CN109060349B - 螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备及试验方法，该试验设备包括试验头组件、用于提供试验润滑油的润滑系统和径向加载装置，试验头组件包括能够旋转的试验安装轴，其上设有试验轴承安装位，试验轴承安装位外部设有密封装置，密封装置将试验轴承安装位封闭在其内部所形成的密封腔室中，密封腔室与润滑系统密封连接，径向加载装置的加载头伸入密封腔室中并且与密封腔室密封配合；该试验方法包括在密封的条件下对轴承施加试验载荷，并供给润滑液，在供给试验轴承之前，对试验环境进行祛水处理，试验过程中，对所述润滑液进行避水处理。这种轴承试验设备的密封性良好，该试验方法可以保证试验轴承的润滑环境，更好地检测轴承的性能。

Description

螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备及试验方法
技术领域
本发明属于轴承试验技术领域，具体涉及一种螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备及试验方法。
背景技术
轴承是一种常见的支撑装置，用于支撑各种转轴，有一类设备所用的轴承对轴承的性能要求特别高，且这种轴承需要特定的润滑油润滑，并且对该特定润滑油的使用环境也有特定的要求，例如螺杆式制冷压缩机，其心脏部件是螺杆转子，螺杆转子支撑轴承的稳定性又决定着螺杆转子的稳定性，其好坏直接决定了螺杆式制冷压缩机性能优劣，又由于螺杆转子支撑轴承的润滑是采用冷冻油，具有高吸湿性，在和水分接触时会变质，易对金属产生腐蚀，进而损坏试验设备，因此要在严格无水的环境中该转子支撑轴承才能正常工作。原有的轴承试验设备和试验方法并未对设备的密封性能进行严格处理，不适用于进行螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的相关试验，这就需要一种专用的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备及试验方法。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种密封性良好的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备及试验方法。
为实现上述目的，本发明所提供的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备的技术方案为：螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，包括试验头组件、用于提供试验润滑油的润滑系统和径向加载装置，试验头组件包括试验安装轴，试验轴承安装轴为旋转轴，其上设有试验轴承安装位，所述试验轴承安装位外部设有密封装置，密封装置将试验轴承安装位封闭在其内部所形成的密封腔室中，所述密封腔室与所述润滑系统密封连接，径向加载装置的加载头伸入所述密封腔室中并且与密封腔室密封配合。
本发明的有益效果是：本发明提供的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备可以用来检测螺杆式制冷压缩机这类设备的转子支撑轴承的性能，具有结构简单、密封性好的优点。
进一步地，限定所述试验轴承安装轴上装配有加载轴承，加载装置的加载头直接与加载轴承的外圈配合，或者与加载轴承外部所安装的加载套配合。
进一步地，为了保证径向载荷不直接作用在加载轴承上，限定所述加载轴承的外部安装有所述加载套，为了将相邻的加载轴承和试验轴承隔开，限定密封装置内设有与加载套径向导向配合的导向结构。
作为对密封装置的进一步优化，所述密封装置包括筒体和设在筒体两端的端盖，作为对导向结构的进一步优化，所述导向结构由两端盖的相对面构成。
进一步地，对试验轴承安装轴进一步优化，限定所述试验轴承安装轴具有伸出密封装置的其中一个端盖并与之密封配合的伸出端。
进一步地，为了能更好的控制所加入的润滑油的液位，限定该轴承试验设备还包括用以观察润滑油液位的液位观察窗。
进一步地，为了能达到试验轴承正常工作的润滑环境，限定所述润滑系统包括润滑油箱，该润滑油箱连接有避水用的高压气源，所述高压气源为瓶装高压气或者高压气发生装置。
螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验方法的技术方案为：在密闭的条件下对轴承施加试验载荷，并供给润滑液，在供给试验轴承之前，对试验环境进行祛水处理，实验过程中，对所述润滑液进行避水处理。
