一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，包括试验台、变频器、水冷及润滑系统、洁净空气系统和信号采集系统。试验台设有电主轴、试验台主体、弹簧加载机构和减震平台。试验台主体的电主轴一侧装有护板，弹簧加载机构位于试验台主体的另一侧，试验台主体的上部设有顶板。试验台主体内设有推力盘、轴承座、定位销和直线轴承。电主轴与推力盘刚性连接，变频器与电主轴电路连接。试验台主体的上部装有转速传感器，试验台主体的侧部装有力传感器和位移传感器。本实用新型通过电主轴直接与推力盘刚性连接，变频器改变输出频率，实现电主轴转速无级输出，满足了动压箔片式止推空气轴承动、静态性能测试的试验要求，提高了测试的精度级别。
【专利说明】一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于性能测试设备【技术领域】，涉及一种轴承动、静态性能的测试设备，具体一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置。
【背景技术】
[0002]箔片轴承最早在1928年出现，由于箔片轴承具有稳定性好，耐振动，耐冲击，对环境无污染等优点，箔片止推轴承出现在本世纪70年代，已广泛应用于多种高速旋转机械，并取得了良好的应用效果。箔片气体轴承的静、动态性能对于轴承的性能评价和轴系的稳定性判别等具有重要意义。
[0003]国内对动压箔片式止推空气轴承的试验研究局限于起飞速度和小载荷下的承载能力、部分高速动态性能等方面，试验装置多采用电机通过高速联轴器连接滚动轴承支撑的轴系来驱动，过长的轴系造成的振动直接影响动压箔片式止推空气轴承各种性能的测试精度。试验台采用的信号采集用传感器，尤其是位移传感器测量精度低，不能满足动压箔片式止推空气轴承性能测试要求的微米级测量精度。测试承载性能时，采用的气动或液压加载装置不能准确的将加载精度控制在±1N的精度级别。
实用新型内容
[0004]为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，满足动压箔片式止推空气轴承动、静态性能测试的试验要求，提高测试精度。
[0005]本实用新型动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，包括试验台、变频器、水冷及润滑系统、洁净空气系统和信号采集系统，水冷及润滑系统和洁净空气系统分别与试验台连接。试验台设有电主轴、试验台主体、弹簧加载机构和平台，电主轴、试验台主体固定在平台上。试验台主体的电主轴一侧装有护板，弹簧加载机构位于试验台主体的另一侧，试验台主体的上部设有顶板。试验台主体内设有推力盘、轴承座、定位销和直线轴承。电主轴与推力盘刚性连接,变频器与电主轴电路连接。试验台主体的上部装有转速传感器,试验台主体的侧部装有力传感器和两支位移传感器，转速传感器、位移传感器、力传感器分别电路连接到信号采集系统。
[0006]弹簧加载机构包括连接块、I号滑块、2号滑块、导向套、I号弹簧、2号弹簧和顶杆，导向套与壳体通过螺栓连接。连接块、I号滑块、I号弹簧、2号弹簧和2号滑块依次连接位于壳体和导向套形成的槽内，顶杆穿过导向套与2号滑块连接。两支位移传感器成180°对称布置或成90°直角布置。信号采集系统设有数模采集单元、数据处理器和显示面板。洁净空气系统设有空气过滤器和空气泵。
[0007]本实用新型动压箔片式止推空气轴承性能测试装置通过电主轴直接与推力盘刚性连接，变频器改变输出频率，实现电主轴转速无级输出，满足了推力盘最高转速3万转的转速要求和动压箔片式止推空气轴承动、静态性能测试的试验要求，提高了测试的精度级另O。位移传感器180°对称布置或90°直角布置，试验灵活性好。高速电主轴配备洁净空气系统，将压力空气进行过滤后供给电主轴润滑系统，通过水冷及润滑系统为高速电主轴提供润滑和冷却，为性能测试装置的稳定运行提供保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型动压箔片式止推空气轴承性能测试装置试验台的结构示意图；
[0009]其中:
[0010]I 一底座、2—电主轴、3 —护板、4 一试验台主体、5—顶板、6—推力盘、7—止推轴承、8—轴承座、9 一定位销、10—位移传感器安装孔、11 一直线轴承、12—连接块、13—力传感器安装孔、14一I号滑块、15—导向套、16 — I号弹簧、17 — 2号弹簧、18 — 2号滑块、19一顶杆、20—减震平台、21—螺栓、22—螺栓。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本实用新型保护的范围。
