CN114593906A - 一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其技术方案要点包括测试模块、冷却水循环模块、电气控制模块和液压***，测试模块包括试验平台，试验平台上活动连接有转接座，接座上设置有电机固定座，所述电机固定座上安装有变频电机，转接座上设置有减速机固定支座，所述减速机固定支座安装有减速机，转接座上设置有轴承座前支座和轴承座后支座，所述轴承座前支座上安装有轴承座一，轴承座后支座上安装有轴承座二，轴承座一和轴承座二之间转动连接有传动轴，试验平台上固定有模拟海水箱，模拟海水箱中转动连接有模拟轴，模拟轴的端部安装有艉轴密封套和Ω弹性体，本发明的优点在于实现对实船轴系的高精度模拟。
Description
技术领域
本发明涉及船舶零件检测设备领域，尤其涉及一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备。
背景技术
自古以来，船舶是一种主要在水中运行的人造交通工具，随着经济和工业的发展，随着钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料的广泛应用，船舶的体积也越来越大，从近十年中国造船业占世界造船市场份额的变化可以看出，中国造船业在全球市场上所占的比重正在明显上升，中国已经成为全球重要的造船中心之一。由于舰船用轴系端面密封装置(尤其是＞φ400mm轴径以上的)在可靠性能测试过程中具有一般产品所不具备的不确定因素，因此，目前国内大轴径的轴系端面密封装置还没有适用的可靠性试验装备，因此本公司对轴系端面密封装置的结构进行全面分析，设计了一种专用于可靠性试验的试验装备。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其优点在于解决了国内大轴径轴系端面密封装置可靠性能测试难题，通过模拟轴实现对实船轴系的高精度模拟。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，包括测试模块、冷却水循环模块、电气控制模块和液压***，所述测试模块包括试验平台，所述试验平台上活动连接有转接座，所述转接座上设置有电机固定座，所述电机固定座上安装有变频电机，所述转接座上设置有减速机固定支座，所述减速机固定支座安装有减速机，所述减速机与变频电机的转轴相连，所述转接座上设置有轴承座前支座和轴承座后支座，所述轴承座前支座上安装有轴承座一，所述轴承座后支座上安装有轴承座二，所述轴承座一和轴承座二之间转动连接有传动轴，传动轴的端部与减速机连接，所述试验平台上固定有模拟海水箱，所述模拟海水箱中转动连接有模拟轴，所述模拟轴的一端与传动轴连接，所述模拟轴的另一端伸出模拟海水箱，并且模拟轴的端部安装有艉轴密封套和Ω弹性体。
进一步的，所述试验平台上安装有轴向位移液压缸，所述轴向位移液压缸与转接座的侧面连接，所述试验平台上设置有直线滑轨组，转接座滑动连接在直线滑轨组上。
进一步的，所述变频电机的转轴上安装有弹性联轴器，变频电机的转轴通过弹性联轴器与减速机连接。
进一步的，所述减速机的转轴连接有转矩转速传感器，转矩转速传感器的输入端与减速机的转轴之间膜片联轴器一，转矩转速传感器的输出端设置有膜片联轴器二，通过膜片联轴器二与转动轴连接。
进一步的，所述轴承座一中设置有平面推力球轴承和圆锥滚子轴承，传动轴穿过平面推力球轴承和圆锥滚子轴承的内孔；所述轴承二中设置有圆柱滚子轴承，传动轴穿过圆柱滚子轴承的内孔。
进一步的，所述传动轴***到模拟海水箱中，模拟海水箱在传动轴的***位置设置有用于密封的盖板，所述盖板上设置有水封。
进一步的，所述模拟海水箱的侧面上设有移动法兰，移动法兰位于模拟海水箱与艉轴密封套之间。
进一步的，所述模拟海水箱的底座上安装有径向位移油缸。
进一步的，所述冷却水循环模块包括冷却水水箱，所述冷却水水箱与海水模拟箱之间设置有进水管路和出水管路，所述进水管路中设置有主泵和冷却器，主泵与冷却水水箱的输出端连接，冷却器与主泵的输出端连接，冷却器输出端与海水模拟箱连接，所述冷却水水箱上还设置有循环管路，循环管路中设置有循环泵。
进一步的，所述冷却水水箱中设置有搅拌电机和加热器。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过调节变频电机转速模拟实船的轴转；通过模拟轴是对实船轴系的模拟；启动冷却循环水***启动，冷却水在海水模拟箱中循环，进而实船水压的情况；通过液压***控制轴向位移液压缸和径向位移液压缸的位移参数，待各项状态调节完毕后，可以实施对轴系端面密封装置的可靠性能测试工作，对中时可以通过轴向位移液压缸和径向位移液压缸进行左右和前后调节，以保证安全、高效的达到可靠性试验的目的。
