專利名稱：一種立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁力軸承系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及磁力軸承間隙的自動(dòng)檢測。
背景技術(shù)：
磁力軸承系統(tǒng)是一種無摩擦、不需潤滑的軸承系統(tǒng)，適用于某些具有特殊需求的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，目前磁力軸承的應(yīng)用已日益廣泛。磁力軸承系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子軸頸與保護(hù)軸承間的間隙尺寸為系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)，間隙尺寸正確與否直接決定磁力軸承系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。若實(shí)際間隙與設(shè)計(jì)值存在較大偏差可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。目前，軸承間隙主要依靠轉(zhuǎn)子和軸承加工和裝配精度保證，系統(tǒng)裝配完成投入使用后一般不再進(jìn)行檢測。而系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行后，尤其是經(jīng)歷跌落事故之后，軸承間隙可能發(fā)生較大變化，形成威脅到磁力軸承系統(tǒng)可靠運(yùn)行的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
(一)技術(shù)問題本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中磁力軸承系統(tǒng)在運(yùn)行過程中由于外部因素或者故障導(dǎo)致的軸承間隙變化。(二)技術(shù)方案本發(fā)明提供一種立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，其特征在于包括如下步驟SI.檢測軸向保護(hù)軸承間隙Sz，如果I 6「\(||〈8^，則執(zhí)行步驟52，否則報(bào)警并結(jié)束，其中S M為第一設(shè)計(jì)間隙，ez,T為第一預(yù)設(shè)閾值；S2.啟動(dòng)軸向懸浮程序，將轉(zhuǎn)子沿軸向浮起，并檢測轉(zhuǎn)子是否沿軸向正常懸浮，如果是，則執(zhí)行步驟S3，否則，報(bào)警并結(jié)束；S3.檢測徑向上的X向保護(hù)軸承間隙S x，p 6 X 2，如果I S S X QI〈 e X，T且S U-S5tcJ <ex,T，則執(zhí)行步驟S4，否則，報(bào)警并結(jié)束，其中Sx ci為第二設(shè)計(jì)間隙，ex,T為第
二預(yù)設(shè)閾值；S4.啟動(dòng)軸向和徑向X方向懸浮程序，將轉(zhuǎn)子沿軸向和徑向X方向浮起，并判斷轉(zhuǎn)子是否沿軸向正常懸浮，如果是，則執(zhí)行步驟S5，否則，報(bào)警并結(jié)束；S5.檢測徑向上的Y向保護(hù)軸承間隙SY1，Sy2，如果I SY1-SY，Q|〈 ￡。且I Sy,2-6Y,0|<e Y,T，其中e Y,0為第三設(shè)計(jì)間隙，8 Y，T為第三預(yù)設(shè)閾值，則結(jié)束，否則，報(bào)警并結(jié)束?？蛇x的，所述步驟SI包括步驟I. I :記錄軸向位移傳感器讀數(shù)xz_ ；步驟I. 2 :逐漸增大上軸向磁力軸承電流iz，同時(shí)讀取軸向位移傳感器輸出Xz，如果上軸向磁力軸承電流iz增大到一定程度時(shí)，|xz_xz_|> e Z,T,且iz繼續(xù)增大至預(yù)設(shè)閾值iz,fflax時(shí)xz保持在一定范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟I. 3，否則，報(bào)警并結(jié)束；步驟I. 3 :維持電流iz = iz,max,記錄一段時(shí)間內(nèi)的Xz的平均值xz+ ；
步驟1. 4 :計(jì)算軸向保護(hù)軸承間隙5 z= I Xz+-Xz_ I ,如果I 8 z- S z，。I〈 e z，T，執(zhí)行步驟2，否則，報(bào)警并結(jié)束?？蛇x的，所述步驟S3包括步驟3. I :置各徑向磁力軸承X正方向電流ix+為預(yù)設(shè)值ix,_，置各徑向磁力軸承其他方向電流為零；步驟3. 2 :記錄各徑向X向位移傳感器輸出xx+,”…，xx+,N，其中N為徑向傳感器數(shù)；步驟3. 3 :置各徑向磁力軸承X負(fù)方向電流ix_為預(yù)設(shè)值ix，_，置各徑向磁力軸承其他方向電流為零；步驟3. 4 :記錄各徑向X向位移傳感器輸出Xn xx_ N ；步驟3. 5 :依下式計(jì)算徑向X向保護(hù)軸承間隙S X1，6 x，2Sxi=I 6 ' X1|，Sx，2=| 6 ' x，權(quán)利要求
1.一種立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，其特征在于包括如下步驟 51.檢測軸向保護(hù)軸承間隙Sz，如果I82-6^|〈8^，則執(zhí)行步驟52，否則報(bào)警并結(jié)束，其中S u為第一設(shè)計(jì)間隙，ez,T為第一預(yù)設(shè)閾值； 52.啟動(dòng)軸向懸浮程序，將轉(zhuǎn)子沿軸向浮起，并檢測轉(zhuǎn)子是否沿軸向正常懸浮，如果是，則執(zhí)行步驟S3，否則，報(bào)警并結(jié)束； 53.檢測徑向上的X向保護(hù)軸承間隙Su，6 x,2，如果I Su-S x；01〈 e X T且S U-S5tcJ <ex,T，則執(zhí)行步驟S4，否則，報(bào)警并結(jié)束，其中Sx ci為第二設(shè)計(jì)間隙，Sx t為第二預(yù)設(shè)閾值； 54.啟動(dòng)軸向和徑向X方向懸浮程序，將轉(zhuǎn)子沿軸向和徑向X方向浮起，并判斷轉(zhuǎn)子是否沿軸向正常懸浮，如果是，則執(zhí)行步驟，S5，否則，報(bào)警并結(jié)束； 55.檢測徑向上的Y向保護(hù)軸承間隙SY1，SY,2，如果II Sy,2-6Y,0|<e Y,T，其中e Y,0為第三設(shè)計(jì)間隙，e Y，T為第三預(yù)設(shè)閾值，則結(jié)束，否則，報(bào)警并結(jié)束。
