包括滑动轴承，所述滑动轴承连接于所述测试台，并且具有沿所述压轴的长度方向延伸的通孔，所述压轴穿过所述通孔连接于所述加载盘。

优选地，所述驱动组件还包括压板，所述压板连接于所述压轴，所述弹簧套设于所述压轴，一端抵接于所述压板，另外一端抵接于所述滑动轴承，用于在回复力的作用下复位所述压轴。

优选地，所述压轴包括一台阶，所述压板卡接于所述台阶；所述驱动组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母螺纹连接于所述压轴，并且抵接所述压板以将所述压板抵接于所述台阶。

优选地，所述力传感器设于所述压轴和所述加载盘之间，使得所述压轴通过所述力传感器连接于所述加载盘以检测所述加载盘的加载力。

优选地，所述位移传感器为电涡流位移传感器，所述位移传感器连接于所述测试台并且靠近所述加载盘以测量所述加载盘的位移。

优选地，所述测试台还包括支撑架，所述位移传感器为多个并且相对所述压轴对称地连接于所述支撑架。

优选地，所述支撑架包括连接部和支撑部，所述连接部平行设置于所述底板的上方，所述支撑部连接于所述连接部以支撑所述连接部，所述加载盘位于所述连接部和所述底板之间。

相较于现有技术，上述的波箔疲劳寿命测试设备可以将待测试的波箔片放置于测试台，加载机构的驱动组件通过凸轮驱动压轴往复移动，从而可以推动加载盘多次挤压位于测试台上的波箔片，在挤压过程中，通过传感器模块的力传感器和位移传感器检测加载盘的加载力以及位移，从而可以结合波箔片的形变量对波箔片的疲劳寿命作出检测。该波箔疲劳寿命测试设备具有良好的通用性，可替换不同规格的波箔片片，根据实际需要调整选择合适的凸轮，即可提供不同压力和位移量，的结构简单，操作方便，方便安装与测试。

附图说明

为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是波箔疲劳寿命测试设备的结构示意图。

图2是驱动组件的结构示意图。

图3是驱动电机、凸轮和压轴的结构示意图。

图4是测试台和加载盘的结构示意图。

主要元件符号说明

机架	10
		驱动组件	20
驱动电机	21
		凸轮	22
压轴	23
		台阶	231
滑动轴承	24
		加载盘	25
压板	26
		锁紧螺母	261
弹簧	27
		位移传感器	30
力传感器	31
		测试台	40
底板	41
		支撑部	42
连接部	43
		波箔片	50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。

在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

图1是波箔疲劳寿命测试设备的结构示意图。如图1所示，波箔疲劳寿命测试设备包括机架10、测试台40、加载机构和传感器模块。测试台40用于承载所述箔片空气轴承的波箔片50，加载机构用于向位于测试台40上的波箔片50往复地、多次施加加载力。传感器模块用于检测波箔片50承受的加载力以及在该加载力作用下产生的位移，根据波箔片50的形变量测试所述波箔片50的疲劳寿命。

机架10用于承载加载机构和传感器模块，并且收容测试台40。本实施方式中，机架10大体呈架体状结构，内部具有一容腔。所述加载机构设置于机架10，测试台40设置于机架10的容腔内，并且加载机构从机架10的顶部穿过机架10进入容腔内，从而可以对容腔内的波箔片50进行测试。在一些实施方式中，容腔可以是封闭的，在另外一些实施方式中，容腔也可以是与外界连通的开放式结构，本领域技术人员可以根据需要设置容腔的结构，本申请对此不作限制。

图2是驱动组件20的结构示意图。如图2所示，加载机构用于向测试台40的波箔片50施加加载力，包括驱动组件20和加载盘25。所述驱动组件20连接于所述加载盘25，用于驱动所述加载盘25往复移动以多次挤压位于所述测试台40上的波箔片50。在一些实施方式中，所述驱动组件20包括驱动电机21、凸轮22和压轴23。

