CN109323827A - 一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置及方法 - Google Patents

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向先保
杨全超
余作长
陈金华
文学
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童益华
安峰
杜召瑞
吴明
陈锦裕
林淞
李宏
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Abstract

本发明涉及一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置及方法，所述的装置包括基座、保护套A、O型圈、保护套B、盖板、螺母、螺杆、压力表、针型阀和增压泵；所述的方法包括：步骤一，将已安装好逆止阀的推力轴承放入保护套A的凹槽内；步骤二，将保护套B4通过沉头螺钉固定在盖板上；步骤三，启动增压泵，调整压力至打压试验的目标压力，关闭针型阀；步骤四，依照打压试验验收标准，在目标时间内观察压力表示值的变化趋势；如不满足要求，通过盖板上的窥视孔直接更换逆止阀，并再次进行打压试验。本发明优点包括：1)在装置与推力轴承接触的位置均设置聚四氟乙烯柔性材料；2)密封容积小，边界接口少，密封可靠性高，提高了打压试验的准确性。

Description

一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置及方法
技术领域
本发明属于转动设备装配技术领域，具体涉及一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置及方法。
背景技术
大型立式转动设备在启动和停运过程中，需通过独立顶轴油系统向推力轴承提供高压顶轴油，将推力盘与推力轴承分离，避免低转速期间轴承油膜减薄导致推力轴承磨损。安装在推力轴承上的逆止阀在高压顶轴油流量的分配中担任重要一环，该逆止阀一方面需保证高压顶轴油平稳输送至推力轴承面，另一方面需防止推力轴承面上的润滑油逆流造成油膜损失，磨损轴承。因此，急需一种装置在轴承装配阶段对轴承逆止阀的密封性能进行验证，确保顶轴油管路系统的可靠性。
某立式转动设备的顶轴油逆止阀集成安装在推力轴承上，现场进行逆止阀密封性验证的主要难点在于：(1)轴承面为平面，没有固定的打压密封室；(2)轴承是转动设备的关键部件，其部件质量直接决定转动设备运行性能，轴承面采用巴士合金浇筑，材质较软，是轴承最关键的部位，打压过程中容易造成轴承面的不可逆损伤，降低轴承的可靠性。截止目前尚无该类实验装置。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种转动设备推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，采用该装置可以有效的完成推力轴承顶轴油逆止阀的打压试验，同时避免打压过程中装置对推力轴承造成不可逆的损伤，确保转动设备关键部件的使用寿命。
本发明的技术方案如下：一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，包括基座、保护套A、O型圈、保护套B、盖板、螺母、螺杆、压力表、针型阀和增压泵；
所述的基座，为长方体，内部设有供油管路，管路的一端依次连接压力表、针型阀和增压泵；
所述的保护套A，根据推力轴承的巴士合金面一侧的外形尺寸加工成凹槽，用于保护和定位推力轴承，通过沉头螺钉固定在基座上；保护套A的中部，根据O型圈的尺寸设有一圆弧形凹槽，所述圆弧形凹槽与推力轴承的顶轴油孔保持同心，用于安装O型圈；
所述的O型圈，放置在保护套A的圆弧形凹槽内，用于推力轴承与基座间的密封；推力轴承的巴士合金面、顶轴油孔内的逆止阀、O型圈和基座共同形成的密封腔室为打压密封室；所述的打压密封室与基座内供油管路的另一端相连；
