CN110160784A - 一种可调偏心的滑动轴承试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调偏心的滑动轴承试验装置，适用于半瓦及全瓦滑动轴承轴瓦实验；驱动电机与主轴固连，在主轴端部与试验滑动轴承轴瓦配合连接，通过对试验轴瓦水平、竖直方向位置的精确监控与定量调整，模拟不同偏心工况下的滑动轴承试验，输出不同偏心工况下高转速重载滑动轴承的各项性能指标。滑动轴承试验装置的轴瓦端部的端盖法兰上设有水平和竖直方向位移传感器，监控轴瓦与轴径的偏心量。在试验轴瓦侧面不同位置布设多个压力传感器、温度传感器，测量同一偏心量下不同位置的油膜压力和油膜温度。加载装置位于试验轴瓦侧面，施加不同外载荷，监控不同载荷下的滑动轴承试验；装置结构简单、安装拆卸方便，测量精度高。

Description

一种可调偏心的滑动轴承试验装置

技术领域

本发明涉及旋转机械支承轴承测试技术，具体地说，涉及一种可调偏心的滑动轴承试验装置。

背景技术

旋转机械是航空、航天、电力、冶金、运输、动力等工业领域的关键设备。轴承是旋转机械的支承零部件，作用极为重要。近年来，随着旋转机械日益高速、重载、结构复杂化，对于轴承性能的要求也越来越高。其中，滑动轴承以其独特的优势在转速特高、大型重载机械中被广泛使用。一方面滑动轴承的表面与被支承件间被润滑介质分开而不直接接触，从而大大减小了支承表面的摩擦和磨损；另一方面润滑油的动力学粘度较大可使油润滑滑动轴承具有较大的承载力，同时油膜等润滑介质具有一定的吸振作用，使得滑动轴承工作平稳、可靠、噪声小。在实际滑动轴承支承转子***中，轴承是固定的。把实验轴承固定的轴承实验台称为正置结构。但这种正置结构实验台，难于适用于多种工况的要求，因而实际设计中多使用倒置结构的实验台。发明专利CN107131215A中公开的“一种几何尺寸可调的智能轴承支撑装置”和发明专利CN102022430A中提出的“一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置”，其滑动轴承实验台使用倒置结构的实验台，主要是电机带动主轴旋转，通过控制电路与伺服电机控制丝杠与斜块运动，调整轴承的几何尺寸。

针对GTF发动机中滑动轴承，所需求的工况条件是高速、大偏心。在以往的倒置实验台设计中，虽然可以实现轴承的几何尺寸调整，但难以实现对轴承位置的精准调节与固定；当主轴高速旋转时，偏心状态的改变导致反映出的滑动轴承性能指标不可靠。因此，设计、开发具有轴承位置精准可调、模拟不同偏心量实验工况的实验装置是提升轴承性能指标的重要条件，对于工业技术发展有其重要意义。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种可调偏心的滑动轴承试验装置；该试验装置可对轴承偏心位置进行精准监控与定量调整，对模拟不同偏心工况下的滑动轴承实验，适用于半瓦及全瓦滑动轴承轴瓦实验；试验装置结构简单、安装拆卸方便，测量精度高、适用多种工况条件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括驱动电机、联轴器、主轴箱、扭矩传感器、试验轴瓦、加载装置、位移传感器、压力传感器、端盖法兰、温度传感器、侧面导轨、楔形滑块、半球连接体、锁紧螺母、细牙螺纹螺栓、水平方向调整结构支座、底座、螺栓、螺母、旋转套筒、滚珠、圆盘、水平导轨、滚轮、水平支座；

所述驱动电机与主轴箱主轴一端通过联轴器连接，主轴箱主轴另一端部与滑动轴承试验轴瓦配合连接；端盖法兰固定在试验轴瓦端部，在端盖法兰外圆周竖直径向与水平径向设有位移传感器安装孔，安装孔为通孔且与轴线垂直,安装孔放置水平和竖直位移传感器，用于监控轴瓦与轴径的偏心量；扭矩传感器位于试验轴瓦上部；在试验轴瓦侧面不同位置布设多个压力传感器、温度传感器，用于测量同一偏心量下不同位置的油膜压力、油膜温度测量；加载装置位于试验轴瓦侧面，加载装置内部设有压力传感器，用于模拟不同加载工况下滑动轴承试验；

所述侧面导轨位于试验轴瓦侧面，楔形滑块与侧面导轨通过卡槽连接，且楔形滑块下部与半球连接体顶面配合，半球连接体与细牙螺纹螺栓螺纹连接，细牙螺纹螺栓通过锁紧螺母固定在水平方向调整结构支座上；通过旋转细牙螺纹螺栓使楔形滑块沿侧面导轨卡槽滑动，调整细牙螺纹螺栓带动半球连接体上下移动,使半球连接体推动楔形滑块上下滑动改变轴瓦水平方向位置，螺母用于锁紧调整螺栓并固定水平调整位置，实现试验轴瓦水平方向位置调整；