有益效果：对试验环境进行祛水处理，可以防止润滑液在加入到试验设备内部时接触到水分而变质进而腐蚀试验设备；试验过程中，对所述润滑液进行避水处理能有效的保证润滑液不变质。
进一步地，限定所述祛水是在供给轴承之前，通过向试验环境中通入高压气，以排出试验设备内部的水分。
进一步地，限定所述避水是在试验过程中向设备内中通入高压气源并保持正压，以防止试验过程中水分进入到试验设备中使得润滑液变质。
附图说明
图1为该螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备的试验头组件的剖视图；
图中，1-试验轴承安装轴，2-加载轴承，3-试验轴承，4-加载头，5-进油孔，6-温度传感器，7-O型密封圈，8-轴向定位轴承，9-回油管路，10-加载套，11-端盖，12-筒体，13-密封件，14-液位观察窗口，50-轴伸出端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
该螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备的实施例1：
如图1所示，该螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备包括试验头组件、用于提供试验润滑油的润滑系统和径向加载装置，径向加载装置包括可用于向加载轴承2的加载套10施加径向载荷的加载头4，润滑系统包括润滑油箱，试验头组件包括试验轴承安装轴1，该试验轴承安装轴1为能够带动试验轴承3内圈旋转的旋转轴，其上设有试验轴承3的安装位，试验轴承3的安装位外部设有密封装置，该密封装置包括筒体12和端盖11，筒体12和端盖11之间密封配合形成密封腔室将试验轴承3的安装位封闭在其内部；试验轴承安装轴1上还设有两个加载轴承2，两个加载轴承2间隔布置，在加载轴承2的外圈还安装有加载套10，加载套10与端盖11的两个相对面形成导向结构；试验轴承安装轴1还具有能够伸出上述密封腔室的轴伸出端50，轴伸出端50与端盖11之间采用PTFE材质的密封件13旋转密封，在该伸出端50处还设有轴向定位轴承8。作为优选，径向加载装置的加载头4伸入密封腔式内直接作用在加载套10上，在伸入过程中，加载头4与密封腔室采用O型密封圈7直线密封。筒体12上设有能够导入冷冻油的进油孔5，在加入冷冻油的时候，通过端盖11一侧安装的液位观察窗口14将冷冻油的液面控制在试验轴承3的滚子中心线位置处，在试验设备两侧还有用于将多余冷冻油流回油箱的回油管路9。润滑油箱连接有高压气源，该高压气源产生的高压气体能够祛除试验设备内部的水分，同时在试验设备内部形成正压防止在运行过程中水分进入到设备内。为了测定不同温度环境下试验轴承3的实际工况，在试验轴承3上于筒体12的连接处设有温度传感器6。
该试验设备在使用过程中，将试验轴承安装轴1通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，将试验轴承3安装在试验轴承安装轴1的安装位上后即可将整个试验头组件装入到试验设备中进行试验。
该螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备的实施例2，该实施例与实施例1的区别在于：在所述加载轴承2上不设置加载套，所述径向载荷通过径向加载头4直接作用在加载轴承2的外圈上，进而将载荷传递至试验轴承3。
该螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验方法：在设备运行前通过对密封腔室和润滑油箱内通入高压氮气以排除其中的水分，通过筒体12上的油孔5对上述密封腔室内导入冷冻油，通过液位观察窗口14将冷冻油的液面控制在两轴承的滚子中心线位置，在冷冻油加入后，在两轴承的腔体内和润滑油箱通入高纯度的氮气并保持正压以防止试验设备在运行过程中进入水分使得冷冻油变质。
将试验头组件安装到试验设备后启动主轴伺服电机，从而主轴伺服电机的输出轴带动试验轴承安装轴1旋转进而带动试验轴承3的内圈一同转动，通过调整试验轴承安装轴1的转速来模拟试验轴承3内圈的转速。径向加载头4在压力油的作用下把径向载荷施加在加载轴承2的加载套10上，进而传递至加载轴承2的外圈，使得加载轴承2的外圈压紧加载轴承2的滚珠，力通过滚珠传递到加载轴承2的内圈，进而传递至轴系两侧的试验轴承3上。由于螺杆式制冷压缩机的转子支撑轴承在高温环境下工作，该润滑油箱还接有给冷冻油加热的加热装置，用来改变系统中试验轴承3的工作温度，在筒体12上还设有用于检测试验轴承3实际工作温度的温度传感器6以将不同温度信号输送到采集控制系统中。通过采集控制系统即可监测试验轴承3在不同工况下的运行参数，进而对轴承的性能进行检测评定。