所述的保护套B，根据推力轴承的背部形状加工成凹槽，用于保护和定位推力轴承，通过沉头螺钉固定在盖板上；
在基座、保护套A、保护套B和盖板的两侧相应位置上分别设有两个孔，用于螺杆的贯穿插入；在盖板的上方设有螺母，与螺杆配合使用，确保两根螺杆的拉力均匀稳定地作用在O型圈密封面上，确保打压密封室的密封性；
在保护套B和盖板上均设有窥视孔，用于实时观察逆止阀有无泄漏情况以及逆止阀的在线更换。
进一步的，所述的基座，材质为碳钢，厚度30-50mm。
进一步的，所述的O型圈，材质为丁腈橡胶，具有耐油特性；O型圈的大径大于推力轴承顶轴油孔直径8-20mm，O型圈的小径介于3-7mm。
进一步的，所述的保护套A和保护套B，材质均为聚四氟乙烯，分别用于保护推力轴承的巴士合金面和背部。
进一步的，所述的保护套A中部的圆弧形凹槽的深度为O型圈小径的60％-80％。
进一步的，所述的盖板，材质为碳钢，厚度20-30mm。
进一步的，所述的增压泵，为电动或手动液压泵；油泵泵送介质与轴承润滑油牌号一致；油泵输送最大压力为打压试验压力的150％-200％。
进一步的，所述的针型阀与基座接口间的油管长度控制在200mm以内，尽量减少密封容积，保证密封边界可靠性及打压试验准确性。
进一步的，所述的压力表位于针型阀的下游，靠近基座油管接口位置；针型阀与基座接口间的油管长度控制在200mm以内，尽量减少密封容积，保证密封边界可靠性及打压试验准确性。
一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验方法，使用本发明所述的装置，包括以下步骤：
步骤一，将保护套A通过沉头螺钉固定在基座上，在基座和保护套A上的两个孔内安装两根螺杆；在保护套A的圆弧形凹槽内放入O型圈；将已安装好逆止阀的推力轴承放入保护套A的凹槽内；
步骤二，将保护套B4通过沉头螺钉固定在盖板上；将保护套B和盖板安装在推力轴承上，并将两根螺杆依次穿过保护套B和盖板的两个孔内；在盖板上方的螺杆上安装螺母，使用力矩扳手均匀紧固螺母，螺栓力矩60Nm；使用卷尺测量盖板与基座的间距，确保间距均匀；
步骤三，启动增压泵，调整压力至打压试验的目标压力，关闭针型阀；
步骤四，依照打压试验验收标准，在目标时间内观察压力表示值的变化趋势；如不满足要求，通过盖板上的窥视孔直接更换逆止阀，并再次进行打压试验。
本发明的显著效果在于：采用本发明所述的装置后，已累计在现场顺利实施完成12台套推力轴承逆止阀的打压试验工作，具体优点包括以下几方面：
1)在装置与推力轴承接触的位置均设置聚四氟乙烯柔性材料，避免打压试验过程中损伤轴承；
2)密封容积小，边界接口少，密封可靠性高，提高了打压试验的准确性；
3)装置自带压力表，可实时读取保压情况；
4)窥视孔即可用于对逆止阀密封情况的实时检测，也可用于逆止阀故障时的在线更换，减少因拆卸轴承更换逆止阀的工作时间，提高工作效率；
5)本发明对其他类型转动设备集装逆止阀式轴承的逆止阀性能检查工作均具有借鉴意义，可扩展性强。
附图说明
图1为集装逆止阀式推力轴承的结构示意图；
图2为本发明所述的种推力轴承逆止阀打压试验装置的结构示意图一；
图3为本发明所述的种推力轴承逆止阀打压试验装置的结构示意图二；
图4为本发明所述的种推力轴承逆止阀打压试验装置的使用示意图；
图中：1.基座、2.保护套A、3.O型圈、4.保护套B、5.盖板、6.螺母、7.螺杆、8.推力轴承、9.逆止阀、10.沉头螺钉、11.压力表、12.针型阀、13.增压泵、14.打压试验装置。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置作进一步详细说明。
如图1-4所示，一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，包括基座1、保护套A2、O型圈3、保护套B4、盖板5、螺母6、螺杆7、压力表11、针型阀12和增压泵13；
所述的基座1，为长方体，内部设有供油管路，管路的一端依次连接压力表11、针型阀12和增压泵13；
