CN109975022B - 用于超低温高dn值轴承疲劳寿命的试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置及试验方法。本发明组成包括：装置壳体，装置壳体与轴向柔性加载装置、径向柔性加载装置连接，轴向柔性加载装置、径向柔性加载装置分别与试验转子连接，试验转子包括主轴，主轴上安装有被试轴承、支撑工艺轴承、2个加载工艺轴承、轴套，主轴与端盖之间通过皮碗密封件密封，轴向柔性加载装置与被试轴承外套之间安装有具有通孔的传力套，被试轴承外套和前压盖通过螺纹连接把被试轴承外圈固定，被试轴承外套与前中间套连接，前中间套与前定位盖连接。本发明实现模拟低温液体火箭发动机涡轮泵中低温轴承实际运转工况，包括环境温度、载荷、转速和冷却流量与实际工况一致或相近。

Description

用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置及试验方法

技术领域：

本发明涉及一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置及试验方法。

背景技术：

超低温高DN值轴承是低温液体火箭发动机关键组件，不仅因为其设计技术含量高，研制难度大，更主要的是低温液体火箭发动机试验中，有50%以上故障是涡轮泵引发的，涡轮泵的质量与发动机的可靠性密切相关。转速是涡轮泵的最重要的设计参数，涡轮泵的理论效率随转速的增加而提高，涡轮泵的重量也随之减小。转速的提高首先受制于轴承的技术水平，轴承的DN值（轴径x转速，单位mm.r/min）是轴承技术水平的主要指标，DN值越大，设计难度越高。目前，国内轴承生产厂家不具备低温环境下的疲劳寿命试验，轴承交付后，由低温液体火箭发动机设计厂家直接装配发动机进行直接测试，或设计试验装置以模拟轴承在涡轮泵中工作转速、环境温度、冷却流量和载荷进行常温轴承试验。

目前的轴承疲劳寿命试验一般采用直接装配发动机直接对轴承进行测试，虽可以较为精确的考核轴承，一旦轴承故障发生，导致涡轮泵损坏，试验成本较高。采用常温试验，轴承的冷却介质为水等常温介质，试验工况不能考核低温轴承的自润滑性能、接触角、游隙、引导间隙、旋滚比和接触应力等结构设计参数的合理性，不能考核载荷、冷却流量等因素对轴承寿命的影响。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置及试验方法，实现模拟低温液体火箭发动机涡轮泵中低温轴承实际运转工况，包括环境温度、载荷、转速和冷却流量与实际工况一致或相近。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，其组成包括：装置壳体，所述的装置壳体与轴向柔性加载装置、径向柔性加载装置连接，所述的轴向柔性加载装置、所述的径向柔性加载装置分别与试验转子连接，所述的试验转子包括主轴，所述的主轴上安装有被试轴承、支撑工艺轴承、2个加载工艺轴承、轴套，所述的主轴与端盖之间通过皮碗密封件密封，所述的轴向柔性加载装置与被试轴承外套之间安装有具有通孔的传力套，所述的被试轴承外套和前压盖通过螺纹连接把所述的被试轴承外圈固定，所述的被试轴承外套与前中间套连接，所述的前中间套与前定位盖连接，所述的前定位盖与进介质管路一相通，所述的径向柔性加载装置通过径载叉施加径向拉力至径载套上，所述的径载套内装配有2个所述的加载工艺轴承，进介质管路二穿过所述的装置壳体通过径向膜盒密封组件一密封，所述的径载套上的通孔与所述的进介质管路二相通，所述的支撑工艺轴承外套有后中间套，所述的后中间套上的通孔与进介质管路三相通。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的被试轴承与2个所述的加载工艺轴承中心的距离L1＜所述的支撑工艺轴承与2个所述的加载工艺轴承中心的距离L2。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的被试轴承的一端具有前轴承锁母，所述的被试轴承的另一端具有所述的轴套；所述的支撑工艺轴承的一端具有后轴承锁母，所述的支撑工艺轴承的另一端具有所述的轴套、后压盖。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的皮碗密封组件由皮碗、不锈钢隔垫和压盖组成，所述的主轴轴端采取三道皮碗密封，在每道皮碗密封间使用不锈钢隔垫隔离，皮碗使用石墨填充聚四氟乙烯基复合材料，与试验转子进行过盈配合。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的轴向柔性加载装置包括轴向闭壳，所述的轴向闭壳分别与前定位盖、轴向加载气缸的轴向活塞桶连接，所述的前定位盖通过所述的前中间套与所述的壳体连接，所述的轴向加载气缸包括轴向活塞、O型圈和所述的轴向活塞桶，所述的轴向加载气缸与轴向力传感器连接，所述的轴向力传感器与轴向转接块连接，所述的轴向转接块外层包裹加热带，所述的轴向转接块上安装有Pt100热电阻一，所述的轴向转接块与轴向载荷柔性调节装置的传力杆连接，传力杆与过渡顶杆点面接触，所述的过渡顶杆与轴向膜盒密封组件连接，所述的轴向膜盒密封组件与前定位盖连接。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的轴向膜盒密封组件包括轴向大法兰、轴向小法兰，所述的轴向大法兰和所述的轴向小法兰之间焊接有膜片一。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的径向柔性加载装置包括径向闭壳，所述的径向闭壳与径向加载气缸连接，所述的径向加载气缸包括径向活塞和径向活塞桶，所述的径向加载气缸与径向力传感器连接，所述的径向力传感器与径向转接块连接，所述的径向转接块外层包裹加热带，所述的径向转接块上安装有Pt100热电阻二，所述的径向转接块与拉杆接头螺纹连接，拉杆接头通过径向销钉与径向拉力杆连接，所述的径向拉力杆与径向膜盒密封组件二连接，所述的径向膜盒密封组件二与所述的装置壳体连接。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，所述的径向膜盒密封组件一包括径向大法兰、径向小法兰，所述的径向大法兰和所述的径向小法兰之间焊接有膜片二。

