[发明专利]磁悬浮转子实验台及进行磁悬浮转子试验分析方法

说明书

本发明提供了一种结构简单、可通过施加轴向力来分析影响转子系统固有特性因素及变化规律的磁悬浮转子实验台及进行磁悬浮转子试验分析方法。一种磁悬浮转子实验台，包括台座、柔性磁悬浮转子、驱动单元、磁悬轴承单元、拉结机构和测量单元，驱动单元连接柔性磁悬浮转子；磁悬轴承单元包括前磁悬浮轴承、磁悬浮轴向轴承和后磁悬浮轴承；测量单元包括设置在柔性磁悬浮转子上的电涡流位移传感器；拉压结构包括液压缸以及与液压缸连接的液压系统，液压缸的活塞杆通过轴向推力轴承与柔性磁悬浮转子。

技术领域

本发明涉及一种实验台，具体涉及一种磁悬浮转子实验台及进行磁悬浮转子试验分析方法。

背景技术

磁悬浮转子实验台是进行转子多种振动实验的实验设备；它可以模拟多种旋转机械的振动情况，并通过数据采集系统与转子系统对系统振动情况(转速、振幅、相位、位移)进行采集、测量与分析。

现有技术中，大多数实验台适用于弹性支承并处于自由模态下模拟转子的振动情况，并不能够通过改变影响因素来改变转子的固有特性，反映出转子固有特性的变化规律。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、可通过施加轴向力来分析影响转子系统固有特性因素及变化规律的磁悬浮转子实验台及进行磁悬浮转子试验分析方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种磁悬浮转子实验台，包括台座、柔性磁悬浮转子、驱动单元、磁悬轴承单元、拉结机构和测量单元，驱动单元连接柔性磁悬浮转子；驱动单元包括电机，电机主轴通过磁力联轴器和柔性磁悬浮转子连接；磁悬轴承单元包括前磁悬浮轴承、磁悬浮轴向轴承和后磁悬浮轴承，前磁悬浮轴承设在柔性磁悬浮转子靠近电机一端，磁悬浮轴向轴承和后磁悬浮轴承设在柔性磁悬浮转子远离近电机一端；测量单元包括设置在柔性磁悬浮转子上的电涡流位移传感器，用于测量柔性磁悬浮转子的位移变化；拉压结构包括液压缸以及与液压缸连接的液压系统，液压缸的活塞杆通过轴向推力轴承与柔性磁悬浮转子。

所述磁悬浮转子实验台基础上，液压缸为双活塞式双活塞杆液压缸，活塞杆与拉板上端固定连接，拉板下端与轴向推力轴承连接，且轴向推力轴承设置在柔性磁悬浮转子上。

所述磁悬浮转子实验台基础上，拉板与轴向推力轴承之间为过盈配合。

所述磁悬浮转子实验台基础上，电涡流位移传感器设置在轴向推力轴承与前磁悬浮轴承之间。

所述磁悬浮转子实验台基础上，前磁悬浮轴承和后磁悬浮轴承内均设置有保护轴承。

所述磁悬浮转子实验台基础上，液压系统包括油箱，油箱顶端设置有过滤器，过滤器另一端连接液压泵输入端，液压泵输出端经单向阀和换向阀连接液压缸，液压泵输出端还连接带有溢流阀的管路。

一种利用所述磁悬浮转子实验台进行磁悬浮转子试验分析方法，

(1)当分析柔性磁悬浮转子分别处于自由模态和受轴向力作用下的各影响参数时，给定柔性磁悬浮转子一个转速，启动电机，电机通过输出轴输出扭矩带动磁力联轴器旋转，磁力联轴器中的导磁体切割永磁体的磁力线产生磁感应，从而带动柔性磁悬浮转子旋转，在柔性磁悬浮转子达到设定转速过程中，通过电涡流位移传感器测出柔性磁悬浮转子的位移变化，电涡流位移传感器通过信号监测系统及控制系统将信号反馈给磁轴承控制系统，控制着柔性磁悬浮转子的偏转，同时通过显示屏将测得数据及变化规律传递给实验人员，以供后期转子固有特性的分析；

(2)当分析测转子受轴向拉力作用下的各参数时，需要首先启动拉压结构，通过液压系统向液压缸的中间位置供油，推动活塞杆分别向两侧移动，从而给转轴一定的轴向拉力；

(3)当测转子受轴向压力作用下的各参数时，同理启动拉压结构，此时通过液压系统向液压缸的两侧供油推动两侧活塞杆向中间移动，此时换向阀处于左侧工作位置，从而达到施加压力的目的，然后再进行步骤(1)的操作。