图3是驱动电机21、凸轮22和压轴23的结构示意图。如图2和图3所示，驱动电机21安装于机架10的顶部，所述驱动电机21的输出轴连接于所述凸轮22，用于驱动所述凸轮22转动。凸轮22是一种机械式回转件，用于将运动传递至紧靠其边缘移动的杆。由于所述凸轮22连接于所述压轴23，所述压轴23连接于所述加载盘25，这样，在所述凸轮22驱动下带动，压轴23可以带动所述加载盘25往复移动以多次挤压位于所述测试台40上的波箔片50。

压轴23大体呈长杆状结构，沿竖直方向延伸。在一些实施方式中，压轴23可以转动地连接于凸轮22，使得凸轮22转到时带动压轴23沿竖直方向移动。本实施方式中，压轴23可以在凸轮22的挤压下沿竖直方向来回往复运动。具体的，请重新参阅图1，该驱动组件20还包括滑动轴承24，滑动轴承24连接于测试台40，并且具有沿所述压轴23的长度方向延伸的通孔，所述压轴23穿过所述通孔连接于所述加载盘25。这样，压轴23可以在滑动轴承24的通孔内沿竖直方向来回移动，能够的得到滑动轴承24的支撑，提高压轴23的支撑度，防止压轴23形变。

为了能够带动压轴23复位，所述驱动组件20还包括弹簧27和压板26。压板26大体呈平板状结构，沿其平面垂直于压轴23，沿横向连接于所述压轴23。具体的，压轴23的端部设有一台阶231，压板26安装于压轴23上，并且一侧面抵接于所述台阶231。在压板26的另外一侧，通过锁紧螺母261与压轴23螺纹连接，并且抵接所述压板26的侧面，从而可以将压板26安装于压轴23上。所述弹簧27套设于所述压轴23，并且一端抵接于所述压板26，另外一端抵接于所述滑动轴承24。

在工作过程中，凸轮22转动而推动压轴23向下移动而压缩弹簧27，导致弹簧27形变。在凸轮22转动至撤销对压轴23的推力的位置后，压轴23在弹簧27的回复力作用下复位，直至下一次被凸轮22推动向下移动。

加载盘25大体呈圆盘状结构，沿水平面延伸并且连接于压轴23的底部。在工作过程中，驱动电机21和凸轮22可以通过压轴23带动加载盘25沿竖直方向往复移动以挤压波箔片50，以模拟箔片空气轴承实际的使用工况。

图4是测试台40和加载盘25的结构示意图。如图4所示，测试台40用于承载波箔片50，并且通过滑动轴承24支撑压轴23的端部以提高压轴23的稳定度。所述测试台40呈平台架状结构，包括底板41和支撑架。底板41大体呈平板状结构，用于安装和承载待测试的波箔片50。所述支撑架包括连接部43和支撑部42，所述连接部43平行设置于所述底板41的上方，所述支撑部42连接于所述连接部43以支撑所述连接部43，这样，所述加载盘25位于所述连接部43和所述底板41之间。

如图4所示，传感器模块用于检测波箔片50疲劳寿命测试中的各个数据。具体的，传感器模块包括力传感器31和位移传感器30。所述力传感器31用于检测所述加载盘25承载的加载力，所述位移传感器30用于检测所述加载盘25的位移，以通过所述力传感器31检测的加载力、位移和所述波箔片50的形变量测试所述波箔片50的疲劳寿命。

位移传感器30可以是电涡流位移传感器30，可以是多个，相对压轴23对称地连接于测试台40，并且端部靠近加载盘25。本实施方式中，位移传感器30大体呈杆状结构，中部或者顶部连接于测试台40的连接部43，在使用过程中，可以根据实际需要调整位移传感器30的端部与加载盘25之间的距离，使得位移传感器30可以感应加载盘25的位置以测量所述加载盘25的位移。

所述力传感器31设于所述球压轴23和所述加载盘25之间，使得所述压轴23通过所述力传感器31连接于所述加载盘25以检测所述加载盘25的加载力。

工作时，将波箔疲劳寿命测试设备安装调试完成后，将波箔片50在视觉测量仪测出各个尺寸参数，然后将波箔片50固定在底板41，此时，加载盘25与波箔片50之间留有一定间隙，位移传感器30的探头位于加载盘25的上方。