所述的保护套A2，根据推力轴承8的巴士合金面一侧的外形尺寸加工成凹槽，用于保护和定位推力轴承8，通过沉头螺钉10固定在基座1上；保护套A2的中部，根据O型圈3的尺寸设有一圆弧形凹槽，所述圆弧形凹槽与推力轴承8的顶轴油孔保持同心，用于安装O型圈3；
所述的O型圈3，放置在保护套A2的圆弧形凹槽内，用于推力轴承8与基座1间的密封；推力轴承8的巴士合金面、顶轴油孔内的逆止阀9、O型圈3和基座1共同形成的密封腔室为打压密封室；所述的打压密封室与基座1内供油管路的另一端相连；
所述的保护套B4，根据推力轴承8的背部形状加工成凹槽，用于保护和定位推力轴承8，通过沉头螺钉10固定在盖板5上；
在基座1、保护套A2、保护套B4和盖板5的两侧相应位置上分别设有两个孔，用于螺杆7的贯穿插入；在盖板5的上方设有螺母6，与螺杆7配合使用，确保两根螺杆7的拉力均匀稳定地作用在O型圈3密封面上，确保打压密封室的密封性；
在保护套B4和盖板5上均设有窥视孔，用于实时观察逆止阀9有无泄漏情况以及逆止阀9的在线更换。
进一步的，所述的基座1，材质为碳钢，厚度30-50mm。
进一步的，所述的O型圈3，材质为丁腈橡胶，具有耐油特性；O型圈3的大径大于推力轴承8顶轴油孔直径8-20mm，O型圈3的小径介于3-7mm。
进一步的，所述的保护套A2和保护套B4，材质均为聚四氟乙烯，分别用于保护推力轴承8的巴士合金面和背部。
进一步的，所述的保护套A2中部的圆弧形凹槽的深度为O型圈3小径的60％-80％。
进一步的，所述的盖板5，材质为碳钢，厚度20-30mm。
进一步的，所述的增压泵13，为电动或手动液压泵；油泵泵送介质与轴承润滑油牌号一致；油泵输送最大压力为打压试验压力的150％-200％。
进一步的，所述的针型阀12与基座1接口间的油管长度控制在200mm以内，尽量减少密封容积，保证密封边界可靠性及打压试验准确性。
进一步的，所述的压力表11位于针型阀12的下游，靠近基座1油管接口位置；针型阀12与基座1接口间的油管长度控制在200mm以内，尽量减少密封容积，保证密封边界可靠性及打压试验准确性。
一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验方法，使用本发明所述的装置，包括以下步骤：
步骤一，将保护套A2通过沉头螺钉10固定在基座1上，在基座1和保护套A2上的两个孔内安装两根螺杆7；在保护套A2的圆弧形凹槽内放入O型圈3；将已安装好逆止阀9的推力轴承8放入保护套A2的凹槽内；
步骤二，将保护套B4通过沉头螺钉10固定在盖板5上；将保护套B4和盖板5安装在推力轴承8上，并将两根螺杆7依次穿过保护套B4和盖板5的两个孔内；在盖板5上方的螺杆7上安装螺母6，使用力矩扳手均匀紧固螺母6，螺栓力矩60Nm；使用卷尺测量盖板5与基座1的间距，确保间距均匀；
步骤三，启动增压泵13，调整压力至打压试验的目标压力，关闭针型阀12；
步骤四，依照打压试验验收标准，在目标时间内观察压力表11示值的变化趋势；如不满足要求，通过盖板5上的窥视孔直接更换逆止阀9，并再次进行打压试验。

Claims (10)

1.一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：包括基座(1)、保护套A(2)、O型圈(3)、保护套B(4)、盖板(5)、螺母(6)、螺杆(7)、压力表(11)、针型阀(12)和增压泵(13)；
所述的基座(1)，为长方体，内部设有供油管路，管路的一端依次连接压力表(11)、针型阀(12)和增压泵(13)；
所述的保护套A(2)，根据推力轴承(8)的巴士合金面一侧的外形尺寸加工成凹槽，用于保护和定位推力轴承(8)，通过沉头螺钉(10)固定在基座(1)上；保护套A(2)的中部，根据O型圈(3)的尺寸设有一圆弧形凹槽，所述圆弧形凹槽与推力轴承(8)的顶轴油孔保持同心，用于安装O型圈(3)；
