全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台的制作方法

文档序号:20833742发布日期:2020-05-22 16:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:主要由驱动模块(1)、加载模块(2)、性能指标检测模块(3)三个部分组成;

所述驱动模块(1)分四个驱动组,分别为电机驱动组、电刷驱动组、线圈驱动组、螺线管驱动组;

所述电机驱动组为空白对组,由电机直接驱动,试验时安装加载装置,安装的加载装置为电机驱动装置(1.1);其余三组驱动组均设置两个驱动装置:电刷驱动组设置一号电刷驱动装置(1.2)、二号电刷驱动装置(1.3);线圈驱动组设置一号线圈驱动装置(1.4)、二号线圈驱动装置(1.5);螺线管驱动组设置一号螺线管驱动装置(1.6)、二号螺线管驱动装置(1.7);

所述的加载模块包括静压轴承(2.2)、扭矩加载装置(2.3)、轴向力加载装置(2.4);

所述静压轴承(2.2)安装于转子转轴上;所述扭矩加载装置(2.3)与延长轴a(2.3e)固定;所述轴向力加载装置(2.4)与延长轴b(2.4e)固定,延长轴b(2.4e)通过联轴器与延长轴a(2.3e)连接,并与转子转轴联结;

所述性能指标检测模块(3)中的传感器集成块(3.4)与转子保持同一高度,位于转子线圈前端。

2.根据权利要求1所述的一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:

所述电机驱动装置(1.1)包括电机驱动装置支架(1.1a)、驱动电机(1.1b)、卡盘(1.1c);

所述驱动电机(1.1b)安装于电机驱动装置支架(1.1a)上,所述电机驱动装置支架(1.1a)固定于底板定位孔上,电主轴转子与驱动电机(1.1b)通过卡盘(1.1c)联结。

3.根据权利要求2所述的一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:

所述一号电刷驱动装置(1.2)与二号电刷驱动装置(1.3)结构相同;

所述一号电刷驱动装置(1.2)包括永磁体(1.2a)、集电环(1.2b)、导体棒(1.2c)、电刷(1.2d)、导线柱(1.2g);

所述永磁体(1.2a)安装在转子两侧,固定于底板定位孔上,所述导线柱(1.2g)安装于集电环(1.2b)同一平面内,固定于底板定位孔上,导线柱(1.2g)内导线与电刷(1.2d)接通;

所述电刷(1.2d)与集电环(1.2b)相贴,集电环(1.2b)通过导体棒(1.2c)与转子线圈形成通路,导线柱(1.2g)内导线提供稳定直流电流。

4.根据权利要求3所述的一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:

所述一号线圈驱动装置(1.4)与二号线圈驱动装置(1.5)结构相同;

所述一号线圈驱动装置(1.4)包括线圈驱动装置后支架(1.4a)、线圈驱动装置前支架(1.4b)、固定绕组(1.4c)和固定线圈内转子轴承(1.4d);

所述线圈驱动装置后支架(1.4a)、线圈驱动装置前支架(1.4b)安装在底板定位孔上,转子放置于固定线圈内转子轴承(1.4d)上,导线从底板中引出,连接于固定绕组(1.4c),通入稳定三相交变电流。

5.根据权利要求4所述的一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:

所述一号螺线管驱动装置(1.6)与二号螺线管驱动装置(1.7)结构相同;

所述一号螺线管驱动装置(1.6)包括螺线管驱动装置支架(1.6a)、一号底盘(1.6b)、二号底盘(1.6c)、三号底盘(1.6d)和螺线管(1.6e);

所述螺线管驱动装置支架(1.6a)安装于底板定位孔上,一号底盘(1.6b)、二号底盘(1.6c)、三号底盘(1.6d)相互之间的安装角度为60°,使6根螺线管(1.6e)均匀分布,转子安装于底盘上可转动区域,导线由试验台底板引出,分别与6根螺线管(1.6e)上螺旋线相连。