然后，启动驱动电机21以带动凸轮22转动，凸轮22推动压轴23向下移动，并且弹簧27推动压轴23复位，使得压轴23沿竖直方向作往复运动。其中，往复运动的次数通过控制系统设置，力传感器31和位移传感器30连接至计算机，所采集的数据实施显示并记录在计算机上。

经过预定次数的挤压后，将波箔片50取出，置于视觉检测仪再次测出各尺寸参数，与一开始测出的参数作对比，计算出波箔片50的形变，通过传感器模块的力传感器31和位移传感器30检测加载盘25的加载力以及位移，从而可以结合波箔片50的形变量对波箔片50的疲劳寿命作出检测。如需要测出不同压力和位移量对波箔片50疲劳寿命的影响，只需选择合适的凸轮22即可。

上述的波箔疲劳寿命测试设备可以将待测试的波箔片50放置于测试台40，加载机构的驱动组件20通过凸轮22驱动压轴23往复移动，从而可以推动加载盘25多次挤压位于测试台40上的波箔片50，在挤压过程中，通过传感器模块的力传感器31和位移传感器30检测加载盘25的加载力以及位移，从而可以结合波箔片50的形变量对波箔片50的疲劳寿命作出检测。该波箔疲劳寿命测试设备具有良好的通用性，可替换不同规格的波箔片50片，根据实际需要调选择合适凸轮22，即可测出不同压力和位移量对波箔疲劳寿命的影响。

在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，包括：

测试台，包括用于承载波箔片的底板；

加载机构，包括驱动组件和加载盘，所述驱动组件包括凸轮和压轴，所述凸轮连接于所述压轴，所述压轴连接于所述加载盘，用于在所述凸轮驱动下带动所述加载盘往复移动以多次挤压位于所述测试台上的波箔片；

传感器模块，包括力传感器和位移传感器，所述力传感器用于检测所述加载盘承载的加载力，所述位移传感器用于检测所述加载盘的位移，以通过所述力传感器检测的加载力、位移和所述波箔片的形变量测试所述波箔片的疲劳寿命。

2.如权利要求1所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述驱动组件包括弹簧，所述弹簧连接于所述压轴，在所述凸轮挤压所述压轴时，所述压轴压缩或者拉伸所述弹簧，使得所述弹簧形变而在所述凸轮释放所述压轴时复位所述压轴。

3.如权利要求2所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，还包括机架和驱动电机，所述驱动电机设置于所述机架，并且连接于所述凸轮以驱动所述凸轮转动。

4.如权利要求3所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述驱动组件还包括滑动轴承，所述滑动轴承连接于所述测试台，并且具有沿所述压轴的长度方向延伸的通孔，所述压轴穿过所述通孔连接于所述加载盘。

5.如权利要求4所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述驱动组件还包括压板，所述压板连接于所述压轴，所述弹簧套设于所述压轴，一端抵接于所述压板，另外一端抵接于所述滑动轴承，用于在回复力的作用下复位所述压轴。

6.如权利要求5所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述压轴包括一台阶，所述压板卡接于所述台阶；所述驱动组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母螺纹连接于所述压轴，并且抵接所述压板以将所述压板抵接于所述台阶。

7.如权利要求6所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述力传感器设于所述压轴和所述加载盘之间，使得所述压轴通过所述力传感器连接于所述加载盘以检测所述加载盘的加载力。

8.如权利要求7所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述位移传感器为电涡流位移传感器，所述位移传感器连接于所述测试台并且靠近所述加载盘以测量所述加载盘的位移。

9.如权利要求8所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述测试台还包括支撑架，所述位移传感器为多个并且相对所述压轴对称地连接于所述支撑架。

10.如权利要求9所述的波箔疲劳寿命测试设备，其特征在于，所述支撑架包括连接部和支撑部，所述连接部平行设置于所述底板的上方，所述支撑部连接于所述连接部以支撑所述连接部，所述加载盘位于所述连接部和所述底板之间。

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