本发明涉及轴承测试，具体为一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置。
背景技术：
1、磁悬浮轴承利用磁场力使转子悬浮，转子和定子之间无机械接触，具有无摩擦力、高转速、无需润滑系统、噪音低、振动小等一系列优势，在高速旋转机械、医疗设备、运输和轨道系统以及精密仪器等领域中具有广阔发展前景。在磁悬浮轴承系统中，外界扰动会对系统的运行稳定性、动态响应和转子悬浮精度产生较大影响，系统需要提供合适的电流刚度和位移刚度来抵抗外部扰动。因此，设计合理的磁悬浮轴承支承特性测试装置，用于精确获取其电流刚度与位移刚度等支承特性，对于开展磁悬浮转子系统动力学特性分析和控制系统设计至关重要。
2、目前，大多数测试磁悬浮轴承支承特性的装置采用机械加载的方法来控制转子位移。例如，专利号201410497868.7的发明专利采用加载旋转扭盖与加载丝杆配合，对被测磁悬浮轴承进行加载和调节转子位移；专利号201811308305.3的发明专利则通过旋转径向/轴向螺纹推杆对转子进行加载来控制转子位移。然而，这些装置在测量磁悬浮轴承的静态支承特性时存在以下问题：首先，难以实现精确加载，导致实验结果的准确性受到影响。其次，无法对磁悬浮轴承在任意径向位置的支承特性进行全面测试，因而不能系统性地反映磁悬浮轴承的静态支承特性。这些问题主要由机械加载方式引起。
3、为了克服上述问题，设计一种采用电磁加载的径向磁悬浮轴承静态支承特性的实验装置，用于系统性地反映磁悬浮轴承的静态支承特性是非常必要的。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，能够精确测量不同气隙长度下，磁悬浮轴承在任意径向位置的静态支承特性，为转子动力学系统特性分析和控制系统设计等奠定实验基础，解决了背景技术提出的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，包括基座，所述基座的顶部两侧均设有加载测量机构，所述基座的顶部且位于两个加载测量机构之间设有高度调节机构，所述高度调节机构的内部设有被测轴承，所述基座的顶部且位于加载测量机构和高度调节机构之间设有转子限位机构；所述加载测量机构包括连接架，所述连接架采用环形架，且连接架的底部两侧与基座之间固定安装，所述连接架的四周内壁均设有铁芯支座，且铁芯支座与连接架之间螺纹固定安装有拉力传感器，四个所述铁芯支座的两侧外壁均绕制有加载线圈，四个所述铁芯支座的内壁均螺纹固定安装有位移传感器，四个所述铁芯支座之间设有转轴，所述转轴的轴壁穿过被侧轴承的内部和转子限位机构的内部。
5、优选的，所述连接架的底部两侧均设有l形支座，所述l形支座的一端与连接架固定连接，且l形支座的另一端与基座固定连接。
6、优选的，所述高度调节机构包括底座、上v形压块和下v形压块，所述底座固定安装于基座的顶部，所述底座的顶部两侧均固定设有定位螺杆，所述下v形压块位于底座的上方，且下v形压块的两端活动插接设置于定位螺杆的杆壁上并通过两个定位螺母定位设置，所述下v形压块的顶部两侧均固定设有锁紧螺杆，所述上v形压块位于下v形压块的上方，且上v形压块的两端活动插接设置于锁紧螺杆的杆壁上并通过锁紧螺母固定连接。
7、优选的，所述上v形压块和下v形压块相对的一侧均设有轴承压槽，所述被测轴承位于上v形压块和下v形压块之间的轴承压槽中。
8、优选的，所述转子限位机构包括轴承保护盘和限位套筒，所述轴承保护盘固定安装于限位套筒的侧壁上，所述限位套筒的侧壁通过开口插入设有限位卡爪，所述限位套筒的底部通过内六角定位螺钉固定安装有导轨座，所述导轨座的底部固定设有支承座，所述支承座与基座固定连接。
9、优选的，所述限位套筒包括左半限位套筒和右半限位套筒，所述左半限位套筒和右半限位套筒之间通过第一螺栓固定连接，所述左半限位套筒的底部和右半限位套筒的底部均设有插入于导轨座内部的弯曲结构，所述轴承保护盘包括盘体，所述盘体通过第二螺栓固定安装于限位套筒的侧壁上。
10、优选的，所述限位卡爪包括圆弧卡爪、定位销钉、锁紧销钉和卡爪帽，所述圆弧卡爪与卡爪帽活动插接配合，且圆弧卡爪与卡爪帽之间通过锁紧销钉固定连接，所述定位销钉固定设置于圆弧卡爪的侧壁上，且定位销钉与限位套筒上的半圆形定位槽定位配合。
11、(三)有益效果
