[發明專利]一種軸承外環不壓緊的可精準測量透平軸向力的結構

有效

• 申請號: 201911173715.6
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110939659B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張鵬飛;許開富;金路;李惠敏;任眾;朱東華;蔣建園
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F16C35/063
• 分類號: F16C35/063;G01L5/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本發明公開了一種軸承外環不壓緊的可精準測量透平軸向力的結構，包括透平轉軸、支承殼體、壓緊螺母、第一調整墊、軸承、軸承力傳感器、第一銷釘、第二調整墊、第二銷釘以及軸套；通過第一銷釘、第二調整墊、第二銷釘、軸承力傳感器上的凸齒對以及軸承上的凸臺，從而限制了軸承外環的轉動，壓緊螺母通過與支承殼體螺紋連接，壓到第一調整墊，確保壓緊螺母能夠充分壓緊，限制了軸承軸向移動的空間，并且壓緊螺母與軸承外環留有一定的軸向間隙，不會壓到軸承外環。該結構實現了軸向力傳感器工作在無預緊壓力的情況下傳感器的可靠性，同時通過防轉措施，保證軸承外環不發生轉動，軸承能安全工作。

技術領域

本發明涉及一種測量結構，具體涉及一種軸承外環不壓緊的可精準測量透平軸向力的結構。

背景技術

透平機械泛應用于能源動力、航空航天及臨近空間組合發動機等領域，在發動機大功率高性能高效率要求下，透平機械流量大，壓力高，軸向力也明顯增大，精確測量軸向力對透平機械系統軸向力平衡十分重要。

傳統的透平機械軸向力測量方案中，軸承壓在軸向力傳感器上，由于軸承外環有防轉的要求，因此需要壓緊軸承外環，使得軸向力傳感器在裝配狀態下承受較大的壓緊力，經過試驗分析發現軸向力傳感器在裝配狀態受壓會影響其測量精度。如果不通過壓緊軸承外環來防轉，會導致與殼體連接的零件無法安裝到位，力矩無法施加，工作過程中零件可能發生松動。

發明內容

為克服現有透平在軸向力測量時，為防止軸承外環旋轉需要進行壓緊，從而影響軸向力傳感器測量精度的問題，本發明提供了一種軸承外環不壓緊的可精準測量透平軸向力的結構。

本發明的技術解決方案是：

本發明提供了一種軸承外環不壓緊的可精準測量透平軸向力的結構，包括透平轉軸、支承殼體、壓緊螺母、第一調整墊、軸承、軸承力傳感器、第一銷釘、第二調整墊、第二銷釘以及軸套；

支承殼體內設有三級臺階孔，三級臺階孔包括孔徑依次減小的第一安裝孔、第二安裝孔以及第三安裝孔；

透平轉軸在位于三級臺階孔內的部分為臺階軸，臺階軸包括軸徑依次減小的第一軸段和第二軸段；

軸承安裝在所述第二軸段上，且位于第二安裝孔內，軸承內環的一側與第一軸段和第二軸段之間形成的軸肩緊密貼合，軸承內環的另一側與套裝在第二軸段上的軸套端面緊密貼合；軸承與第二安裝孔之間保持徑向間隙；

壓緊螺母與支承殼體螺紋連接，且位于所述第一安裝孔內；壓緊螺母與第一安裝孔孔底之間設有第一調整墊，且壓緊螺母與軸承外環靠近第一安裝孔一側的端面之間保持軸向間隙；

軸承外環靠近第三安裝孔一側的端面與第二安裝孔孔底之間依次設有軸向力傳感器以及第二調整墊；軸向力傳感器為環形，軸向力傳感器的前端面和后端面上均設有多組凸齒對，多組凸齒對沿圓周方向均布，每組凸齒對包括兩個凸齒，兩個凸齒之間形成卡槽；軸向力傳感器與第二安裝孔之間保持徑向間隙；

第一銷釘一端插裝在第二調整墊上，另一端卡裝在軸向力傳感器后端面中任意一組凸齒對形成的卡槽內；第二銷釘一端插裝在第二調整墊上，另一端插裝在所述第二安裝孔孔底的銷釘孔內；

軸承外環靠近第三安裝孔一側的端面上沿軸向設有凸臺，所述凸臺卡裝在軸向力傳感器前端面中任意一組凸齒對形成的卡槽內。

進一步地，上述壓緊螺母與軸承外環靠近第一安裝孔一側的端面之間的軸向間隙為0.05mm。

進一步地，上述軸向力傳感器的外圓表面與第二安裝孔之間的徑向間隙為0.08-0.12mm。

進一步地，上述凸臺為金屬薄片，采用電阻焊工藝焊接在軸承外環上，能夠避免焊接導致的軸承變形。