[0012]本实用新型动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，包括试验台、变频器、水冷及润滑系统、洁净空气系统和信号采集系统，水冷及润滑系统和洁净空气系统分别与试验台连接。如图1所示,试验台设有电主轴2、试验台主体4、弹簧加载机构和减震平台20，电主轴2、试验台主体4用螺丝固定在平台上。试验台主体的电主轴一侧装有护板3，弹簧加载机构位于壳体的另一侧，试验台主体的上部设有顶板5。试验台主体内设有推力盘6、轴承座8和直线轴承11。电主轴与推力盘刚性连接，变频器与电主轴电路连接。试验台主体设有位移传感器安装孔10力传感器安装孔13和定位销孔，顶板5设有转速传感器安装孔。位移传感器插入位移传感器安装孔，两支位移传感器成180°对称布置。力传感器插入力传感器安装孔，转速传感器插入转速传感器安装孔。转速传感器、位移传感器、力传感器分别电路连接到信号采集系统。信号采集系统设有数模采集单元、数据处理器和显示面板。弹簧加载机构包括连接块12、I号滑块14、2号滑块18、导向套15、I号弹簧16) 2号弹簧17和顶杆19，导向套与试验台主体通过螺栓连接，连接块、I号滑块、I号弹簧、2号弹簧和2号滑块依次连接位于试验台主体和导向套形成的槽内，顶杆穿过导向套与2号滑块连接。洁净空气系统设有空气过滤器和空气泵。
[0013]本实用新型动压箔片式止推空气轴承性能测试装置用于⑴起飞转速测试；⑵设定转速下，最大承载力及静刚度测试改变转速和轴向载荷情况下，轴向位移的变化量及轴承的动刚度测试；⑷不同动压箔片式止推空气轴承启停寿命试验；(5)不同载荷和转速下，24小时稳定运转试验。也可用于动压箔片式止推空气轴承其它性能测试。
[0014]本实用新型动压箔片式止推空气轴承性能测试装置的试验过程为，试验时打开顶板5，将止推轴承7置于轴承座6，通过三个定位销9悬挂在轴承座上，在预载荷下与推力盘直接接触，预载荷及试验载荷由轴承座后边的弹簧加载机构提供，力传感器将载荷信号输入采集系统进行监控。转速传感器测量推力盘的瞬时转速，并将信号输入信号采集系统。位移传感器将轴承座的轴向位移信号输入信号采集系统。
【权利要求】
1.一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，包括试验台、变频器、水冷及润滑系统、洁净空气系统和信号采集系统，所述水冷及润滑系统和洁净空气系统分别与试验台连接，其特征是:所述试验台设有电主轴(2)、试验台主体(4)、弹簧加载机构和减震平台(20)，电主轴(2)、试验台主体(4)固定在平台上；所述试验台主体的电主轴一侧装有护板(3),弹簧加载机构位于试验台主体的另一侧，试验台主体的上部设有顶板(5);所述试验台主体内设有推力盘(6)、轴承座(8)和直线轴承(11)，电主轴与推力盘刚性连接，变频器与电主轴电路连接；试验台主体的上部装有转速传感器，试验台主体的侧部装有力传感器和两支位移传感器，所述转速传感器、位移传感器、力传感器分别电路连接到信号采集系统。
2.根据权利要求1所述的动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，其特征是:所述弹簧加载机构包括连接块(12)、I号滑块(14)、2号滑块(18)、导向套(15)、I号弹簧(16)、2号弹簧(17)和顶杆(19)，所述导向套与试验台主体通过螺栓连接，所述连接块、I号滑块、I号弹簧、2号弹簧和2号滑块依次连接位于试验台主体和导向套形成的槽内，所述顶杆穿过导向套与2号滑块连接。
3.根据权利要求1所述的动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，其特征是:所述两支位移传感器成180°对称布置或成90°直角布置。
4.根据权利要求1所述的动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，其特征是:所述信号采集系统设有数模采集单元、数据处理器和显示面板。
5.根据权利要求1所述的动压箔片式止推空气轴承性能测试装置，其特征是:所述洁净空气系统设有空气过滤器和空气泵。
【文档编号】G01M13/04GK204008146SQ201420471307
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】王红, 王云飞, 何波, 王帅, 李薇 申请人:石家庄金士顿轴承科技有限公司