2.本装置结构紧凑，结构合理；制造工艺性简单，螺纹联接可靠，关键零件结构组成采用整体焊接成形技术，焊接工艺成熟、可靠，便于制造、操作、使用。
3.试验设备采用模块的设计，设备部件互换性好，并且设备的装配空间和维修空间，方便对设备进行维修和各种施工操作，进而节省工作人员的相关的工作时间。
附图说明
图1是测试模块的结构示意图。
图2是冷却水循环***的结构示意图。
图中，1、试验平台；11、轴向位移液压缸；12、转接座；13、直线滑轨组；2、电机固定座；21、变频电机；22、弹性联轴器；3、减速机固定支座；31、减速机；32、膜片联轴器一；33、转矩转速传感器；34、膜片联轴器二；4、轴承座前支座；41、轴承座一；42、传动轴；43、平面推力球轴承；44、圆锥滚子轴承；5、轴承座后支座；51、轴承座二；52、圆柱滚子轴承；6、模拟海水箱；61、盖板；62、水封；63、艉轴密封套；64、Ω弹性体；65、移动法兰；66、径向位移油缸；7、冷却水水箱；71、搅拌电机；72、加热器；73、液位指示计；74、浮子液位开关；75、主泵；76、冷却器；77、循环管路；771、循环泵；78、进水管路；79、出水管路；8、电气控制箱；9、液压***。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
实施例：
一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，结合图1和图2所示，包括测试模块、冷却水循环模块、电气控制模块和液压***9。
进一步的，如图1所示，测试模块包括试验平台1，试验平台1上活动连接有转接座12，转接座12用于承载其他部件。试验平台1上安装有轴向位移液压缸11，轴向位移液压缸11位于试验平台1的一侧，轴向位移液压缸11与液压***9通过管道连接，以便轴向位移液压缸11工作所需的液压油。试验平台1上设置有直线滑轨组13，转接座12滑动连接在直线滑轨组13上。在试验的过程中，轴向位移液压缸11启动，之后驱使试验平台1转接座12沿直线滑轨组13方向做往复运动。
进一步的，如图1所示，转接座12上设置有电机固定座2，电机固定座2上安装有变频电机21。变频电机21的转轴上安装有弹性联轴器22，从而通过弹性联轴器22与其他轴类部件连接。
进一步的，如图1所示，转接座12上设置有减速机固定支座3，减速机固定支座3安装有减速机31。减速机31的输入端与变频电机21的转轴通过弹性联轴器22连接。减速机固定支座3上安装有转矩转速传感器33，转矩转速传感器33与减速机31的转轴连接。转矩转速传感器33的输入端与减速机31的转轴之间膜片联轴器一32，转矩转速传感器33的输出端设置有膜片联轴器二34，使变频电机21的转轴和转矩转速传感器33连接在一起，两者可以同步转动，使转矩转速传感器33可以实现采集注定转动的数据。
进一步的，如图1所示，转接座12上设置有轴承座前支座4和轴承座后支座5，轴承座一41和轴承座二51之间转动连接有传动轴42，传动轴42的输入端和转矩转速传感器33的输出端通过膜片联轴器二34连接，使两者做同步转动。
进一步的，如图1所示，轴承座一41中设置有平面推力球轴承43和圆锥滚子轴承44穿过平面推力球轴承43和圆锥滚子轴承44的内孔；轴承二中设置有圆柱滚子轴承52，传动轴42穿过圆柱滚子轴承52的内孔。轴承二中设置有圆柱滚子轴承52，传动轴42穿过圆柱滚子轴承52的内孔。在传动轴42转动的过程中，传动轴42的输入端通过平面推力球轴承43和圆锥滚子轴承44润滑转动，传动轴42的输出端通过圆柱滚子轴承52润滑转动。
进一步的，如图1所示，试验平台1上固定有模拟海水箱6，模拟海水箱6中转动连接有模拟轴。传动轴42的一端***到模拟海水箱6中，模拟轴与传动轴42连接，模拟轴与传动轴42同步转动。模拟海水箱6在传动轴42***处设置有盖板61，盖板61上设置有水封62，用于增加传动轴42***位置的密封性。
进一步的，如图1所示，模拟轴的另一端伸出模拟海水箱6，并且模拟轴的端部安装有艉轴密封套63和Ω弹性体64，通过螺钉将模拟海水箱6，模拟轴和艉轴密封套63连接成一体。模拟海水箱6的侧面上设有移动法兰65，移动法兰65位于模拟海水箱6与艉轴密封套63之间，模拟轴穿过移动法兰65的内孔。径向位移液压缸缸底与模拟海水箱6底座连接、活塞杆杆端与移动法兰65连接。
进一步的，如图2所示，电气控制模块包括电气控制箱8，电气控制箱8分别和变频电机21和试验试验室动力电源连接，形成闭环控制电路***。
进一步的，如图2所示，冷却水循环模块包括冷却水水箱7，冷却水水箱7的内部安装有用于搅动冷却水的搅拌电机71、用于加热冷却水的加热器72、用于控制冷却水循环的浮子液位开关74和液位指示计73。