12、与现有技术相比，本发明提供了一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，具备以下有益效果：
13、该径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，通过高度调节机构和转子限位机构固定磁悬浮轴承并限制转子径向位移，然后利用加载测量机构施加电磁力使转子偏移，测量电磁力、转子位移量和电流值，最终处理数据以获取磁悬浮轴承的电流刚度和位移刚度；与采用机械加载的装置相比，该装置采用电磁加载技术，避免了加载误差和机械接触带来的摩擦与磨损，提高了实验的可靠性和实验结果的稳定性；此外，该装置的加载路径和角度不受限制，能对轴承在任意径向位置的支承特性进行测试，从而系统性地反映磁悬浮轴承的静态支承特性；因此，该装置采用电磁加载方法，能够满足多种测试要求和加载场景，准确地测量磁悬浮轴承在任意径向位置的静态支承特性，为转子动力学系统特性分析和控制系统设计等奠定实验基础。
1.一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)的顶部两侧均设有加载测量机构，所述基座(1)的顶部且位于两个加载测量机构之间设有高度调节机构，所述高度调节机构的内部设有被测轴承，所述基座(1)的顶部且位于加载测量机构和高度调节机构之间设有转子限位机构；
2.根据权利要求1所述的一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，其特征在于：所述连接架(3)的底部两侧均设有l形支座(2)，所述l形支座(2)的一端与连接架(3)固定连接，且l形支座(2)的另一端与基座(1)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，其特征在于：所述高度调节机构包括底座(20)、上v形压块(9)和下v形压块(21)，所述底座(20)固定安装于基座(1)的顶部，所述底座(20)的顶部两侧均固定设有定位螺杆(19)，所述下v形压块(21)位于底座(20)的上方，且下v形压块(21)的两端活动插接设置于定位螺杆(19)的杆壁上并通过两个定位螺母(18)定位设置，所述下v形压块(21)的顶部两侧均固定设有锁紧螺杆(11)，所述上v形压块(9)位于下v形压块(21)的上方，且上v形压块(9)的两端活动插接设置于锁紧螺杆(11)的杆壁上并通过锁紧螺母(10)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，其特征在于：所述上v形压块(9)和下v形压块(21)相对的一侧均设有轴承压槽，所述被测轴承位于上v形压块(9)和下v形压块(21)之间的轴承压槽中。
5.根据权利要求1所述的一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，其特征在于：所述转子限位机构包括轴承保护盘(12)和限位套筒(13)，所述轴承保护盘(12)固定安装于限位套筒(13)的侧壁上，所述限位套筒(13)的侧壁通过开口插入设有限位卡爪(14)，所述限位套筒(13)的底部通过内六角定位螺钉(15)固定安装有导轨座(16)，所述导轨座(16)的底部固定设有支承座(17)，所述支承座(17)与基座(1)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，其特征在于：所述限位套筒(13)包括左半限位套筒(13a)和右半限位套筒(13b)，所述左半限位套筒(13a)和右半限位套筒(13b)之间通过第一螺栓(13c)固定连接，所述左半限位套筒(13a)的底部和右半限位套筒(13b)的底部均设有插入于导轨座(16)内部的弯曲结构，所述轴承保护盘(12)包括盘体(12a)，所述盘体(12a)通过第二螺栓(12b)固定安装于限位套筒(13)的侧壁上。
7.根据权利要求5所述的一种径向磁悬浮轴承支承特性测试装置，其特征在于：所述限位卡爪(14)包括圆弧卡爪(14a)、定位销钉(14b)、锁紧销钉(14c)和卡爪帽(14d)，所述圆弧卡爪(14a)与卡爪帽(14d)活动插接配合，且圆弧卡爪(14a)与卡爪帽(14d)之间通过锁紧销钉(14c)固定连接，所述定位销钉(14b)固定设置于圆弧卡爪(14a)的侧壁上，且定位销钉(14b)与限位套筒(13)上的半圆形定位槽定位配合。
