[发明专利]轴向磁轴承刚度测试装置

说明书

本发明涉及磁悬浮轴承技术领域，提供了一种轴向磁轴承刚度测试装置，该测试装置包括用于布置待测轴向磁轴承的轴承固定装置，所述待测轴向磁轴承平置于所述轴承固定装置上，还包括用于布置推力盘的推力盘固定装置，所述推力盘固定装置与所述推力盘之间连接有力传感器，所述力传感器与所述推力盘之间的作用力方向处于竖直方向上。本申请采用推力盘固定装置及力传感器实现推力盘的固定及竖直方向上的位移调整，推力盘与力传感器仅在竖直方向上受力，通过力传感器即可准确采集电磁线圈通入电流时对推力盘产生的作用力，其中采集的作用力不会受到任何摩擦力的影响，根据作用力即可精确计算得出待测轴向磁轴承的电流刚度和位移刚度。

技术领域

本发明属于磁悬浮轴承技术领域，特别涉及一种轴向磁轴承刚度测试装置。

背景技术

小型电机是最常见的将电能转化为机械能的形式，在家用电器和工业领域具有广泛的应用。传统的电机主要包括电机定子部分、电机推力盘部分、推力盘支撑轴承以及机壳部分，电机定子部分与电机推力盘部分之间通过机械轴承联接或存在机械接触，因此电子推力盘运动过程中存在机械摩擦。机械摩擦在一定程度上会减少推力盘的转速，同时机械摩擦会产生噪声、磨损元件、产生热量及造成其他负面问题，最终缩短电机使用寿命，因此，为了实现超高转速运行和设备的长寿命、清洁无油必须在电机中采用非接触式支撑方式，即磁悬浮支撑方式。

磁悬浮电机中会采用轴向磁轴承去完成推力盘的轴向限位，轴向磁轴承刚度是一项重要的设计参数，它决定了轴向磁轴承的许多控制参数。现有测试方案：装在整机里测量，但是在整机装配之前无法知道轴向磁轴承刚度是否合格，如果不合格，则要从整机里拆下轴向磁轴承，每次拆装都会降低机械精度，而且拆装一次耗时长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向磁轴承刚度测试装置，确保能快速精确的测量出轴向磁轴承的刚度参数。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种轴向磁轴承刚度测试装置，包括用于布置待测轴向磁轴承的轴承固定装置，所述待测轴向磁轴承平置于所述轴承固定装置上，还包括用于布置推力盘的推力盘固定装置，所述推力盘固定装置与所述推力盘之间连接有力传感器，所述力传感器与所述推力盘之间的作用力方向处于竖直方向上。

可选的，所述轴承固定装置包括固定圆盘，待测轴向磁轴承平置于所述固定圆盘上，所述固定圆盘上设置有用于固定所述推力盘的锁紧装置。

可选的，所述固定圆盘上均匀开设有多个凹槽，所述凹槽的长度方向处于所述固定圆盘的径向，所述锁紧装置包括与所述凹槽滑动连接的卡块，所述卡块相对所述固定圆盘的表面凸出，所述待测轴向磁轴承布置于多个所述卡块之间。

可选的，所述凹槽的截面形状为“凸”字形，对应的所述卡块的下部的截面形状也为与所述凹槽配合的“凸”字形。

可选的，所述固定圆盘的外周同轴布置有支撑环，所述支撑环与所述固定圆盘之间连接有径条，所述支撑环上设置有多个处于所述固定圆盘径向上的螺杆，所述螺杆抵触至所述卡块上。

可选的，所述推力盘固定装置包括布置在所述固定圆盘上的门架，所述力传感器与所述门架的顶部连接。

可选的，所述门架的顶部向下延伸布置有滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑块，所述力传感器与所述滑块连接。

可选的，所述滑轨上布置有丝杆驱动装置，所述丝杆驱动装置包括竖直布置的丝杆，所述丝杆与所述滑块连接。

可选的，还包括用于检测所述推力盘在竖直方向上位移变化的位移传感器。

可选的，所述位移传感器布置于所述固定圆盘上，所述位移传感器处于所述推力盘的下方。