所述试验轴瓦固定在水平支座上部，滚轮位于水平支座下部，滚轮与水平导轨接触，滚轮可在调整好水平偏心位置后锁紧；所述圆盘位于水平导轨下部，圆盘与旋转套筒之间的滚道放置有滚珠，旋转套筒与底座通过螺栓固定连接，螺母与旋转套筒同步旋转，通过调节旋转套筒使圆盘上下移动，旋转套筒上部滚道、滚珠、圆盘用于减小旋转套筒转动时的摩擦力，实现试验轴瓦竖直方向位置调整。

所述螺栓与旋转套筒间隙配合，旋转套筒中心线与圆盘中心线位于同一轴线上。

有益效果

本发明提出的一种可调偏心的滑动轴承试验装置，适用于半瓦及全瓦滑动轴承轴瓦实验；驱动电机与主轴固定连接，在主轴端部与试验滑动轴承轴瓦配合连接，通过对试验轴瓦水平方向、竖直方向位置的精确监控与定量调整，模拟不同偏心工况下的滑动轴承试验，输出不同偏心工况下高转速重载滑动轴承的各项性能指标。滑动轴承试验装置的轴瓦端部的端盖法兰上设有水平方向和竖直方向位移传感器，监控轴瓦与轴径的偏心量。在试验轴瓦侧面不同位置布设多个压力传感器、温度传感器，测量同一偏心量下不同位置的油膜压力和油膜温度。加载装置位于试验轴瓦侧面，施加不同外载荷，监控不同载荷下的滑动轴承试验。

本发明滑动轴承试验装置，可用于GTF发动机中滑动轴承所需求的大偏心实验条件，试验装置结构简单、安装拆卸方便，测量精度高、适用多种工况条件。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种可调偏心的滑动轴承试验装置作进一步详细说明。

图1为本发明可调偏心的滑动轴承试验装置工作简图。

图2为本发明可调偏心的滑动轴承试验装置连接结构示意图。

图3为试验轴瓦偏心调整局部放大图。

图4(a)(b)为旋转套筒示意图。

图5(a)(b)为圆盘示意图。

图6(a)(b)为水平导轨示意图。

图中:

1.驱动电机 2.联轴器 3.主轴箱 4.扭矩传感器 5.试验轴瓦 6.加载装置 7.位移传感器 8.压力传感器 9.端盖法兰 10.竖直方向调整结构 11.水平方向调整结构 12.温度传感器 13.进油口 14.侧面导轨 15.楔形滑块 16.半球连接体 17.锁紧螺母 18.细牙螺纹螺栓 19.水平方向调整结构支座 20.底座 21.螺栓 22.螺母 23.旋转套筒 24.滚珠 25.圆盘 26.水平导轨 27.滚轮 28.水平支座

具体实施方式

本实施例是一种可调偏心的滑动轴承试验装置。

参阅图1～图6，本实施例可调偏心的滑动轴承试验装置，由驱动电机1、联轴器2、主轴箱3、扭矩传感器4、试验轴瓦5、加载装置6、位移传感器7、压力传感器8、端盖法兰9、竖直方向调整结构10、水平方向调整结构11、温度传感器12、进油口13、侧面导轨14、楔形滑块15、半球连接体16、锁紧螺母17、细牙螺纹螺栓18、水平方向调整结构支座19、底座20、螺栓21、螺母22、旋转套筒23、滚珠24、圆盘25、水平导轨26、滚轮27、水平支座28组成；其中，驱动电机与主轴箱3主轴一端通过联轴器2连接，主轴箱3主轴另一端部与滑动轴承试验轴瓦配合连接。端盖法兰9固定在试验轴瓦5端部，在端盖法兰9外圆周竖直与水平径向设有位移传感器安装孔，安装孔为通孔且与轴线垂直；安装孔放置水平和竖直位移传感器7，用于监控轴瓦与轴径的偏心量。扭矩传感器4位于试验轴瓦5上部；在试验轴瓦5侧面不同位置布设多个压力传感器8、温度传感器12，测量同一偏心量下不同位置的油膜压力油膜温度测量。加载装置6位于试验轴瓦5侧面，加载装置6内部设有压力传感器，用于模拟不同加载工况下滑动轴承试验。试验轴瓦5上设置有进油口13。

