CN106644480A - 可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台 - Google Patents

Abstract

本发明所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，涉及一种旋转机械领域的实验器具，具体为一种用于研究可倾瓦轴承油膜润滑特性的试验台。可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台包括：铸铁平台、驱动电机、支撑结构、转子总成、瓦块、升降机构、油膜压力传感器、电涡流位移传感器、润滑油快接头及信号放大器；驱动电机和转子总成通过支撑结构装于铸铁平台上，转子总成的一端通过联轴器余驱动电机相连接，另一端装于滑环上；滑环装于支撑结构上；瓦块设置在转子总成下部，并通过升降机构装于支撑结构上。本发明具有结构新颖、机构简单、加工简便、使用方便、功能齐全、数据准确等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台。

Description

可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台

技术领域

本发明所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，涉及一种旋转机械领域的实验器具，具体为一种用于研究可倾瓦轴承油膜润滑特性的试验台。

背景技术

可倾瓦径向滑动轴承稳定性好，且其承载能力大、寿命也长，已被广泛应用于高速旋转机械，以替代稳定性相对不足的圆瓦和椭圆瓦滑动轴承。经典理论认为可倾瓦轴承是本质上稳定的，然而随着转子-轴承系统的大型化、高速化发展，支撑转子的可倾瓦轴承稳定性问题越来越突出，在实际高速旋转机械运行过程中，当可倾瓦滑动轴承加工、安装、或工作中瓦块表面出现损坏时，瓦块无法形成正常油膜，可能会导致可倾瓦轴承支撑轴系出现油膜涡动等失稳现象。

目前国内外很多研究机构和研究者都试图从理论和实验角度对可倾瓦滑动轴承油膜润滑机理、准确的油膜破裂边界、压力分布规律、瓦块摆动特性等进行研究，进而解决可倾瓦滑动轴承设计和运行中的润滑失效和失稳等问题。

可倾瓦轴承油膜润滑特性研究实验台可为可倾瓦轴承瓦块润滑机理的研究和瓦块设计提供实验依据，开发专用的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究实验台对于可倾瓦油膜润滑特性分析具有重要意义，同时对可倾瓦轴承设计具有一定的指导作用。目前可倾瓦轴承油膜润滑特性研究实验台和实验方法存在功能单一、获取信息源较少等问题。

目前可倾瓦轴承油膜润滑特性研究专用的实验装置和方法均存在结构复杂、使用不便、功能单一等问题。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台。用以解决可倾瓦轴承油膜润滑特性研究实验台缺乏，及现有实验装置在结构、功能、实用性等方面存在的问题。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其结构包括：铸铁平台、驱动电机、支撑结构、转子总成、瓦块、升降机构、油膜压力传感器、电涡流位移传感器、润滑油快接头及信号放大器；驱动电机和转子总成通过支撑结构装于铸铁平台上，转子总成的一端通过联轴器余驱动电机相连接，另一端装于滑环上；滑环装于支撑结构上；瓦块设置在转子总成下部，并通过升降机构装于支撑结构上；

本发明所述的支撑结构包括：电机支撑架、两个轴承座、滚动轴承、两个轴承座支撑架；电机支撑架和两个轴承座支承座一字排列装于铸铁平台上；两个内装有滚动轴承的轴承座分别装于轴承座支撑架的上部，并保持同轴；

本发明所述的驱动电机装于电机支撑架的上部；

本发明所述的滑环的外环通过螺栓固定于轴承座支撑架上；

本发明所述的转子总成包括：转子轴头a、转子、转子轴头b；转子轴头a装于滚动轴承上，并通过凸台配合及螺栓与转子的一端相连接，转子轴头b装于滚动轴承上，并通过凸台配合及螺栓与转子的另一端相连接；转子轴头a通过联轴器和驱动电机相连接；转子轴头b通过螺栓与滑环的内轴相连接；

本发明所述的升降机构包括：瓦块支撑柱、压块、滑动轴承、滑块、滑动导轨；在两个轴承座支撑架相对的内侧分别装有一个滑动导轨，在每个滑动导轨上通过滑块分别装有一个滑动轴承；瓦块支撑柱装于两个滑动轴承之间；瓦块通过压块固定于瓦块支撑柱上；

