[发明专利]一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台及测试方法

权利要求书

1.一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，该试验台包括底座（1）和电机轴（2）；底座（1）设置有T型槽（11），电机轴（2）外壁从左至右依次套设有第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）、第三径向轴承装置（5）、电机定子装置（6）、轴向轴承装置（7）和第四径向轴承装置（8），并且套设在电机轴（2）外壁的以上装置分别通过螺栓与T型槽（11）相连接固定在底座（1）上；电机轴（2）设置有电机转子（21）、径向轴承转子（22）、径向被测体、推力盘（24）和轴向被测体（25）；电机定子装置（6）与电机转子（21）相对齐并且用于驱动电机轴（2）转动；第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）、第三径向轴承装置（5）和第四径向轴承装置（8）分别与电机轴（2）上相应位置的径向轴承转子（22）相对齐用于对电机轴（2）提供径向支撑，并且都设置有与相应径向被测体相对齐的径向传感器（31）；轴向轴承装置（7）的限位端分别位于推力盘（24）轴向两侧并且用于对电机轴（2）进行轴向限位；第四径向轴承装置（8）还设置有轴向传感器（81），轴向传感器（81）与轴向被测体（25）相对齐。

2.根据权利要求1所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，径向被测体为硅钢片，轴向被测体（25）固定设置在电机轴（2）端面。

3.根据权利要求1所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，电机转子（21）包括转子硅钢片（211）和转子磁钢（212），多个转子硅钢片（211）固定套设在电机轴（2）上并且在轴向相互堆叠设置；转子硅钢片（211）设置有磁钢孔，多个转子磁钢（212）固定嵌设在磁钢孔内。

4.根据权利要求1所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，电机定子装置（6）包括电机定子座（61）和电机定子（62），电机定子座（61）设置有电机定子内孔，电机定子（62）固定嵌设在电机定子内孔内，并且与相应位置的电机转子（21）相对齐。

5.根据权利要求1所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）、第三径向轴承装置（5）和第四径向轴承装置（8）都包括径向轴承座（32）和径向轴承定子（33），径向轴承座（32）设置有径向定子内孔，径向轴承定子（33）固定嵌设于径向定子内孔并且与相应位置的径向轴承转子（22）相对齐。

6.根据权利要求1所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）、第三径向轴承装置（5）和第四径向轴承装置（8）都还包括保护轴承座（34）和保护轴承（35）；保护轴承座（34）设置有保护轴承内孔，保护轴承（35）外圈与保护轴承内孔过盈配合，保护轴承（35）内圈与电机轴（2）之间存在间隙。

7.根据权利要求1所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，轴向轴承装置（7）包括轴向轴承座（71）、前轴向轴承组件（72）和后轴向轴承组件（73）；前轴向轴承组件（72）和后轴向轴承组件（73）都固定在轴向轴承座（71）上，并且前轴向轴承组件（72）和后轴向轴承组件（73）分别位于推力盘（24）轴向两侧。

8.根据权利要求4或5或7所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，试验台还设置有直线导轨（91）和多个直线轴承（92），保护轴承座（34）、轴向轴承座（71）和电机定子座（61）都设置有轴向贯穿并且高度相对齐的直线轴承内孔（93）；多个直线轴承（92）外壁固定嵌设在直线轴承内孔（93）内，直线导轨（91）与多个直线轴承（92）内孔滑动配合。

9.根据权利要求4或5或7所述一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，其特征在于，保护轴承座（34）、轴向轴承座（71）和电机定子座（61）都还设置有定位台阶（94），底座（1）在轴向设置有定位槽（12），定位台阶（94）与定位槽（12）在轴向滑动配合。

10.一种磁悬浮轴系参数的测试方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-9任意一项所述的一种测试多点支撑磁悬浮轴系的试验台，该方法包括以下的步骤：

（S1）将第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）、第三径向轴承装置（5）、电机定子装置（6）、轴向轴承装置（7）和第四径向轴承装置（8）上的螺栓松开，而后将各个装置调整至设定位置后将其锁紧在T型槽（11）上；

（S2）电机定子装置（6）通电驱动电机转子（21）转动进而带动电机轴（2）转动，第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）、第三径向轴承装置（5）和第四径向轴承装置（8）在不同位置对电机轴（2）提供径向支撑，并且以上装置的径向传感器（31）记录装置所在位置的径向位移；轴向轴承装置（7）对电机轴（2）进行轴向限位；并且轴向传感器（81）记录电机轴（2）的轴向位移；

（S3）改变不同径向轴承装置的位置、轴承刚度及阻尼，经径向传感器（31）和轴向传感器（81）来实时监测电机轴（2）的位置变化；同时，可依据需要在第一径向轴承装置（3）、第二径向轴承装置（4）和第三径向轴承装置（5）两端各加负载重量，改变轴系结构；再通过控制各径向轴承装置的位置、轴承刚度及阻尼，经径向传感器（31）和轴向传感器（81）来实时监测电机轴（2）位置变化进而得到磁悬浮轴系的不同状态下的参数。