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申请/专利权人：中船重工(重庆)西南装备研究院有限公司

摘要：本发明涉及箔片气体轴承载荷加载实验装置技术领域，具体公开了一种箔片气体轴承综合实验台装置，包括轴向载荷加载单元、径向载荷加载单元、转子系统实验台主体单元、传感器单元和底座，所述轴向载荷加载单元、径向载荷加载单元、转子系统实验台主体单元和传感器单元与所述底座固定连接，贯穿所述转子系统实验台主体单元设置有转轴，所述转轴相对所述转子系统实验台主体单元转动连接，所述轴向载荷加载单元、径向载荷加载单元分别给所述转轴施加轴向与径向负载。本发明还提供了一种箔片气体轴承综合实验方法，通过改变载荷及气体介质来研究箔片气体轴承在不同负载及不同介质环境下的特性。本发明加载过程中无摩擦、振动小，静态负载稳定可靠，动态负载大小、频率可控。

主权项：1.一种箔片气体轴承综合实验台装置，其特征在于：包括轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元、安装有待测试的箔片气体轴承的转子系统实验台主体单元（03）、传感器单元（04）和底座（07），所述轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元、转子系统实验台主体单元（03）和传感器单元（04）与所述底座（07）固定连接，贯穿所述转子系统实验台主体单元（03）设置有转轴（03-1），所述转轴（03-1）相对所述转子系统实验台主体单元（03）转动连接，所述轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元的负载盘均与所述转轴（03-1）固定连接，所述传感器单元（04）位于所述径向载荷加载单元与转子系统实验台主体单元（03）之间；还包括控制单元（06）、数据采集与分析单元（08）和循环单元（09），所述控制单元（06）包括电磁铁控制器（06-1）和电机控制器（06-2），所述电磁铁控制器（06-1）与所述轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元（02、05）电连接，所述电机控制器（06-2）与所述转子系统实验台主体单元（03）电连接；所述数据采集与分析单元（08）包括计算机（08-1）和数据采集卡（08-2），所述计算机（08-1）与所述数据采集卡（08-2）电连接，所述数据采集卡分别与轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元、转子系统实验台主体单元（03）和传感器单元（04）电连接；所述循环单元（09）包括冷却循环水箱（09-1）、风机（09-2）和气体介质加载器（09-3），所述冷却循环水箱（09-1）与所述转子系统实验台主体单元（03）通过管道连接，所述风机（09-2）通过管道与所述轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元连接，所述气体介质加载器（09-3）通过管道与所述转子系统实验台主体单元（03）连接；所述转子系统实验台主体单元（03）包括腔体外壳（03-4）、左端盖（03-2）、右端盖（03-8）、轴承盖（03-9）、电机和旋转部件，所述旋转部件套设固定在所述转轴（03-1）上，所述腔体外壳（03-4）固定连接在所述底座（07）上，所述左端盖（03-2）和右端盖（03-8）可拆卸连接在所述腔体外壳（03-4）的两侧，所述轴承盖（03-9）可拆卸连接在所述右端盖（03-8）上，所述旋转部件包括电机永磁体（03-16）、轴承转子a（03-17）、轴承转子b（03-13）、推力盘（03-12）以及轴向载荷加载单元（01）、径向载荷加载单元的负载盘，所述电机安装在所述腔体外壳（03-4）的内部，且与所述电机控制器（06-2）电连接；所述电机包括电机定子（03-15）和转子，所述转子为电机永磁体（03-16），所述电机永磁体（03-16）与所述电机定子（03-15）相互配合，所述径向箔片气体轴承a（03-18）和径向箔片气体轴承b（03-14）分别可拆卸连接在所述左端盖（03-2）和右端盖（03-8）上，且径向箔片气体轴承a（03-18）和径向箔片气体轴承b（03-14）分别与所述轴承转子a（03-17）和轴承转子b（03-13）配合，所述右端盖（03-8）和轴承盖（03-9）上分别固定有箔片推力轴承（03-10），所述推力盘（03-12）设置在两片所述箔片推力轴承（03-10）之间，所述转轴（03-1）与所述左端盖（03-2）之间设有第一密封环（03-20），所述转轴（03-1）与所述轴承盖（03-9）之间设有第二密封环（03-11），所述腔体外壳（03-4）上固定有冷却流道壳体（03-5），所述冷却流道壳体（03-5）内设有冷却水流道，所述冷却水流道绕所述腔体外壳（03-4）呈螺旋形，所述冷却水流道和所述冷却流道壳体（03-5）之间设有弹性密封圈（03-6），所述冷却水流道与所述冷却循环水箱（09-1）连接；所述左端盖（03-2）上开设有进气孔（03-19），所述轴承盖（03-9）上开设有出气孔，所述进气孔（03-19）和出气孔分别与所述气体介质加载器（09-3）连接；在所述径向箔片气体轴承a（03-18）和径向箔片气体轴承b（03-14）的外周向圆面上以及轴承盖（03-9）的表面分别均布有若干电热偶传感器（03-3），所述腔体外壳（03-4）的上方安装有加速度传感器（03-7），所述电热偶传感器（03-3）和加速度传感器（03-7）均与所述数据采集卡（08-2）连接；所述轴向载荷加载单元（01）包括轴向电磁铁安装支架（01-1）、轴向力加载电磁铁（01-4）、第一滑块（01-2）、水平设置的第一S型拉压力传感器（01-3）、轴向负载盘（01-5）和第一箱体，所述轴向负载盘（01-5）固定在所述转轴上，且所述轴向负载盘（01-5）与所述第一箱体之间有气隙，所述第一滑块（01-2）与所述轴向电磁铁安装支架（01-1）滑动连接，所述轴向电磁铁安装支架（01-1）固定在所述底座（07）上，所述第一S型拉压力传感器（01-3）的一侧固定在所述轴向电磁铁安装支架（01-1）上，所述第一S型拉压力传感器（01-3）的另一侧与所述第一滑块（01-2）固定连接，所述第一箱体固定在所述第一滑块（01-2）上，所述轴向力加载电磁铁（01-4）安装在所述第一箱体内，所述第一箱体内部还设有第一冷却管（01-6），所述第一冷却管（01-6）与所述风机连接，所述第一S型拉压力传感器（01-3）与所述数据采集卡（08-2）电连接，所述电磁铁控制器（06-2）与所述轴向力加载电磁铁（01-4）电连接；所述径向载荷加载单元包括径向电磁铁安装支架（02-3）、径向力加载电磁铁（02-2）、第二滑块（02-5）、竖向设置的第二S型拉压力传感器（02-4）、径向负载盘（02-1）和第二箱体（02-6），所述径向负载盘（02-1）固定在所述转轴上，且所述径向负载盘（02-1）与所述第二箱体之间有气隙，所述第二滑块（02-5）与所述径向电磁铁安装支架（02-3）滑动连接，所述径向电磁铁安装支架（02-3）固定在底座（07）上，所述第二S型拉压力传感器（02-4）的一侧固定在所述径向电磁铁安装支架（02-3）上，所述第二S型拉压力传感器（02-4）的另一侧与所述第二滑块（02-5）固定连接，所述第二箱体（02-6）固定在所述第二滑块上，所述径向力加载电磁铁（02-2）安装在第二箱体（02-6）内，所述第二箱体（02-6）内部还设有第二冷却管，所述第二冷却管与所述风机（09-2）连接，所述第二S型拉压力传感器（02-4）与所述数据采集卡（08-2）电连接，所述电磁铁控制器（06-2）与所述径向力加载电磁铁（02-2）电连接。

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