[发明专利]一种水下零件的高速旋转工况模拟方法

说明书

本发明涉及一种水下模拟回转测试装置，包括底座，在所述底座上端面同轴设置独立的左气浮支撑系统和右气浮支撑系统，左、右气浮支撑系统之间留有间隙，在左、右气浮支撑系统的中轴位置穿设空心轴，空心轴与左、右气浮支撑系统之间均构成充满气体的气膜间隙，空心轴在左、右气浮支撑系统的气体支撑下悬浮；所述空心轴内设置有测试液体和测试零件，空心轴两端设有开口，开口外通过密封件密封；空心轴在左、右气浮支撑系统间隙处套设同步带轮，同步带轮外接电机。本发明采用气浮径向轴承的气膜支撑结构形式，避免了传统测试装置复杂的供油润滑系统，结构简单，使用维护方便，可以模拟水下零件在高速旋转时的实际工作状态，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明属于航海水下测试技术领域，尤其涉及一种水下零件的高速旋转工况模拟方法。

背景技术

模拟水下零件在高速旋转时的实际工作状态是航海水下测试技术领域重要的研究课题。当前，水下零件的高速旋转测试大多使用传统的轴承转子结构提供转动环境，如何为水下模拟回转测试装置提供有效的润滑支撑，是轴承应用的重要问题。现有技术中应用的水下模拟回转测试装置主要依靠油脂来润滑轴承，这种支撑形式结构简单易用，成本低廉，技术成熟。然而，随着模拟转速的升高，传统的油脂润滑轴承将不能够满足转速的需求，且转速体提高引起的发热问题无法解决，极大的影响了系统工作的效率和测试装置的使用寿命。同时，由于油脂润滑轴承需要供油系统，使得测试系统的结构和日常维护相对复杂，也增加了测试装置的制造成本和系统重量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水下模拟回转测试装置，克服现有技术中水下模拟回转测试装置采用油脂润滑支撑所带来的技术缺点。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种水下模拟回转测试装置，包括底座，在所述底座上端面同轴设置独立的左气浮支撑系统和右气浮支撑系统，左气浮支撑系统和右气浮支撑系统之间留有间隙，在左气浮支撑系统和右气浮支撑系统的中轴位置穿设空心轴，空心轴与左气浮支撑系统和右气浮支撑系统之间均构成充满气体的气膜间隙，空心轴在左气浮支撑系统和右气浮支撑系统的气体支撑下悬浮；所述空心轴内设置有测试液体和测试零件，空心轴两端设有开口，开口外通过密封件密封；空心轴在左气浮支撑系统和右气浮支撑系统间隙处套设同步带轮，同步带轮外接电机。

优选的，所述的左气浮支撑系统与右气浮支撑系统结构相同，均包括气浮径向轴承支撑基座、气浮径向轴承、气浮止推轴承支撑架和气浮止推轴承；气浮径向轴承通过气浮径向轴承支撑基座固定在底座上，气浮止推轴承通过气浮止推轴承支撑架固定在底座上，气浮止推轴承设置在气浮径向轴承内侧起空心轴的轴向定位作用。

优选的，所述的气浮径向轴承包括轴承内圈和套设在轴承内圈外的轴承外圈，轴承外圈外壁设置有入气孔，在轴承内圈内壁的前、后段开设有一对环形均压槽，两个环形均压槽之间设置有多条直线均压槽，环形均压槽和直线均压槽内均等间隔设置有多个节流孔，多个节流孔内均设置有节流嘴，多个节流孔均与入气孔连通，轴承内圈内壁与空心轴外壁之间构成充满气体的气膜间隙。

优选的，所述的入气孔内设置有径向阻尼塞。

优选的，所述的轴承内圈采用钛材料制成。

优选的，所述的测试液体为水。

优选的，所述的密封件为迷宫密封装置。

本发明的有益效果：

1. 本发明的气浮支撑系统可以提供极高的径向和轴向旋转精度，由于没有机械接触，将空心轴的磨损程度降到了最低，从而确保旋转精度始终保持稳定；

2. 本发明气浮径向轴承内部气膜与空心轴之间的剪切力低，能够在为空心轴提供极高转速的同时，将动力损失降到最低，产生的热量极小，使得气浮径向轴承能够以极高的表面速度运行；