6.根据权利要求5所述的一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:

所述的加载模块还包括温湿度控制箱(2.1)、水箱(2.5)和油箱(2.6);

所述驱动模块(1)、性能指标检测模块(3)均位于温湿度控制箱(2.1)内;

所述静压轴承(2.2)包括静压轴承输油口(2.2a)、轴瓦(2.2b)、静压轴承油腔(2.2c);

四片轴瓦(2.2b)覆盖于转子转轴上,由内部固定销紧固,四个静压轴承输油口(2.2a)分别由输油管经试验台底板内部与节流器连接,节流器再通过输油管与油泵连接,油泵最后经输油管连接至油箱(2.6);油箱(2.6)内介质油经输油管,依次经过油泵,节流器,通过静压轴承输油口(2.2a)喷入静压轴承油腔(2.2c);

所述扭矩加载装置(2.3)包括叶轮(2.3a)、出水口(2.3b)、水室(2.3c)、进水口(2.3d)

所述水室(2.3c)固定于试验台底板定位孔上,叶轮(2.3a)与转子联结,置于水室(2.3c)内,进水口(2.3d)由输水导管与节流器连接,再通过输水管道将节流器与水泵连接、最后水泵通过输水管道与水箱(2.5)连接;出水口(2.3b)经输水管道直接与水箱(2.5)连接;

所述轴向力加载装置(2.4)包括加载片(2.4a)、加载盘(2.4b)、轴向力加载油腔(2.4c)、轴向力加载输油口(2.4d);

转子转轴与所述加载片(2.4a)联结,所述加载盘(2.4b)安装于加载片(2.4a)外,所述轴向力加载输油口(2.4d)由输油导管经试验台底板内部与节流器连接,节流器通过输油管道与油泵连接、油泵通过输油管道与油箱(2.6)连接;

加载片(2.4a)部分进入轴向力加载油腔(2.4c)内,油箱(2.6)内的油依次经输油管、油泵、节流器,通过轴向力加载输油口(2.4d)喷入轴向力加载油腔(2.4c)内。

7.根据权利要求6所述的一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,其特征在于:

所述的性能指标检测模块包括传感器集成块(3.4)、运动装置、控制主机(3.6)三部分;

所述传感器集成块(3.4)包括滑块(3.4a)、传感器集成盒(3.4b);

所述运动装置包括伺服电机(3.1)、伺服电机支架(3.2)、丝杠(3.3)、丝杠支架(3.5);

温度传感器、湿度传感器、转速传感器、振动传感器、动平衡传感器集成安装于传感器集成盒(3.4b)内,传感器集成盒(3.4b)安装在滑块(3.4a)上,滑块(3.4a)安装于丝杠(3.3)上,丝杠(3.3)一端与伺服电机(3.1)联结,另一端安装于丝杠支架(3.5)上,通过伺服电机(3.1)转动,带动丝杠(3.3)转动;所述伺服电机(3.1)与控制主机(3.6)连接。


技术总结
本发明属于自动化技术领域,涉及一种全静压加载综合物理场测试的电主轴转子可靠性试验台,主要由驱动模块、加载模块、性能指标检测模块组成;驱动模块分电机驱动组、电刷驱动组、线圈驱动组、螺线管驱动组;加载模块包括温湿度控制箱、静压轴承、扭矩加载装置、轴向力加载装置;性能指标检测模块中的传感器集成块与转子保持同一高度,位于转子线圈前端;驱动模块、性能指标检测模块均位于温湿度控制箱内;本发明的试验对象为电主轴的部件转子,对于电主轴的可靠性试验更加深入,更具有针对性;本发明所采用的是全静压加载方式,与液压元件、电磁等加载方式相比更加稳定,对设备损耗极小。

技术研发人员:田海龙;马鸣远;杨兆军;陈传海
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:2020.02.27
技术公布日:2020.05.22
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