CN101696905A - 推力轴承润滑流量试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推力轴承润滑流量试验装置，所述推力轴承(1)外侧设置驱动装置(2)和润滑油测试装置(3)，其特征在于所述驱动装置(2)传动推力轴承第一垫片(11)；所述推力轴承第二垫片(12)与润滑油测试装置(3)密封固定，且所述推力轴承(2)的垫片内径间隙与所述润滑油测试装置(3)内润滑油相通。该装置的试验性能比较可靠，且该试验机成本低，性价比高。

Description

推力轴承润滑流量试验装置

技术领域

本发明属于推力轴承的润滑性能测试技术领域，具体涉及一种推力轴承润滑流量试验装置，以此来进行评价和设计推力轴承。

背景技术

随着现代工业的发展，旋转机械越来越趋向于高速和大功率，对轴承各方面的性能要求也越来越高。相应地，随着对流体动力润滑轴承的研究日益向广度和深度方向推进。然而关于轴承润滑的研究目前来说还是一个比较薄弱的环节，近年来，国内外在此方面都有较深入的研究，国外对于静压轴承的研究正在向大型、重载和全自动控制方向发展。在油腔形状和采用自主控制提高油膜刚度等等方面都有很多新的研究进展。

然而，国内外上没有专门针对推力轴承作润滑流量试验的研究，由于这种试验对此类推力轴承设计非常重要，推力轴承的质量水平很大程度上与润滑的效果息息相关。推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械结构部件，它承受旋转机械的全部轴向负荷，对轴向负荷具有一定的承载能力。当推力轴承的润滑性能不佳时大大影响推力轴承的寿命和使用效果。

由于润滑流量试验内容比较单一和特殊，目前国内外现有技术中还没有专门进行这类试验的试验设备。本发明由此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种推力轴承润滑流量试验装置，解决了现有技术中缺乏润滑流量试验的专用设备带来的推力轴承润滑性能无法进行有效准确测定和对推力轴承性能无法进行较为合理的评估等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种推力轴承润滑流量试验装置，所述推力轴承外侧设置驱动装置和润滑油测试装置，其特征在于所述驱动装置传动推力轴承第一垫片；所述推力轴承第二垫片与润滑油测试装置密封固定，且所述推力轴承的垫片内径间隙与所述润滑油测试装置内润滑油相通。

优选的，所述驱动装置为设置有变频器的变频电机，所述推力轴承第一垫片与变频电机间设置传动主轴，所述传动主轴一端与推力轴承第一垫片固定，另一端固定有由变频电机带传动的皮带轮。

优选的，所述润滑油测试装置包括测试油缸，所述测试油缸上设置测试油缸内润滑油压力的压力表；所述测试油缸外侧设置有润滑油储存装置，所述润滑油储存装置与测试油缸间设置进油管路连通，且所述进油管路上设置计量润滑油体积的流量计。

优选的，所述润滑油储存装置包括储存油箱，所述储存油箱外侧设置加热装置和温度传感器，所述储存油箱通过进油管路与测试油缸连通，且所述储存油箱与流量计间设置润滑油驱动泵，所述润滑油驱动泵向测试油缸内提供润滑油。

优选的，所述推力轴承第一垫片和推力轴承第二垫片形成垫片内径间隙和垫片外径间隙，所述推力轴承第一垫片和推力轴承第二垫片间设置滚动体和保持滚动体相对位置的保持架，所述润滑油自润滑油测试装置流入垫片内径间隙后，由垫片外径间隙流出经回收管路流入润滑油储存装置。

