[发明专利]一种径向滑动轴承的空化定量测试装置及方法

权利要求书

1.一种径向滑动轴承的空化定量测试装置，其特征在于：包括电主轴(6)、变频器(7)、主轴(12)、轴颈套圈(13)、透明轴瓦(15)、轴瓦装配部件左半部(28)、轴瓦装配部件右半部(27)、右端盖支座(19)、加载装置(22)和高速相机(23)；

所述变频器(7)连接电主轴(6)；电主轴(6)连接主轴(12)，主轴(12)上安装有轴颈套圈(13)，透明轴瓦(15)与轴颈套圈(13)间隙配合，轴颈套圈(13)左侧的主轴(12)上设有圆螺母(10)用于压紧轴颈套圈(13)；透明轴瓦(15)左右两侧分别与轴瓦装配部件左半部(28)和轴瓦装配部件右半部(27)连接，相接处设有橡胶密封圈(14)；紧固螺栓(9)连接轴瓦装配部件左半部(28)和右半部(27)，并通过螺母(8)将两者压紧；轴瓦装配部件左、右半部上分别留有进水口(11)、出水口(26)，进水口(11)与出水口(26)与外部水循环系统(3)连接；

所述右端盖支座(19)固定安装于电主轴(6)的圆柱台阶侧面，右端盖支座(19)与轴瓦装配部件右半部(27)之间设有密封系统；左右两个轴瓦装配部件上下两侧均设有光孔，限位螺钉(16)分别穿过该光孔将轴瓦装配部件与右端盖支座(19)连接；

加载装置(22)与轴瓦装配部件的侧面连接，高速相机(23)位于透明轴瓦(15)径向平面上。

2.根据权利要求1所述的径向滑动轴承的空化定量测试装置，其特征在于：所述右端盖支座(19)与轴瓦装配部件右半部(27)之间所述的密封系统为气密封系统。

3.根据权利要求2所述的径向滑动轴承的空化定量测试装置，其特征在于：所述气密封系统包括空气压缩机、进气口(17、18)、出气口(25)和回气槽(24)；所述进气口(17)设于轴瓦装配部件右半部(27)上，进气口(18)和出气口(25)设于右端盖支座(19)上；所述回气槽(24)设于右端盖支座(19)的右端面并与出气口(25)连通，进气口(17、18)与外部供气系统连接。

4.根据权利要求1所述的径向滑动轴承的空化定量测试装置，其特征在于：所述进水口(11)为位于轴瓦装配部件左半部(28)上的轴向通孔，且中心轴线与主轴(12)中心轴线相重合。

5.根据权利要求4所述的一种径向滑动轴承的空化定量测试装置，其特征在于：所述出水口(26)为轴瓦装配部件右半部(27)上的径向通孔。

6.根据权利要求1所述的一种径向滑动轴承的空化定量测试装置，其特征在于：所述轴瓦装配部件侧面设有吊钩(21)，加载装置(22)与吊钩(21)相连。

7.一种如权利要求1所述的径向滑动轴承的空化定量测试装置的空化定量测试方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)将进气口(17、18)与外部供气系统空气压缩机相连，进、出水口(11、26)与外部水循环装置相连接；

(2)在进气口(17、18)采用注气密封实现轴承的轴向非接触密封，以防止通水后，水滴溅入电主轴(6)或从轴瓦装配部件侧面溢出；

(3)从轴瓦装配部件的左侧的进水口(11)向试验轴承供水，出水口(26)将水气传输回水循环系统，待通水稳定后，通过加载装置(22)在轴瓦装配部件的一侧施加径向载荷，启动电主轴(6)，使用变频器(7)驱动实现大线速度范围内无级变速；

(4)电机转速达到上万转/分时，轴瓦装配部件浮动起来，与径向加载装置(22)相对的另外一侧采用氙气灯对空化区域进行照明，并使用高速相机(23)进行空化区域的拍摄；

(5)对高速相机拍摄图片进行数字图像处理，运用图像增强和边缘检测算法，突出气泡的轮廓，使气泡清晰化与可视化；根据图像的气泡面积，分析计算空化率。

8.根据权利要求7所述的一种径向滑动轴承的空化定量测试装置的空化定量测试方法，其特征在于：采用位移传感器测得轴颈套圈的偏心率，分析计算出空化率之后，进而建立偏心率与空化率之间的关系。