[发明专利]一种车用旋转密封油膜动态刚度特性参数试验平台及方法

摘要

本发明公开了一种车用旋转密封油膜动态刚度特性参数试验平台及方法，属于旋转密封技术领域，它包括：横向滑块、垂向载荷传感器、扭矩传感器、旋转密封环、固定盘、旋转轴、对磨盘、垂向导轨及储油皿；所述旋转轴的一端与外部的电机连接，另一端穿过储油皿的底面后与位于储油皿内的固定盘同轴固定；旋转密封环固定在所述固定盘上端面；垂向导轨沿竖直方向安装在外部的支撑架上，横向滑块通过横向滑轨安装在垂向导轨上；扭矩传感器的一端通过垂向载荷传感器与横向滑块的底面相连,另一端固定有球铰；对磨盘与所述球铰配合；本发明能够测量旋转密封中油膜的动态刚度。

主权项

1.一种车用旋转密封油膜动态刚度测量方法，该方法基于一种车用旋转密封油膜动态刚度特性参数试验平台，该平台包括：横向滑块(1)、垂向载荷传感器(2)、扭矩传感器(4)、油泵(5)、旋转密封环(6)、固定盘(7)、旋转轴(10)、对磨盘(12)、垂向导轨(15)及储油皿(16)；其连接关系如下：所述旋转轴(10)的一端与外部的电机连接，另一端穿过储油皿(16)的底面后与位于储油皿(16)内的固定盘(7)同轴固定；旋转密封环(6)固定在所述固定盘(7)上端面环形限位凸台的内圆周面内，且所述旋转密封环(6)的上端面突出所述环形限位凸台；垂向导轨(15)沿竖直方向安装在外部的支撑架上，横向滑块(1)通过横向滑轨安装在垂向导轨(15)上；扭矩传感器(4)的一端通过垂向载荷传感器(2)与横向滑块(1)的底面相连,另一端固定有球铰；对磨盘(12)与所述球铰配合；使用时，所述对磨盘(12)在所述垂向导轨(15)的带动下向下运动挤压所述旋转密封环(6)；油泵(5)的一端通过油管与对磨盘(12)上的两个进油口(9)连接，另一端通过油管与设置在储油皿(16)底面上的回油口(8)连接，润滑油(11)储存在储油皿(16)中，其中，两个所述进油口(9)位于所述旋转密封环(6)所围成的环形区域内；其特征在于，首先，在无润滑油的静态工况下，测量组成所述试验平台的所有固体零部件的刚度Ks：此时，电机不工作，旋转密封环不转动，通过垂向导轨(15)控制对磨盘(12)向下运动挤压旋转密封环(6),垂向位移量为Δh’，通过垂向载荷传感器(2)测量垂向位移变化前后对磨盘(12)承载力的变化量ΔF’，则组成所述试验平台的所有固体零部件的刚度然后，在有润滑油的动态工况下，测量整个试验平台的刚度K_t：第一步，打开油泵(5)，向储油皿(16)持续提供稳定的润滑油(11)；打开外部的电机，通过旋转轴(10)控制旋转密封环(6)加速到设定转速后稳定运行设定时间；第二步，通过垂向导轨(15)控制对磨盘(12)向下运动挤压旋转密封环(6)，直到对旋转密封环(6)施加的垂向压力的载荷大小达到设定值F0，持续运行设定时间；第三步，通过控制高精度步进电机驱动垂向导轨(15)使对磨盘(12)沿垂向导轨(15)向上运动Δh，持续运行设定时间后系统稳定；记录垂向载荷传感器(2)的垂向压力载荷值F1；第四步，计算得对磨盘(12)承载力的变化量ΔF＝F₀‑F₁,垂向位移量为Δh，则整个试验平台的刚度由于整个试验平台的刚度K_t由油膜动态刚度K_o和组成所述试验平台的所有固体零部件刚度K_s串联，因此，可得油膜动态刚度