[发明专利]一种静压空气止推轴承承载测试装置及方法有效

专利信息
申请号: 201611099353.7 申请日: 2016-12-05
公开(公告)号: CN106769036B 公开(公告)日: 2019-03-05
发明(设计)人: 杨志儒;朱冲冲;郑楠;吴鹤鹤;周建忠 申请(专利权)人: 江苏大学
主分类号: G01M13/04 分类号: G01M13/04
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 212013 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 静压空气止推轴承 龙门支撑 三位四通电磁换向阀 流量控制阀 双作用气缸 测试装置 减震结构 空气轴承 控制系统 气动系统 工作台 弹簧 消声器 承载 气动三联件 可压缩性 控制气缸 螺纹固定 气缸气体 轴承振动 加载 气缸 气源 缓解
【说明书】:

发明提供了一种静压空气止推轴承承载测试装置及方法,包括气动系统,主体部分和控制系统;所述气动系统包括气源、气动三联件、第一流量控制阀、三位四通电磁换向阀、第二流量控制阀、双作用气缸和消声器;所述主体部分包括龙门支撑梁、静压空气止推轴承、基座、工作台和弹簧减震结构;所述基座上固定有所述龙门支撑梁和工作台;所述双作用气缸通过螺纹固定在所述龙门支撑梁上;所述控制系统通过控制所述三位四通电磁换向阀控制气缸的动作。本发明可以对空气轴承进行稳定而不间断的加载,空气轴承与气缸间设置弹簧减震结构,既可以缓解气缸气体的可压缩性对被测轴承振动特性的影响。

技术领域

本发明涉及静压空气止推轴承测试技术领域,尤其涉及一种静压空气止推轴承承载测试装置及方法。

背景技术

空气轴承是以空气为介质的一种无摩擦轴承,通常用于高速旋转状态的轴系支撑。而静压空气止推轴承则是用于某些特殊情况下静止轴系或微转动轴系的支撑。因此,需要一种静压空气止推轴承测试装置及方法用于静压空气止推轴承承载能力测试。

清华大学徐登峰等在测试空气轴承承载能力的实验装置中采用叠加砝码来进行施载,优点是加载精度高,因加载中无弹簧元件,不影响被测轴承的振动特性,但无法进行持续施载,灵活度不高;弹簧加载结构简单,且可产生连续加载力,但影响振动特性;而气缸型加载则操作简单,可实现连续加载,但由于内部气体的可压缩性会影响被测空气轴承的振动特性。结合上述方案,选择弹簧型加载和气缸型加载结合的方式,通过弹簧的伸缩性缓解气缸气体的可压缩性对被测轴承振动特性的影响,同时可以连续加载。

发明内容

针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种静压空气止推轴承承载测试装置及方法,可以对空气轴承进行稳定而不间断的加载,空气轴承与气缸间设置弹簧减震结构,既可以缓解气缸气体的可压缩性对被测轴承振动特性的影响。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种静压空气止推轴承承载测试装置,其特征在于,包括气动系统,主体部分和控制系统;所述气动系统包括气源、气动三联件、第一流量控制阀、三位四通电磁换向阀、第二流量控制阀、双作用气缸和消声器;所述双作用气缸无杆腔进气口和有杆腔出气口分别通过气管连接所述三位四通电磁换向阀的A口和B口,所述双作用气缸无杆腔进气口与所述三位四通电磁换向阀之间设有第二流量控制阀;所述包括气源通过气管依次连接气动三联件、三通和所述三位四通电磁换向阀的进气口P;所述三通另一端通过气管依次连接第一流量控制阀和静压空气止推轴承进气口;所述三位四通电磁换向阀排气口O安装所述消声器。所述主体部分包括龙门支撑梁、静压空气止推轴承、基座、工作台和弹簧减震结构;所述基座上固定有所述龙门支撑梁和工作台;所述双作用气缸通过螺纹固定在所述龙门支撑梁上;所述工作台上安装所述静压空气止推轴承,所述静压空气止推轴承上螺纹连接受力杆;所述弹簧减震结构包括大钢球、小钢球,弹簧和套筒;所述弹簧一端固定连接大钢球,另一端固定连接小钢球;所述大钢球上固定套筒,且直径大于套筒内径;所述小钢球直径小于套筒内径,且在套筒内根据弹簧力自由伸缩;所述受力杆直径小于套筒内径;所述弹簧减震结构安装在双作用气缸和受力杆之间;所述龙门支撑梁设有水平的横杆,所述横杆上安装有位移传感器,用于测量在负载作用下所述静压空气止推轴承气膜厚度h;所述位移传感器通过数据线连接仪表;标尺固定安装在静压空气止推轴承表面,用于测量弹簧减震结构的弹簧压缩量X;所述控制系统通过控制所述三位四通电磁换向阀控制气缸的动作。

进一步,所述横杆上安装有直线轴承,所述受力杆穿过直线轴承,且间隙配合。

进一步,所述受力杆与小钢球接触面为弧面。

进一步,所述双作用气缸的拉杆与大钢球接触面为弧面。

一种静压空气止推轴承承载测试方法,其特征在于,包括如下步骤:

S01:开启仪表并校零;

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