[发明专利]基于相似理论的推力轴承性能测试试验装置

说明书

本发明的目的是提供一种基于相似理论的推力轴承性能测试实验装置及测试方法，旨在解决现有技术中1:1试验台体积过大、不能进行多种轴承测试及试验成本过高等问题，为更加方便检验、评估推力轴承性能提供测试和评价；包括传动系统、轴承测试装置、加载系统，所述传动系统、轴承测试装置、加载系统通过试验台架作为基础框架从上到下依次布置；所述传动系统连接转轴，为转轴提供试验所需的转速和扭矩，所述转轴向下穿过轴承测试装置和加载系统；所述加载系统提供外部加载力。

技术领域

本发明涉及油润滑推力轴承用于性能测试的试验装置领域，具体涉及一种基于相似理论的推力轴承性能测试试验装置。

背景技术

可倾瓦推力轴承常常用于高推力负荷的旋转机械，例如核主泵、蓄能机组等，其工作性能优劣直接机组是否安全运行。依靠滑动表面与推力瓦之间的润滑油产生压力，抵消了施加到滑动表面的外部负载，从而阻止这两个表面发生接触，因而推力轴承得到广泛应用。随着技术的不断进步和工业生产的迅速发展，旋转机械逐渐向大型化、复杂化发展，而轴承作为旋转机械中必不可少的零件，旋转运动不可避免的磨损，也最易发生故障。因此，推力轴承的质量和可靠性越来越受到重视,轴承的寿命试验及性能评估被视为重中之重,特别是对于特殊工况下的轴承,其性能试验成为了整套工具质量控制的关键环节。在自主研制机组电机过程中，需涉及轴承的设计和验证问题，而在机组上实际运行进行验证风险过高，不仅无法对轴承进行全工况验证，而且造成了试验成本的提高。在目前的推力轴承验证过程中，大多采用1:1试验台进行验证，即推力轴承结构即实际运行参数保持一致，1:1试验台虽然能较好的满足轴承性能试验，但是试验台搭建成本较大，不具有普适性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于相似理论的推力轴承性能测试实验装置，旨在解决现有技术中1:1试验台体积过大、不能进行多种轴承测试及试验成本过高等问题，为更加方便检验、评估推力轴承性能提供测试和评价。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于相似理论的推力轴承性能测试试验装置，根据实际需求对原轴承模型结构进行2:1或4:1相似缩小，基于缩小前后轴承结构参数的不同，以轴承比压相等及线速度一致为准则进行试验工况参数的计算，试验结果可对应实际工况轴承测试结果，试验装置依托缩小后轴承进行结构设计。

所述的推力轴承性能测试试验装置，包括试验台架、传动系统、轴承测试装置、加载系统。所述加载系统、轴承测试系统以及传动系统依托试验台架竖直布置，所述传动系统安装于试验台上部，所述轴承测试系统安装于试验台中部，所述加载系统安装于试验台下部。

所述试验台架由大小、长短不一的刚性方管连接而成，所述方管壁面设有圆孔，方便其余部件固定。所述试验台架上部固定有电机，所述电机提供试验台需要的扭矩与转速，同时电机转轴与联轴器一端连接，所述联轴器另一端与试验台传动主轴连接。

所述轴承测试装置内设置有推力轴承，轴瓦背部内嵌式分布着多个温度传感器，实现轴瓦温度的测量；其轴承下端定位有旋转镜板，旋转镜板与主轴同步运动，镜板表面内嵌式分布压力传感器以及位移传感器，实现对轴承油膜压力及厚度的测量。所述轴承测试装置设有循环油路，供给推力轴承所需要的润滑油，以提供润滑和冷却。

所述加载系统提供试验所需的载荷，载荷为现有技术中常用的液压加载系统提供，该液压加载系统采用活塞式液压缸加载，加载系统压力可调，压力由压力传感器测量得到。垂直载荷传递过程为液压油缸作用于推力瓦，主轴带动推力头旋转从而静压轴承通过油膜动压将载荷施加给推力头，由于推力头、主轴以及镜板位置相对固定，所以载荷最终施加于镜板。