所述的O型圈(3)，放置在保护套A(2)的圆弧形凹槽内，用于推力轴承(8)与基座(1)间的密封；推力轴承(8)的巴士合金面、顶轴油孔内的逆止阀(9)、O型圈(3)和基座(1)共同形成的密封腔室为打压密封室；所述的打压密封室与基座(1)内供油管路的另一端相连；
所述的保护套B(4)，根据推力轴承(8)的背部形状加工成凹槽，用于保护和定位推力轴承(8)，通过沉头螺钉(10)固定在盖板(5)上；
在基座(1)、保护套A(2)、保护套B(4)和盖板(5)的两侧相应位置上分别设有两个孔，用于螺杆(7)的贯穿插入；在盖板(5)的上方设有螺母(6)，与螺杆(7)配合使用，确保两根螺杆(7)的拉力均匀稳定地作用在O型圈(3)密封面上，确保打压密封室的密封性；
在保护套B(4)和盖板(5)上均设有窥视孔，用于实时观察逆止阀(9)有无泄漏情况以及逆止阀(9)的在线更换。
2.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的基座(1)，材质为碳钢，厚度30-50mm。
3.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的O型圈(3)，材质为丁腈橡胶，具有耐油特性；O型圈(3)的大径大于推力轴承(8)顶轴油孔直径8-20mm，O型圈(3)的小径介于3-7mm。
4.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的保护套A(2)和保护套B(4)，材质均为聚四氟乙烯，分别用于保护推力轴承(8)的巴士合金面和背部。
5.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的保护套A(2)中部的圆弧形凹槽的深度为O型圈(3)小径的60％-80％。
6.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的盖板(5)，材质为碳钢，厚度20-30mm。
7.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的增压泵(13)，为电动或手动液压泵；油泵泵送介质与轴承润滑油牌号一致；油泵输送最大压力为打压试验压力的150％-200％。
8.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的针型阀(12)与基座(1)接口间的油管长度控制在200mm以内，尽量减少密封容积，保证密封边界可靠性及打压试验准确性。
9.如权利要求1所述的一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验装置，其特征在于：所述的压力表(11)位于针型阀(12)的下游，靠近基座(1)油管接口位置；针型阀(12)与基座(1)接口间的油管长度控制在200mm以内，尽量减少密封容积，保证密封边界可靠性及打压试验准确性。
10.一种推力轴承顶轴油逆止阀打压试验方法，其特征在于：使用权利要求1所述的装置，包括以下步骤：
步骤一，将保护套A(2)通过沉头螺钉(10)固定在基座(1)上，在基座(1)和保护套A(2)上的两个孔内安装两根螺杆(7)；在保护套A(2)的圆弧形凹槽内放入O型圈(3)；将已安装好逆止阀(9)的推力轴承(8)放入保护套A(2)的凹槽内；
步骤二，将保护套B(4)通过沉头螺钉(10)固定在盖板(5)上；将保护套B(4)和盖板(5)安装在推力轴承(8)上，并将两根螺杆(7)依次穿过保护套B(4)和盖板(5)的两个孔内；在盖板(5)上方的螺杆(7)上安装螺母(6)，使用力矩扳手均匀紧固螺母(6)，螺栓力矩60Nm；使用卷尺测量盖板(5)与基座(1)的间距，确保间距均匀；
步骤三，启动增压泵(13)，调整压力至打压试验的目标压力，关闭针型阀(12)；
步骤四，依照打压试验验收标准，在目标时间内观察压力表(11)示值的变化趋势；如不满足要求，通过盖板(5)上的窥视孔直接更换逆止阀(9)，并再次进行打压试验。
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