本发明所述的油膜压力传感器装于瓦块上；

本发明所述的电涡流位移传感器装于转子上，位于转子与瓦块之间；

本发明所述的润滑油快接头通过螺纹安装在瓦块上；

本发明所述的信号放大器通过螺栓安装在转子的内部。

本发明所述的瓦块上开设有4个轴向测压孔和4个周向测压孔，在每个测压孔上分别装有一个油膜压力传感器。

本发明所述的瓦块周向前部布置有进油槽。

本发明所述的瓦块可通过升降机构来调节与转子之间的油膜间隙。

本发明所述的转子的内部开设有1个测压孔，用来测量瓦块中分面周向压力分布，并安装2套电涡流位移传感器测量油膜间隙，传感器所需供电及输出信号均通过滑环输出。

本发明所述的转子的内部装有配重。

本发明所述的瓦块的下部设置有油槽。

本发明的原理及功能是：

本发明原理是由升降装置来调整瓦块与转子之间的间隙，通过润滑油快接头给瓦块和转子之间楔形间隙提供润滑油，由电机通过联轴器驱动转子旋转。实验时通过瓦块上的个油膜压力传感器获取瓦块表面油膜压力分布规律，通过转子内部油膜压力传感器获取整个瓦块周向压力分布，并通过安装与转子上的两套电涡流位移传感器实时捕捉瓦块和转子之间的油膜间隙，安装与转子上的电涡流位移传感器和油膜压力传感器的供电电源及实验输出信号通过滑环导出，再进行数据采集处理。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、本发明的使用，解决了可倾瓦轴承油膜润滑特性研究专用的实验装置和方法所存在的结构复杂，使用不便、功能单一等问题；

2、本发明可进行可倾瓦轴承瓦块润滑油膜压力分布规律和油膜间隙沿周向分布规律的测量、瓦块摆动特性实验、可倾瓦预载荷系数对润滑特性影响等实验，属于集多种实验功能与一身的新型实验装置。

本发明具有结构新颖、机构简单、加工简便、使用方便、功能齐全、数据准确等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明

本发明共有4幅附图,其中：

附图1为本发明结构示意图；

附图2为瓦块与升降装置连接结构示意图；

附图3为转子与瓦块结构示意图；

附图4为转子内装配信号放大器结构示意图。

在图中：1、铸铁平台 2、电机支撑架 3、驱动电机 4、联轴器 5、轴承座 6、滚动轴承 7、转子轴头a 8、转子 9、转子轴头b 10、滑环 11、瓦块 12、轴承座支撑架 13、油槽 14、瓦块支撑柱 15、压块 16、油膜压力传感器 17、滑动轴承 18、滑块 19、滑动导轨 20、配重21、电涡流位移传感器 22、润滑油快接头 23、信号放大器。

具体实施方式

本发明的具体实施例如附图所示，可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台包括：铸铁平台1、驱动电机3、支撑结构、转子总成、瓦块11、升降机构、油膜压力传感器16、电涡流位移传感器21、润滑油快接头22及信号放大器23；驱动电机3和转子总成通过支撑结构装于铸铁平台1上，转子总成的一端通过联轴器4余驱动电机3相连接，另一端装于滑环10上；滑环10装于支撑结构上；瓦块11设置在转子总成下部，并通过升降机构装于支撑结构上；

支撑结构包括：电机支撑架2、两个轴承座5、滚动轴承6、两个轴承座支撑架12；电机支撑架2和两个轴承座支承座12一字排列装于铸铁平台1上；两个内装有滚动轴承6的轴承座5分别装于轴承座支撑架12的上部，并保持同轴；

驱动电机3装于电机支撑架2的上部；

滑环10的外环通过螺栓固定于轴承座支撑架12上；

转子总成包括：转子轴头a7、转子8、转子轴头b9；转子轴头a7装于滚动轴承6上，并通过凸台配合及螺栓与转子8的一端相连接，转子轴头b9装于滚动轴承6上，并通过凸台配合及螺栓与转子8的另一端相连接；转子轴头a7通过联轴器4和驱动电机3相连接；转子轴头b9通过螺栓与滑环10的内轴相连接；

升降机构包括：瓦块支撑柱14、压块15、滑动轴承17、滑块18、滑动导轨19；在两个轴承座支撑架12相对的内侧分别装有一个滑动导轨19，在每个滑动导轨19上通过滑块18分别装有一个滑动轴承17；瓦块支撑柱14装于两个滑动轴承17之间；瓦块11通过压块15固定于瓦块支撑柱14上；

