CN218156859U - 一种磁轴承径向载荷测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁轴承径向载荷测试装置，属于磁悬浮电机载荷测试技术领域，底座上设有磁轴承定子，磁轴承定子上设有控制线圈，磁轴承定子圆周方向90°对称布置4组并浮动安装于底座内部，磁轴承定子一端嵌入进支承连接块凹口内部，通过磁轴承产生的可控电磁力与工作轴的载荷平衡，磁轴承的磁场力反作用于自身，经过微应力放大机构传导并放大至压力传感器实现载荷的实时测量，将检测与控制结合起来，实现对磁悬浮无轴承电机径向载荷的测载，定子在底座的圆周方向间隔90°对称布置且不与底座、外壳相接触，当线圈通电时，磁轴承产生相对于工作轴载荷的平衡电磁力，通过与固定导板内部的中心孔的运动配合实现磁轴承的径向浮动。

Description

一种磁轴承径向载荷测试装置

技术领域

本实用新型属于磁悬浮电机系统技术领域，尤其是一种磁轴承径向载荷测试装置。

背景技术

磁悬浮电机是定子和转子无接触运行的特种电机，其因不存在机械接触、完全无磨损、无污染，可在真空和腐蚀性介质中长期使用。同时，完全无机械摩擦、功耗小、噪声低、效率高，不需润滑和密封，适用于高速工程装备，解决高速机械中的润滑和能耗问题，可适用于极清洁工况和恶劣环境的特殊场合。

随着科技的发展，智能化设备讲究灵活性以及自主运行，具有高可靠性、高稳定性、高精度等特点。对于高速旋转的磁悬浮电机而言，其工作时的动态反馈与智能调节尤为重要。但由于磁悬浮轴承定子与工作轴之间没有接触，这使得接触式测载传感器无法安装，同时也增大了实时载荷测量的难度。在运行时，磁悬浮电机产生的径向载荷是需要进行实时测量用以满足其稳定运行及现场试验的工况、载荷运动规律的动态监测。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是为了提供一种磁轴承径向载荷测试装置，对于需要进行径向载荷测试的磁悬浮无轴承电机，通过在底座圆周方向90°对称布置的磁轴承定子，对其控制线圈通电产生可控电磁力与工作轴的径向载荷相平衡，当输出轴受到外载荷时，磁轴承定子产生的电磁力反作用于自身，此时，微应力放大机构会传导反作用力并放大至压力传感器，压力传感器与放大机构上的接头连接，可实现对径向载荷实时测量；定子在底座的圆周方向间隔90°对称布置且不与底座、外壳相接触，当线圈通电时，磁轴承产生相对于工作轴载荷的平衡电磁力，通过与固定导板内部的中心孔的运动配合实现磁轴承的径向浮动。

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种磁轴承径向载荷测试装置，包括底座、磁轴承定子、控制线圈、微应力放大机构、压力传感器、轨道槽、外壳、支承连接块、导杆、第一级杠杆、第二级杠杆、第一铰链、第二铰链、第三铰链、基座、传感器连接头、工作轴和固定导板，底座上设有磁轴承定子，磁轴承定子上设有控制线圈，磁轴承定子圆周方向90°对称布置并浮动安装于底座内部，磁轴承定子一端嵌入进支承连接块凹口内部，支承连接块与导杆一端相互连接，导杆另一端经过固定导板轴心与微应力放大机构连接，固定导板固定安装在底座内，微应力放大机构安装在基座，基座固定在底座内，底座上设有轨道槽，外壳与底座上的轨道槽相互配合，工作轴安装在底座中间处，压力传感器固定安装在基座上，传感器连接头固定安装于第二级杠杆下方，第一级杠杆、第一铰链与基座连接，第一级杠杆、第二铰链与第二级杠杆相连接，第二级杠杆、第三铰链与检测基座连接。

优选的，微应力放大机构和外壳之间保持有一定的间隙，第二级杠杆上下两端与所述第一级杠杆和第三铰链连接。

优选的，第一铰链、第二铰链和第三铰链为V型倒角柔性结构，基座非对称设计安装于底座内部处，底座为中空结构。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型提供的一种磁轴承径向载荷测试装置，对于需要进行径向载荷测试的磁悬浮无轴承电机，通过在底座圆周方向90°对称布置的磁轴承定子，对其控制线圈通电产生可控电磁力与工作轴的径向载荷相平衡，当输出轴受到外载荷时，磁轴承定子产生的电磁力反作用于自身，此时，微应力放大机构会传导反作用力并放大至压力传感器，压力传感器与放大机构上的接头连接，可实现对径向载荷实时测量；定子在底座的圆周方向间隔90°对称布置且不与底座、外壳相接触，当线圈通电时，磁轴承产生相对于工作轴载荷的平衡电磁力，通过与固定导板内部的中心孔的运动配合实现磁轴承的径向浮动。

