[发明专利]一种超导轴承承载性能测试系统及测试方法

说明书

一种超导轴承承载性能测试系统及测试方法，所述系统包括轴承测试装置、平台支撑机构、多通道控制仪和计算机，所述轴承测试装置设于所述平台支撑机构上，所述轴承测试装置包括径向密封定位测量机构和轴向密封定位测量机构，所述径向密封定位测量机构和所述轴向密封定位测量机构分别和所述多通道控制仪连接，所述多通道控制仪和所述计算机连接。上述超导轴承承载性能测试系统及测试方法，避免使用复杂且昂贵的电控移动平台，且结构简单、紧凑、成本便宜，测试精度高。

技术领域

本发明涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种超导轴承承载性能测试系统和超导轴承承载性能测试方法。

背景技术

轴承是旋转机械中对旋转轴起支撑，保证其高效稳定运行的重要部件。对于运行在低温、负压、高速、大承载等极端复杂工况下的旋转机械，其轴承部件仍然面临着亟需解决的关键技术问题。

高温超导磁悬浮轴承是依靠高温超导体的迈斯纳效应提供本征磁悬浮力，通过磁通钉扎效应保证悬浮位置的自稳定，具有无需任何外界控制，就具有自稳定悬浮特性的轴承。高温超导磁悬浮轴承具有在低温、负压、高速、大承载等复杂工况下的旋转机械中运用的独特优势。然而，国内对于高温超导磁悬浮轴承技术的研究起步较晚，目前在属于轴向型领域的超导磁悬浮技术上开展了一定的研究，但对于径向型的超导磁悬浮轴承的研究还处于起步阶段。

高温超导磁悬浮轴承的悬浮力及其刚度是应用高温超导磁悬浮轴承系统时必须考虑的重要性能指标。高温超导磁悬浮轴承悬浮力又分为竖直悬浮力和水平导向力，对于径向型高温超导磁悬浮轴承，悬浮力是指竖直悬浮力和径向回复力。悬浮力和悬浮刚度是高温超导磁悬浮轴承承载性能的体现，决定了轴承的自稳定承载能力。然而，至今为止，高温超导理论尚未成熟，并且高温超导体材料的生产制造技术同样局限，高温超导轴承超导定子多采用多块超导体加工拼接而成。因此，对于高温超导磁悬浮轴承技术的应用研究，精确测量得到高温超导磁悬浮轴承的悬浮力和悬浮刚度至关重要，将有助于高温超导磁悬浮轴承的实用化研制，同时可以验证前期的计算和设计工作，对超导磁悬浮轴承的理论研究也具有指导意义。

然而现有的超导磁悬浮轴承测试装置主要针对轴向型轴承和磁悬浮轨道列车性能测试，已有的对径向型超导磁悬浮轴承性能测试的装置采用电控移动机构，这对于测试行程较大、测试空间较宽阔开放的轴向型轴承和磁悬浮轨道列车性能测试会相对方便，对于测试行程较小，测试空间封闭狭窄的径向型轴承，采用电控移动机构很难保证被移动的超导轴承定子部件或者超导轴承转子部件的稳定和位置精度，对于在密封环境的测量还会带来附加机构的影响，进一步影响测量精度。并且，电控移动机构结构复杂，体积庞大，成本昂贵。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种结构简单、紧凑、制作成本低、且测试精度较高的超导轴承承载性能测试系统和超导轴承承载性能测试方法。

一种超导轴承承载性能测试系统，包括轴承测试装置、平台支撑机构、多通道控制仪和计算机，所述轴承测试装置设于所述平台支撑机构上，

所述轴承测试装置包括径向密封定位测量机构和轴向密封定位测量机构，所述径向密封定位测量机构和所述轴向密封定位测量机构分别和所述多通道控制仪连接，所述多通道控制仪和所述计算机连接；

所述径向密封定位测量机构包括四个径向定位测量组件和两个径向密封定位导向件，两个所述径向密封定位导向件均为圆桶状，两个所述径向密封定位导向件的底部均开设有通孔，待测量径向型高温超导磁悬浮轴承的主轴的两端分别穿出两个所述径向密封定位导向件底部的通孔，两个所述径向密封定位导向件的桶壁上均设有两个对称设置的通孔，两个所述径向定位测量组件分别安装于一个所述径向密封定位导向件的两个所述通孔内，另外两个所述径向定位测量组件分别安装于另一个所述径向密封定位导向件的两个所述通孔内，两个所述径向定位测量组件分别设于所述主轴一端的两侧且共第一轴线，且所述第一轴线与所述主轴的轴线垂直且相交，另外两个所述径向定位测量组件分别设于所述主轴另一端的两侧且共第二轴线，且所述第二轴线与所述主轴的轴线垂直且相交，所述第一轴线和所述第二轴线平行；