油膜压力传感器16装于瓦块11上；

电涡流位移传感器21装于转子8上，位于转子8与瓦块11之间；

润滑油快接头22通过螺纹安装在瓦块11上；

信号放大器23通过螺栓安装在转子8的内部。

瓦块11上开设有4个轴向测压孔和4个周向测压孔，在每个测压孔上分别装有一个油膜压力传感器16。

瓦块11周向前部布置有进油槽。

转子8的内部开设有1个测压孔，用来测量瓦块中分面周向压力分布，并安装2套电涡流位移传感器21测量油膜间隙，传感器所需供电及输出信号均通过滑环10输出。转子8的内部装有配重20。

瓦块11可通过升降机构来调节与转子8之间的油膜间隙。通过润滑油快接头给瓦块11和转子8之间楔形间隙提供润滑油，通过电机3带动转子8旋转；通过瓦块11和转子8上的油膜压力传感器获取不同转子和间隙下瓦块表面油膜压力分布特性；通过电涡流位移传感器测量油膜间隙分布规律。

瓦块11的下部设置有油槽13。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的实验台包括：铸铁平台(1)、驱动电机(3)、支撑结构、转子总成、瓦块(11)、升降机构、油膜压力传感器(16)、电涡流位移传感器(21)、润滑油快接头(22)及信号放大器(23)；驱动电机(3)和转子总成通过支撑结构装于铸铁平台(1)上，转子总成的一端通过联轴器(4)余驱动电机(3)相连接，另一端装于滑环(10)上；滑环(10)装于支撑结构上；瓦块(11)设置在转子总成下部，并通过升降机构装于支撑结构上；

所述的支撑结构包括：电机支撑架(2)、两个轴承座(5)、滚动轴承(6)、两个轴承座支撑架(12)；电机支撑架(2)和两个轴承座支承座(12)一字排列装于铸铁平台(1)上；两个内装有滚动轴承(6)的轴承座(5)分别装于轴承座支撑架(12)的上部，并保持同轴；

所述的驱动电机(3)装于电机支撑架(2)的上部；

所述的滑环(10)的外环通过螺栓固定于轴承座支撑架(12)上；

所述的转子总成包括：转子轴头a(7)、转子(8)、转子轴头b(9)；转子轴头a(7)装于滚动轴承(6)上，并通过凸台配合及螺栓与转子(8)的一端相连接，转子轴头b(9)装于滚动轴承(6)上，并通过凸台配合及螺栓与转子(8)的另一端相连接；转子轴头a(7)通过联轴器(4)和驱动电机(3)相连接；转子轴头b(9)通过螺栓与滑环(10)的内轴相连接；

所述的升降机构包括：瓦块支撑柱(14)、压块(15)、滑动轴承(17)、滑块(18)、滑动导轨(19)；在两个轴承座支撑架(12)相对的内侧分别装有一个滑动导轨(19)，在每个滑动导轨(19)上通过滑块(18)分别装有一个滑动轴承(17)；瓦块支撑柱(14)装于两个滑动轴承(17)之间；瓦块(11)通过压块(15)固定于瓦块支撑柱(14)上；

所述的油膜压力传感器(16)装于瓦块(11)上；

所述的电涡流位移传感器(21)装于转子(8)上，位于转子(8)与瓦块(11)之间；

所述的润滑油快接头(22)通过螺纹安装在瓦块(11)上；

所述的信号放大器(23)通过螺栓安装在转子(8)的内部。

2.根据权利要求1所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的瓦块(11)上开设有4个轴向测压孔和4个周向测压孔，在每个测压孔上分别装有一个油膜压力传感器(16)。

3.根据权利要求1所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的瓦块(11)周向前部布置有进油槽。

4.根据权利要求1所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的瓦块(11)可通过升降机构来调节与转子(8)之间的油膜间隙。

5.根据权利要求1所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的转子(8)的内部开设有1个测压孔，用来测量瓦块中分面周向压力分布，并安装2套电涡流位移传感器(21)测量油膜间隙，传感器所需供电及输出信号均通过滑环(10)输出。

6.根据权利要求1所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的转子(8)的内部装有配重(20)。

7.根据权利要求1所述的可倾瓦轴承油膜润滑特性研究试验台，其特征在于所述的瓦块(11)的下部设置有油槽(13)。