优选的，所述装置还包括控制系统，所述控制系统分别与流量计、加热装置和温度传感器连接，控制储存油箱的温度变化和流量计的流量。

本装置的润滑流量测试原理在于检测不同转速、不同流量时的测试油缸内压力值，然后设计调优推力轴承来校核该压力值使其满足客户需求。

具体来说，先获得推力轴承未加载负荷时的初始流量值以及测试油缸内的压力值。通过加热装置将储存油箱里面的润滑油温升至指定温度，其油温通过温度传感器来控制，保证其精度控制在±2℃。然后通过润滑油驱动泵将润滑油传送至推力轴承外侧的测试油缸处，测试油缸里面的润滑油容量固定，润滑油通过流量计检测来调整至所需要的流量值，流量计精度可以控制在1ml。这时润滑油可通过固定的间隙，从推力轴承第一垫片和第二垫片的内径间隙流进后，再从外径间隙流出。流出后的润滑油可以从回油槽回到储存油箱中，也可以收集后再回收入储存油箱内。这时就可以记录初始流量值和压力值。

然后开动电机，变频电机转速由变频器控制，变频电机通过带动皮带轮来带动轴承旋转，推力轴承滚动体以及保持架旋转所形成的离心力带动润滑油流动，此时通过变频器调速来检测不同速度时测试油缸里面的压力值，电机速度可以为有规律的递增变化。用以上的操作方式，再测试不同流量，各个速度下的压力值数据。通过实际使用所得出的检测数据，绘制的曲线图就能了解轴承的润滑性能，调整优化轴承设计使润滑性能满足客户的要求。

相比于现有技术中的解决方案，本发明优点是：

1.本发明技术方案中将装置设计成推力轴承的垫片内径间隙与所述润滑油测试装置内润滑油相通，通过驱动装置传动推力轴承第一垫片带动润滑油负载流动，将此时的润滑油流量和压力与未加载负荷时的初始流量和压力进行比较得出压力——转速曲线，通过压力——转速曲线了解轴承的润滑性能。测试中可以摒除温度等干扰因素，该装置的试验性能比较可靠，较能全面的反应轴承润滑性能。

2.本发明技术方案中通过设计驱动装置传动轴承的第一垫片，试验装置成本低，驱动装置包括变频电机等这些常规设备，就能较好的实现推力轴承的润滑流量实验，性价比高。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例推力轴承润滑流量试验装置的结构示意图；

图2为本发明实施例推力轴承润滑流量试验装置试验时润滑油出入轴承示意图；

图3为本发明实施例使用推力轴承润滑流量试验装置测试效果图。

其中：1为推力轴承；2为驱动装置；3为润滑油测试装置；4为润滑油储存装置；5为控制系统；

11为推力轴承第一垫片；12为推力轴承第二垫片；13为垫片内径间隙；14为垫片外径间隙；15为滚动体；16为保持架；21为变频器；22为变频电机；23为传动主轴；24为皮带轮；31为测试油缸；32为压力表；33为流量计；41为储存油箱；42为加热装置；43为温度传感器；44为润滑油驱动泵；

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例如图1和2所示，该推力轴承润滑流量试验装置，所述推力轴承1外侧设置驱动装置2、润滑油测试装置3以及控制系统5，所述驱动装置2传动推力轴承第一垫片11；所述推力轴承第二垫片12与润滑油测试装置3密封固定，且所述推力轴承2的垫片内径间隙与所述润滑油测试装置3内润滑油相通。

驱动装置2为设置有变频器21的变频电机22，所述推力轴承第一垫片与变频电机间设置传动主轴23，所述传动主轴23一端与推力轴承第一垫片固定，另一端固定有由变频电机22带传动的皮带轮24。

润滑油测试装置3包括测试油缸31，所述测试油缸31上设置测试油缸内润滑油压力的压力表32；所述测试油缸31外侧设置有润滑油储存装置4，所述润滑油储存装置4与测试油缸31间设置进油管路连通，且所述进油管路上设置计量润滑油体积的流量计33。润滑油储存装置4包括储存油箱41，所述储存油箱41外侧设置加热装置42和温度传感器43，所述储存油箱41通过进油管路与测试油缸31连通，且所述储存油箱41与流量计33间设置润滑油驱动泵44，所述润滑油驱动泵44向测试油缸31内提供润滑油。