2.如權(quán)利要求I所述的立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，其特征還在于，所述步驟SI包括 步驟I. I :記錄軸向位移傳感器讀數(shù)xz_ ； 步驟I. 2 :逐漸增大上軸向磁力軸承電流iz，同時(shí)讀取軸向位移傳感器輸出xz，如果上軸向磁力軸承電流iz增大到一定程度時(shí)，xz-xz-1 > e Z，T，且iz繼續(xù)增大至預(yù)設(shè)閾值iz，_時(shí)xz保持在一定范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟I. 3，否則，報(bào)警并結(jié)束； 步驟I. 3 :維持電流iz = iz,max,記錄一段時(shí)間內(nèi)的Xz的平均值xz+ ； 步驟I. 4 :計(jì)算軸向保護(hù)軸承間隙Sz=I xz+_xz_ I ,如果I S z- S M I〈 e Z，T，執(zhí)行步驟2,否則，報(bào)警并結(jié)束。
3.如權(quán)利要求I所述的立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，其特征還在于，所述步驟S3包括 步驟3. I :置各徑向磁力軸承X正方向電流ix+為預(yù)設(shè)值ix,_,置各徑向磁力軸承其他方向電流為零； 步驟3. 2 :記錄各徑向X向位移傳感器輸出xx+,”…，Xx+,N，其中N為徑向傳感器數(shù)； 步驟3. 3 :置各徑向磁力軸承X負(fù)方向電流ix_為預(yù)設(shè)值ix,_，置各徑向磁力軸承其他方向電流為零； 步驟3. 4 :記錄各徑向X向位移傳感器輸出X5^1,…，xx_ N ； 步驟3. 5:依下式計(jì)算徑向X向保護(hù)軸承間隙Su，Sx 25X,!= 5 丨 X,1 U 5Xj2= 5 丨 X,2 I]=卜1伽…MD Pl…糾卜'1產(chǎn)1 Sx 2 S1 I I …II * * * I LL4- 1JJL-Yw-Xv— 其中S1, S2, I1,……，In分別為徑向保護(hù)軸承和各徑向傳感器的軸向位置。
4.如權(quán)利要求I所述的立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，其特征還在于，所述步驟S5包括 步驟5. I :置各徑向磁力軸承Y正方向電流iY+為預(yù)設(shè)值iY,max，置各徑向磁力軸承其他方向電流為零； 步驟5. 2 :記錄各徑向Y向位移傳感器輸出xY+,”…，xY+,N ； 步驟5. 3 :置各徑向磁力軸承Y負(fù)方向電流iY_為預(yù)設(shè)值iY,_，置各徑向磁力軸承其他方向電流為零； 步驟5. 4 :記錄各徑向Y向位移傳感器輸出Xh1,…，xY_ N ； 步驟5. 5:依下式計(jì)算徑向Y向保護(hù)軸承間隙6^，6y,2 5XjI= 5 丨 X,1 U 5Xj2= 5 丨 X,2 (I I jY — Y rI r ii r , I ir,； i r+,i -aY-I I h …U : ； h … Sy I S2 I I * * * II * * * I -t_」L 」*~I Iy — V VL JyL r十一v y- N _ 其中S1, S2, I1,……，1N分別為徑向保護(hù)軸承和各徑向傳感器的軸向位置。
5.如權(quán)利要求I所述的立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，其特征還在于，在步驟SI前還包括 so.判斷磁力軸承是否處于懸浮狀態(tài)，并判斷各設(shè)備工作是否正常，在磁力軸承處于未懸浮狀態(tài)且各設(shè)備工作正常的情況下執(zhí)行所述步驟Si。
全文摘要
本發(fā)明提供一種立式轉(zhuǎn)子磁力軸承間隙自動(dòng)檢測方法，包括如下步驟檢測軸向保護(hù)軸承間隙δZ，如果|δZ-δZ，0|<εZ，T，則執(zhí)行步驟S2，否則，報(bào)警并結(jié)束；S2.啟動(dòng)軸向懸浮程序，將轉(zhuǎn)子沿軸向浮起，并檢測轉(zhuǎn)子是否沿軸向正常懸浮，如果是，則執(zhí)行步驟S3，否則，報(bào)警并結(jié)束；S3.檢測徑向上的X向保護(hù)軸承間隙δX，1，δX，2，如果|δX,1-δX,0|<εX,T且|δX,2-δX,0|<εX，T，則執(zhí)行步驟S4，否則，報(bào)警并結(jié)束；S4.啟動(dòng)軸向和徑向X方向懸浮程序，將轉(zhuǎn)子沿軸向和徑向X方向浮起，并判斷轉(zhuǎn)子是否沿軸向正常懸浮，如果是，則執(zhí)行步驟S5，否則，報(bào)警并結(jié)束；S5.檢測徑向上的Y向保護(hù)軸承間隙δY，1，δY，2，如果|δY，1-δY,0|<εY，T且|δY，2-δY,0|<εY，T，則結(jié)束，否則，報(bào)警并結(jié)束。本發(fā)明可以在每次起浮前在線檢測磁力軸承的間隙，從而保證轉(zhuǎn)子懸浮的安全性和可靠性。
文檔編號(hào)G01B21/16GK102829748SQ201210301220
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者孫喆, 楊國軍, 周燕, 趙雷, 李悅 申請人:清華大學(xué)