Claims (10)

1.螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，包括试验头组件、用于提供试验润滑油的润滑系统和径向加载装置，试验头组件包括试验轴承安装轴，试验轴承安装轴为旋转轴，其上设有试验轴承安装位，其特征在于：所述试验轴承安装位外部设有密封装置，密封装置将试验轴承安装位封闭在其内部所形成的密封腔室中，所述密封腔室与所述润滑系统密封连接；所述试验轴承安装位有两个；所述密封装置包括筒体和端盖，筒体和端盖之间密封配合形成密封腔室；径向加载装置的加载头沿筒体壁厚方向伸入所述密封腔室中并且与筒体密封配合；筒体的轴线延伸方向与试验轴承安装轴的轴线延伸方向一致；沿试验轴承安装轴的轴线延伸方向，两个试验轴承安装位位于加载头的两侧。
2.根据权利要求1所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，其特征在于：所述试验轴承安装轴上装配有加载轴承，径向加载装置的加载头直接与加载轴承的外圈配合，或者与加载轴承外部所安装的加载套配合。
3.根据权利要求2所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，其特征在于：所述加载轴承的外部安装有所述的加载套，密封装置内设有与加载套径向导向配合的导向结构。
4.根据权利要求3所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，其特征在于：所述密封装置包括筒体和设在筒体两端的端盖，所述导向结构由两端盖的相对面构成。
5.根据权利要求4所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，其特征在于：所述试验轴承安装轴具有伸出密封装置的其中一个端盖并与之密封配合的伸出端。
6.根据权利要求4所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，其特征在于：所述密封装置包括的另一个端盖上设有用以观察润滑油液位的液位观察窗。
7.根据权利要求1所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备，其特征在于：所述润滑系统包括润滑油箱，该润滑油箱连接有避水用高压气源，所述高压气源为瓶装高压气或者高压气发生装置。
8.螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验方法，其特征在于：采用螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备进行试验，螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验设备包括试验头组件、用于提供试验润滑油的润滑系统和径向加载装置，试验头组件包括试验轴承安装轴，试验轴承安装轴为旋转轴，其上设有试验轴承安装位，所述试验轴承安装位外部设有密封装置，密封装置将试验轴承安装位封闭在其内部所形成的密封腔室中，所述密封腔室与所述润滑系统密封连接；所述试验轴承安装位有两个；所述密封装置包括筒体和端盖，筒体和端盖之间密封配合形成密封腔室；径向加载装置的加载头沿筒体壁厚方向伸入所述密封腔室中并且与筒体密封配合；筒体的轴线延伸方向与试验轴承安装轴的轴线延伸方向一致；沿试验轴承安装轴的轴线延伸方向，两个试验轴承安装位位于加载头的两侧；试验时，对试验轴承施加试验载荷，并供给润滑液，在供给试验轴承之前，对试验环境进行祛水处理，试验过程中，对所述润滑液进行避水处理。
9.根据权利要求8所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验方法，其特征在于：所述祛水是在供给轴承之前，通过向试验环境中通入高压气。
10.根据权利要求8所述的螺杆式制冷压缩机转子支撑轴承的试验方法，其特征在于：所述避水是在试验过程中向设备内通入高压气源并保持正压。
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