附图说明

图1为按照本实用新型的一种磁轴承径向载荷测试装置的一优选实施例的总装配示意图；

图2为按照本实用新型的一种磁轴承径向载荷测试装置的一优选实施例的微应力放大结构示意图；

图3为按照本实用新型的一种磁轴承径向载荷测试装置的一优选实施例的外壳结构示意图；

图4为按照本实用新型的一种磁轴承径向载荷测试装置的一优选实施例的轴承定子线圈装配示意图。

图中：1-底座，2-磁轴承定子，3-控制线圈，4-微应力放大机构，5-压力传感器，6-轨道槽，7-外壳，8-支承连接块，9-导杆，10-第一级杠杆，11-第二级杠杆，12-第一铰链，13-第二铰链，14-第三铰链，15-基座，16-传感器连接头，17-工作轴，18-固定导板。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1-图4所示，本实施例提供的一种磁轴承径向载荷测试装置，包括底座1、磁轴承定子2、控制线圈3、微应力放大机构4、压力传感器5、轨道槽6、外壳7、支承连接块8、导杆9、第一级杠杆10、第二级杠杆11、第一铰链12、第二铰链13、第三铰链14、基座15、传感器连接头16、工作轴17和固定导板18，底座1上设有磁轴承定子2，磁轴承定子2上设有控制线圈3，磁轴承定子2圆周方向90°对称布置4组并浮动安装于底座1内部，磁轴承定子2一端嵌入进支承连接块8凹口内部，支承连接块8与导杆9一端相互连接，导杆9另一端经过固定导板18轴心与微应力放大机构4连接，固定导板18固定安装在底座1内，微应力放大机构4安装在基座15，基座15固定在底座1内，底座1上设有轨道槽6，外壳7与底座1上的轨道槽6相互配合，工作轴17安装在底座1中间处，压力传感器5固定安装在基座15上，传感器连接头16固定安装于第二级杠杆11下方，第一级杠杆10、第一铰链12与基座15连接，第一级杠杆10、第二铰链13与第二级杠杆11相连接，第二级杠杆11、第三铰链14与检测基座15连接。

总工作原理：对于需要进行径向载荷测试的磁悬浮无轴承电机，通过在底座圆周方向90°对称布置的磁轴承定子2，对其控制线圈3通电产生可控电磁力与工作轴17的径向载荷相平衡，当输出轴受到外载荷时，磁轴承定子2产生的电磁力反作用于自身，此时，微应力放大机构4会传导反作用力并放大至压力传感器5，压力传感器5与放大机构上的接头连接，可实现对径向载荷实时测量；定子在底座1的圆周方向间隔90°对称布置且不与底座1、外壳7相接触，当线圈通电时，磁轴承产生相对于工作轴载荷的平衡电磁力，通过与固定导板18内部的中心孔的运动配合实现磁轴承的径向浮动。

在本实施例中：微应力放大机构4和外壳7之间保持有一定的间隙，第二级杠杆11上下两端与所述第一级杠杆10和第三铰链14连接。

在本实施例中：第一铰链12、第二铰链13和第三铰链14为V型倒角柔性结构，基座15非对称设计安装于底座1内部处，底座1为中空结构。

以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种磁轴承径向载荷测试装置，其特征在于：包括底座（1）、磁轴承定子（2）、控制线圈（3）、微应力放大机构（4）、压力传感器（5）、轨道槽（6）、外壳（7）、支承连接块（8）、导杆（9）、第一级杠杆（10）、第二级杠杆（11）、第一铰链（12）、第二铰链（13）、第三铰链（14）、基座（15）、传感器连接头（16）、工作轴（17）和固定导板（18），底座（1）上设有磁轴承定子（2），磁轴承定子（2）上设有控制线圈（3），磁轴承定子（2）圆周方向90°对称布置4组并浮动安装于底座（1）内部，磁轴承定子（2）一端嵌入进支承连接块（8）凹口内部，支承连接块（8）与导杆（9）一端相互连接，导杆（9）另一端经过固定导板（18）轴心与微应力放大机构（4）连接，固定导板（18）固定安装在底座（1）内，微应力放大机构（4）安装在基座（15），基座（15）固定在底座（1）内，底座（1）上设有轨道槽（6），外壳（7）与底座（1）上的轨道槽（6）相互配合，工作轴（17）安装在底座（1）中间处，压力传感器（5）固定安装在基座（15）上方，传感器连接头（16）固定安装于第二级杠杆（11）下方，第一级杠杆（10）、第一铰链（12）与基座（15）连接，第一级杠杆（10）、第二铰链（13）与第二级杠杆（11）相连接，第二级杠杆（11）、第三铰链（14）与检测基座（15）连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁轴承径向载荷测试装置，其特征在于：微应力放大机构（4）和外壳（7）之间保持有一定的间隙，第二级杠杆（11）上下两端与所述第一级杠杆（10）和第三铰链（14）连接。

3.根据权利要求2所述的一种磁轴承径向载荷测试装置，其特征在于：第一铰链（12）、第二铰链（13）和第三铰链（14）为V型倒角柔性结构，基座（15）非对称设计安装于底座（1）内部处，底座（1）为中空结构。

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