[发明专利]一种力可控的机械传动式转子碰摩试验台

说明书

一种力可控的机械传动式转子碰摩试验台，包括转子组件和施力机构；施力机构包括施力机构底座、滑台、施力机构电机、Y向动态扭矩传感器、施力轮、施力轴、X向动态扭矩传感器和磁粉制动器。该试验台通过施力轮给转盘施力代替碰摩钉或碰摩柱，实现了碰摩试验法向碰撞力的可控加载。本发明采用磁粉制动器作为安全保护装置，当切向摩擦力作用在施力轮的扭矩大于等于磁粉制动器的安全输出扭矩时，施力轮会带动施力轴开始转动，从而使得碰摩点由滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低了切向摩擦力对施力轮的影响，避免了碰摩钉或碰摩柱断裂的安全隐患。将转子组件通过倒T型槽安装在机座上，方便地实现了不同型号转盘、转轴的可重构，提高了试验台的通用性。

技术领域

本发明涉及一种力可控的机械传动式转子碰摩试验台,属于旋转机械模拟试验技术领域。

背景技术

旋转机械是指依靠转子旋转运动进行工作的机器，由转子、轴承等零部件组成。转子作为旋转机械的主要部件，与定子的碰摩是旋转机械中最常发生也是极具破坏性的一种故障。通过转子碰摩试验台模拟转子碰摩故障，研究不同碰摩程度下旋转机械的运行状态，对于预防旋转机械碰摩事故的发生具有重要的实际意义。

转子碰摩试验装置多采用碰摩钉或碰摩柱等部件进行碰摩模拟试验，通过手动或液压自动加载的方式调节碰摩钉或碰摩柱与转子的法向碰撞力，碰摩时的切向摩擦力则采用应变片进行测量；其不足之处在于，采用液压缸加载的方式虽可实现法向碰撞力的自动调节，但液压缸配套的液压系统会增加试验装置的占地面积，同时增大了试验装置的系统调试难度；采用碰摩钉或碰摩柱与转子进行碰摩，当碰摩试验要求的法向碰撞力过大时，容易引起切向摩擦力的过载，从而导致碰摩钉或碰摩柱存在断裂的安全隐患，现有试验装置难以满足高强度碰摩试验的安全需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种力可控的机械传动式转子碰摩试验台，使其能更准确、安全地模拟旋转机械碰摩故障，为预防旋转机械碰摩事故的发生提供更可靠的试验依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种力可控的机械传动式转子碰摩试验台，包括转子组件、施力机构和机座；转子组件包括转盘、转轴和转子驱动电机，其特征在于:该碰摩试验台还包括数据采集及控制单元，所述的施力机构包括施力机构底座、滑台、施力机构电机、Y向动态扭矩传感器、施力轮、施力轴、X向动态扭矩传感器和磁粉制动器；施力轴通过轴承安装在施力架上，施力轴、X向动态扭矩传感器和磁粉制动器之间通过联轴器相连，施力架、X向动态扭矩传感器和磁粉制动器安装在滑台上；滑台通过施力机构导轨副与施力机构底座相连，并通过施力机构丝杠副与Y向动态扭矩传感器的一端相连，Y向动态扭矩传感器的另一端与施力机构电机相连；所述施力轮的圆心与转盘的圆心保持在同一水平面；施力机构底座通过移动机构导轨副与机座相连，施力机构底座通过移动机构丝杠副与移动机构电机相连；所述的数据采集及控制单元分别通过信号线与驱动电机、移动机构电机、施力机构电机、Y向动态扭矩传感器、磁粉制动器和X向动态扭矩传感器电连接，采集Y向动态扭矩传感器和X向动态扭矩传感器的扭矩信号，并分别控制驱动电机的转速、移动机构电机的转动角度、施力机构电机的输出扭矩和磁粉制动器的输出扭矩。

优选地，在机座上开有两条平行的倒T型槽，转子组件通过倒T型槽与机座相连。

优选地，该转子碰摩试验台还包括移动机构底座，该移动机构底座固定在机座上，施力机构底座通过移动机构导轨副设置在移动机构底座上，在移动机构底座与机座之间设有使施力轮的圆心与转盘的圆心保持在同一水平面的调节机构。

优选地，所述的调节机构由垫板和调节螺栓组成。