[發(fā)明專利]基于相似理論的推力軸承性能測試試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111493223.2
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114088397B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李強;李斌;劉清磊;李秀偉;杜玉晶;謝群濤;許偉偉;劉兆增
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G01D21/02;G01K13/08;G01B21/08;G01L11/00
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳曉思

1.一種基于相似理論的推力軸承性能測試試驗裝置，其特征在于，包括傳動系統(tǒng)、軸承測試裝置、加載系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)、軸承測試裝置、加載系統(tǒng)通過試驗臺架作為基礎(chǔ)框架從上到下依次布置；

所述傳動系統(tǒng)連接轉(zhuǎn)軸，為轉(zhuǎn)軸提供試驗所需的轉(zhuǎn)速和扭矩，所述轉(zhuǎn)軸向下穿過軸承測試裝置和加載系統(tǒng)；所述傳動系統(tǒng)包括交流電機，所述交流電機安裝在所述試驗臺架上部，交流電機與所述轉(zhuǎn)軸連接；所述加載系統(tǒng)提供外部加載力；

所述軸承測試裝置包括推力軸承、推力軸承固定環(huán)、鏡板，所述推力軸承和鏡板相互面對地套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上，所述鏡板為一厚圓環(huán)板，其與轉(zhuǎn)軸相對固定連接并同步轉(zhuǎn)動，所述鏡板上開設(shè)有多個貫穿鏡板厚度的通孔；所述推力軸承位于鏡板上方，所述推力軸承固定環(huán)位于推力軸承上方并與推力軸承連接；所述推力軸承固定環(huán)相對于試驗臺架靜止；

所述軸承測試裝置還包括測量系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)包括溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和導(dǎo)電滑環(huán)，所述壓力傳感器及位移傳感器安裝在所述鏡板的通孔內(nèi)，所述溫度傳感器安裝在推力軸承的軸瓦背部孔內(nèi)，所述軸瓦背部孔為深度未全部貫穿推力軸承厚度方向的開孔，且開孔的底部距離推力軸承的瓦面2mm；所述導(dǎo)電滑環(huán)為一種過孔式導(dǎo)電滑環(huán)，由轉(zhuǎn)子及定子組成，所述轉(zhuǎn)子與所述轉(zhuǎn)軸固定且同步旋轉(zhuǎn)，所述定子相對于試驗臺架靜止固定，所述溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器均通過導(dǎo)線與所述轉(zhuǎn)子連接，所述定子與外置數(shù)據(jù)采集器連接；

所述加載系統(tǒng)包括推力頭固定環(huán)、出油管、推力頭、靜壓軸承、加載油缸、進油管、加載油箱、油缸連接頭和密封套筒；加載油箱上下兩端由隔板封閉，所述推力頭上部由所述推力頭固定環(huán)固定，限制其軸向位移；所述推力頭與轉(zhuǎn)軸固定連接并同步旋轉(zhuǎn)；所述加載油缸包括多個，多個加載油缸設(shè)置在加載油箱的底部隔板上，其輸出端與所述靜壓軸承連接，所述靜壓軸承位于所述推力頭下部，且借助高壓潤滑油的注入壓力可將所述推力頭頂起，避免所述靜壓軸承與所述推力頭相互接觸；所述加載油箱內(nèi)部存在一定液位的潤滑油，其液位高于所述靜壓軸承且低于所述推力頭上表面，所述潤滑油由外部液壓站通過進油口注入，由所述出油管將高溫潤滑油吸出；所述密封套筒套在所述轉(zhuǎn)軸外部，其下端與油箱底部接觸，上端伸入推力頭與轉(zhuǎn)軸之間，且所述密封套筒高度高于潤滑油液位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征還在于，所述軸承測試裝置還包括密封上壓蓋、上端蓋填料密封、油箱上端蓋、油箱、下端蓋填料密封、油箱下端蓋、密封下壓蓋；所述油箱上端蓋封閉油箱的上端口、油箱下端蓋封閉油箱的下端口；所述轉(zhuǎn)軸穿過油箱上端蓋和油箱下端蓋，所述上端蓋填料密封實現(xiàn)油箱上端蓋與轉(zhuǎn)軸之間的密封，所述下端蓋填料密封實現(xiàn)油箱下端蓋與轉(zhuǎn)軸之間的密封；所述密封上壓蓋與油箱上端蓋固定連接壓緊上端蓋填料密封，所述密封下壓蓋與油箱下端蓋固定連接且壓緊下端蓋填料密封；所述推力軸承、推力軸承固定環(huán)、鏡板及測量系統(tǒng)均設(shè)置在油箱內(nèi)部，所述推力軸承固定環(huán)相對于油箱固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗裝置，其特征還在于，所述油箱為上下設(shè)置為法蘭式開口的筒結(jié)構(gòu)，油箱上端蓋與油箱上端法蘭螺栓連接，油箱下端蓋與油箱下端法蘭螺栓連接；所述軸承固定環(huán)外側(cè)具有法蘭環(huán)，該法蘭環(huán)固定夾持在油箱的上法蘭環(huán)和油箱上端蓋之間從而實現(xiàn)軸承固定環(huán)位置的固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征還在于，所述試驗臺架包括三層臺架隔板、臺架頂板、多個臺架橫梁以及四根立柱；四根立柱（25）將三層臺架隔板及臺架頂板支撐為層板式結(jié)構(gòu)，所述臺架橫梁連接在四根立柱之間，用于立柱兩兩之間定位，且固定橫托三層臺架隔板及臺架頂板；所述傳動系統(tǒng)安裝在臺架頂板上，所述軸承測試裝置安裝在第一臺架隔板和第二臺架隔板之間，所述加載系統(tǒng)安裝在第二臺架隔板和第三臺架隔板之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗裝置，其特征還在于，還包括試驗臺架底座，所述第一臺架隔板和臺架頂板之間設(shè)置有第一定位軸承，所述試驗臺架底座上設(shè)置有第二定位軸承，所述轉(zhuǎn)軸上下兩端分別通過第一定位軸承和第二定位軸承定位安裝。