推力轴承第一垫片11和推力轴承第二垫片12形成垫片内径间隙13和垫片外径间隙14，所述推力轴承第一垫片11和推力轴承第二垫片12间设置滚动体15和保持滚动体相对位置的保持架16，所述润滑油自润滑油测试装置3流入垫片内径间隙13后，由垫片外径间隙13流出经回收管路流入润滑油储存装置4。控制系统分别与流量计、加热装置和温度传感器连接，控制储存油箱41的温度变化和流量计33的流量。

进行测试实验时，先需要得到推力轴承未加载负荷时的初始流量值以及测试油缸内的压力值；然后测试推力轴承加载负荷时的流量值以及测试油缸内的压力值，通过实际使用所得出的检测数据，绘制的曲线图就能了解轴承的润滑性能，调整优化轴承设计使润滑性能满足客户的要求。

如图1所示，通过加热装置42将储存油箱41里面的润滑油温升至指定温度，其油温上下浮动控制在±2℃，可以通过温度传感器43来控制调节。然后通过润滑油驱动泵44将润滑油输送到测试油缸31内，测试油缸里面的润滑油容量固定。测试油缸内润滑油通过流量计检测并调整至所需要的流量值。这时润滑油可从推力轴承第一垫片11和第二垫片12的内径间隙13流进后，再从外径间隙14流出。流出后的润滑油可以从回油槽回到储存油箱中，也可以收集后再回收入储存油箱内。这时可以记录初始流量值和压力值。

然后开动变频电机22，变频电机转速由变频器21控制，变频电机通过带动皮带轮24来带动轴承旋转，推力轴承滚动体以及保持架旋转所形成的离心力带动润滑油流动，此时通过变频器调速来检测不同速度时测试油缸里面的压力值，电机速度可以为有规律的递增变化。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种推力轴承润滑流量试验装置，所述推力轴承(1)外侧设置驱动装置(2)和润滑油测试装置(3)，其特征在于所述驱动装置(2)传动推力轴承第一垫片(11)；所述推力轴承第二垫片(12)与润滑油测试装置(3)密封固定，且所述推力轴承(2)的垫片内径间隙与所述润滑油测试装置(3)内润滑油相通。

2.根据权利要求1所述推力轴承润滑流量试验装置，其特征在于所述驱动装置(2)为设置有变频器(21)的变频电机(22)，所述推力轴承第一垫片与变频电机间设置传动主轴(23)，所述传动主轴(23)一端与推力轴承第一垫片固定，另一端固定有由变频电机(22)带传动的皮带轮(24)。

3.根据权利要求1所述推力轴承润滑流量试验装置，其特征在于所述润滑油测试装置(3)包括测试油缸(31)，所述测试油缸(31)上设置测试油缸内润滑油压力的压力表(32)；所述测试油缸(31)外侧设置有润滑油储存装置(4)，所述润滑油储存装置(4)与测试油缸(31)间设置进油管路连通，且所述进油管路上设置计量润滑油体积的流量计(33)。

4.根据权利要求3所述推力轴承润滑流量试验装置，其特征在于所述润滑油储存装置(4)包括储存油箱(41)，所述储存油箱(41)外侧设置加热装置(42)和温度传感器(43)，所述储存油箱(41)通过进油管路与测试油缸(31)连通，且所述储存油箱(41)与流量计(33)间设置润滑油驱动泵(44)，所述润滑油驱动泵(44)向测试油缸(31)内提供润滑油。

5.根据权利要求1或4所述推力轴承润滑流量试验装置，其特征在于所述推力轴承第一垫片(11)和推力轴承第二垫片(12)形成垫片内径间隙(13)和垫片外径间隙(14)，所述推力轴承第一垫片(11)和推力轴承第二垫片(12)间设置滚动体和保持滚动体相对位置的保持架，所述润滑油自润滑油测试装置(3)流入垫片内径间隙(13)后，由垫片外径间隙(13)流出经回收管路流入润滑油储存装置(4)。

6.根据权利要求1所述推力轴承润滑流量试验装置，其特征在于所述装置还包括控制系统(5)，所述控制系统分别与流量计、加热装置和温度传感器连接，控制储存油箱(41)的温度变化和流量计(33)的流量。

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