扭矩-扭振传感器是反映旋转轴系传动装置输出功率和工作特性的主要技术指标，决定着旋转机械的品质安全、服役能力、寿命及能源消耗，是大型旋转设备必备传感器，也是国家设计标准要求。超大型旋转轴系高转速、复杂环境的高精度多维扭振测试是重大和关键工程中急需的关键技术和行业难题，目前国内外既缺少适用的科学仪器，也无有效的解决方案。仪器的研制将形成具有自主知识产权的核心技术，对提升我国关键装备的研制水平具有重要的科学意义和实用价值。国家一些重大和关键工程，无不例外要用到大型旋转机械，如油气勘探、矿山开采、铁路运输、电力开发等；国家一些前沿攻关项目，本身也需要大尺寸、大扭矩的旋转轴驱动，如空间站机械臂、超大型轴承、活塞式飞机发动机以及大型船舶控制等。超大型旋转轴系扭振测试仪器的研制，采用首创的基于聚焦磁场和阿基米德螺旋线圈的磁电式测试方法，为扭振测试提供全新的科学测试工具，实现“精度和灵敏度高、同步维度多、„零‟轴损、转子重量轻、易安装和安全性高”的特点，填补此方面测试的国内外空白。扭振测试仪经过前期的理论仿真和实验测试，在功能设计上已经取得突破。系统能够实现高精度、高速度、高指标、多通道、不同显示模式和功能扩展等技术特征，是具有后处理功能等扭振实时测试系统，可更方便地得到适用于各种大型旋转轴系的扭振测试数据。我省是大型旋转轴系应用、开发和使用的大用户，有广泛的潜在应用客户，能解决旋转轴系扭振测量等关键问题，在国内外也有广泛的应用市场。中船703所（保密所）是大型旋转轴系研究单位，急需旋转轴系的扭矩参数和扭振参数的测试，现采用加速度计测外壳的振动频率来估计轴系的扭振。目前项目组已与其达成合作意向并初步确定了测试方案。为大庆石油集团某钻井公司进行钻杆扭振的测试、与哈尔滨工程大学协作进行舰船驱动轴的扭振测试、为哈电集团进行大型火力和水力发电设备的扭振测试和安全运行评估等。

东北林业大学

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