本实施例中，侧面导轨14安装在试验轴瓦5侧面，楔形滑块15与侧面导轨14通过卡槽连接，且楔形滑块15与半球连接体16顶面配合，半球连接体16与细牙螺纹螺栓18螺纹连接，细牙螺纹螺栓18通过锁紧螺母17固定在水平方向调整结构支座19上。通过旋转细牙螺纹螺栓18使楔形滑块15沿侧面导轨14卡槽滑动，调整细牙螺纹螺栓18带动半球连接体16上下移动,使半球连接体推动楔形滑块15上下滑动改变轴瓦水平方向位置，螺母用于锁紧调整螺栓，固定水平调整位置，实现试验轴瓦水平方向位置调整。

试验轴瓦5固定在水平支座28上部，滚轮27位于水平支座28下部，滚轮27与水平导轨26接触，滚轮27可在调整好水平偏心位置后锁紧。圆盘25位于水平导轨26下部，圆盘25与旋转套筒23之间的滚道放置滚珠24，通过调节旋转套筒23使圆盘25上下移动，螺母与旋转套筒同步旋转，通过调节旋转套筒使圆盘上下移动，实现旋转套筒上部滚道、滚珠、圆盘用于减少旋转套筒转动克服的摩擦力；实现试验轴瓦竖直方向位置调整。旋转套筒23与底座20通过细牙螺纹螺栓21固定连接，螺纹螺栓21与旋转套筒23间隙配合，旋转套筒23中心线与圆盘25中心线位于同一轴线上。

本实施例中，通过对试验轴瓦水平、竖直方向位置的精确监控与定量调整，模拟不同偏心工况下的滑动轴承试验，输出不同偏心工况下高转速重载滑动轴承的各项性能指标。滑动轴承试验装置的轴瓦端部的端盖法兰上设有水平和竖直方向位移传感器，监控轴瓦与轴径的偏心量。在试验轴瓦侧面不同位置布设多个压力传感器、温度传感器，测量同一偏心量下不同位置的油膜压力和油膜温度。加载装置位于试验轴瓦侧面，施加不同外载荷，监控不同载荷下的滑动轴承试验；装置结构简单、安装拆卸方便，测量精度高。

Claims (2)

1.一种可调偏心的滑动轴承试验装置，其特征在于:包括驱动电机、联轴器、主轴箱、扭矩传感器、试验轴瓦、加载装置、位移传感器、压力传感器、端盖法兰、温度传感器、侧面导轨、楔形滑块、半球连接体、锁紧螺母、细牙螺纹螺栓、水平方向调整结构支座、底座、螺栓、螺母、旋转套筒、滚珠、圆盘、水平导轨、滚轮、水平支座；

所述驱动电机与主轴箱主轴一端通过联轴器连接，主轴箱主轴另一端部与滑动轴承试验轴瓦配合连接；端盖法兰固定在试验轴瓦端部，在端盖法兰外圆周竖直径向与水平径向设有位移传感器安装孔，安装孔为通孔且与轴线垂直,安装孔放置水平和竖直位移传感器，用于监控轴瓦与轴径的偏心量；扭矩传感器位于试验轴瓦上部；在试验轴瓦侧面不同位置布设多个压力传感器、温度传感器，用于测量同一偏心量下不同位置的油膜压力、油膜温度测量；加载装置位于试验轴瓦侧面，加载装置内部设有压力传感器，用于模拟不同加载工况下滑动轴承试验；

所述侧面导轨位于试验轴瓦侧面，楔形滑块与侧面导轨通过卡槽连接，且楔形滑块下部与半球连接体顶面配合，半球连接体与细牙螺纹螺栓螺纹连接，细牙螺纹螺栓通过锁紧螺母固定在水平方向调整结构支座上；通过旋转细牙螺纹螺栓使楔形滑块沿侧面导轨卡槽滑动，调整细牙螺纹螺栓带动半球连接体上下移动,使半球连接体推动楔形滑块上下滑动改变轴瓦水平方向位置，螺母用于锁紧调整螺栓并固定水平调整位置，实现试验轴瓦水平方向位置调整；

所述试验轴瓦固定在水平支座上部，滚轮位于水平支座下部，滚轮与水平导轨接触，滚轮可在调整好水平偏心位置后锁紧；所述圆盘位于水平导轨下部，圆盘与旋转套筒之间的滚道放置有滚珠，旋转套筒与底座通过螺栓固定连接，螺母与旋转套筒同步旋转，通过调节旋转套筒使圆盘上下移动，旋转套筒上部滚道、滚珠、圆盘用于减小旋转套筒转动时的摩擦力，实现试验轴瓦竖直方向位置调整。

2.根据权利要求1所述的可调偏心的滑动轴承试验装置，其特征在于:所述螺栓与旋转套筒间隙配合，旋转套筒中心线与圆盘中心线位于同一轴线上。