进一步的，如图2所示，冷却水水箱7的输出端与模拟海水箱6的输入端之间设置有出水管路79，出水管路79上设置有主泵75和冷却器76，出水管路79的出水口和主泵75的进水口连接，主泵75的出水口与冷却器76的进水口连接，冷却器76的出水口与模拟海水箱6的进水口连接，在工作的时候，冷却水从冷却水水箱7流出，之后冷却水经过主泵75加压之后，然后冷却水经过冷却器76调节温度，最后冷却水输入到模拟海水箱6中。冷却水水箱7的输入端与与模拟海水箱6的输出端之间设置有进水管路78，模拟海水箱6使用的水经过进水管路78重新流回冷却水水箱7，完成一个冷却水循环。
进一步的，如图2所示，冷却水水箱7上设置有循环管路77，循环管路77中设置有用于提供动力的循环泵771。
进一步的，如图2所示，出水管路79、进水管路78和循环管路77上均安装有用于孔通断的截止阀。
具体工作原理：
首先将轴向位移液压缸11、变频电机21、电机固定支座、减速机31、减速机31固定座、轴承座前后固定支座、径向位移油缸66、模拟海水箱6安放在转接座12和试验平台1对应的位置上，并且进行校正和对正工作。测试开始，启动液压***9、调节好轴向位移液压缸11和径向位移油缸66的位移参数，待各项状态调节完毕后，进行艉轴密封套63的可靠性能测试工作。变频电机21启动，带动传动轴42转动，通过传动轴42带动模拟轴转动，模拟实船的轴转速。在传动轴42转动的过程中，转矩转速传感器33记录转动的数据，同时，冷却水循环模块启动，通过主泵75和循环泵771调节模拟海水箱6的压力，模拟实船水压的情况。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，包括测试模块、冷却水循环模块、电气控制模块和液压***，其特征在于：所述测试模块包括试验平台，所述试验平台上活动连接有转接座，所述转接座上设置有电机固定座，所述电机固定座上安装有变频电机，所述转接座上设置有减速机固定支座，所述减速机固定支座安装有减速机，所述减速机与变频电机的转轴相连，所述转接座上设置有轴承座前支座和轴承座后支座，所述轴承座前支座上安装有轴承座一，所述轴承座后支座上安装有轴承座二，所述轴承座一和轴承座二之间转动连接有传动轴，传动轴的端部与减速机连接，所述试验平台上固定有模拟海水箱，所述模拟海水箱中转动连接有模拟轴，所述模拟轴的一端与传动轴连接，所述模拟轴的另一端伸出模拟海水箱，并且模拟轴的端部安装有艉轴密封套和Ω弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述试验平台上安装有轴向位移液压缸，所述轴向位移液压缸与转接座的侧面连接，所述试验平台上设置有直线滑轨组，转接座滑动连接在直线滑轨组上。
3.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述变频电机的转轴上安装有弹性联轴器，变频电机的转轴通过弹性联轴器与减速机连接。
4.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述减速机的转轴连接有转矩转速传感器，转矩转速传感器的输入端与减速机的转轴之间膜片联轴器一，转矩转速传感器的输出端设置有膜片联轴器二，通过膜片联轴器二与转动轴连接。
5.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述轴承座一中设置有平面推力球轴承和圆锥滚子轴承，传动轴穿过平面推力球轴承和圆锥滚子轴承的内孔；所述轴承二中设置有圆柱滚子轴承，传动轴穿过圆柱滚子轴承的内孔。
6.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述传动轴***到模拟海水箱中，模拟海水箱在传动轴的***位置设置有用于密封的盖板，所述盖板上设置有水封。
7.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述模拟海水箱的侧面上设有移动法兰，移动法兰位于模拟海水箱与艉轴密封套之间。
8.根据权利要求7所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述模拟海水箱的底座上安装有径向位移油缸。
9.根据权利要求1所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述冷却水循环模块包括冷却水水箱，所述冷却水水箱与海水模拟箱之间设置有进水管路和出水管路，所述进水管路中设置有主泵和冷却器，主泵与冷却水水箱的输出端连接，冷却器与主泵的输出端连接，冷却器输出端与海水模拟箱连接，所述冷却水水箱上还设置有循环管路，循环管路中设置有循环泵。
10.根据权利要求9所述的一种舰船用轴系端面密封装置可靠性试验装备，其特征在于：所述冷却水水箱中设置有搅拌电机和加热器。
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