一种利用上述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，

用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置进行装配，装配完成后，通过轴向柔性加载装置加载至额定轴载，再由径向柔性加载装置加载至额定径载，模拟低温液体火箭发动机涡轮泵中轴承所受载荷，完成加载后，由进介质管路一、进介质管路二、进介质管路三提供一定小流量的冷却介质，对试验装置进行预冷，预冷30分钟且保证被试轴承外壁温接近低温介质温度，低温介质温度与介质沸点相差5℃以内，预冷结束；调节进介质管路一、进介质管路二、进介质管路三进介质流量至额定流量，启动试验装置运转至试验转速，模拟涡轮泵中轴承冷却流量和工作转速。

所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，试验过程使用液氮模拟涡轮泵的环境温度，进介质管路一为被试轴承提供冷却流量，介质通过传力套流向被试轴承进行冷却，最终汇入装置壳体内腔，传力套上预留喷介质通孔，通孔所在节圆直径与被试轴承节圆直径相近，保证被试轴承具有较好的冷却；进介质管路二为加载工艺轴承提供冷却，冷却流量进入径载套内流向两侧加载工艺轴承，汇入装置壳体内腔；进介质管路三为支撑工艺轴承提供冷却，经支撑工艺轴承冷却后的介质，汇入装置壳体内腔；由于进介质管路二直接与径载套装配，试验转子在加载过程会产生向支撑工艺轴承方向的轴向位移，通过进介质管路二与装置壳体之间使用径向膜盒密封组件，密封装置壳体内腔内的低温介质。

本发明的有益效果：

本发明试验装置使用液氮介质模拟涡轮泵中液氧、液甲烷或液氢环境温度，采用气动加载方式，模拟涡轮泵中轴承的载荷工况，通过三相异步电机拖动齿轮箱增速驱动试验装置至试验转速，模拟涡轮泵中轴承工作转速。试验装置的设计遵循以下原则：（1）主体结构必须具有足够的刚度和强度，以减小在高速旋转产生振动的影响；（2）装置壳体的材料必须要和被试轴承同种材料，或材料的温度收缩率一致；（3）试验装置的径向载荷比＞1:1，超低温高DN值轴承疲劳寿命试验装置能够模拟低温液体火箭发动机涡轮泵中角接触球轴承和三点接触球轴承实际工况进行试验，具有较高的可靠性，被试轴承DN值最高可达300×10⁴mm.r/min。试验装置设计为刚性转子，在设计转速范围内，能够实现无级升、降速。

本发明试验装置能够通过轴向和径向加载装置随时升降载荷，实现模拟发动机变工况时轴承的工作环境。低温介质环境下，使用气缸加载不仅可靠性高，还可提供阻尼作用，减小加载装置的振动。

本发明装置壳体为铸件，采用与被试轴承线胀系数相同或相近的材料，具有足够的刚度和强度，以减小旋转机械过程产生的振动。试验过程中，各零组件均为间隙配合，试验转子的高速旋转产生高频振动，为减少被试轴承和支撑工艺轴承对装置壳体的振蚀，在装置壳体中被试轴承位置和支撑工艺轴承位置处加装一个前中间套和后中间套。若前中间套和被试轴承外套间振蚀较为严重时只需更换前中间套和被试轴承外套，节约成本和缩短工装加工周期。

本发明基于刚性试验转子原则，及为减小不对中引起的动载荷，试验装置采用单工位试验原理进行设计。试验转子上，被试轴承位置靠近轴向柔性加载装置，支撑工艺轴承靠近传动端，加载工艺轴承位于两者之间，且偏向被试轴承（即L1<L2）。加载工艺轴承采用定位预紧方式进行预紧。试验装置内腔处于低温环境，环境温度比较稳定，使用定位预紧具有轴向结构简单，需要的轴向装配空间较小，试验转子轴向结构更加紧凑。

本发明轴向载荷柔性调节装置具有调节轴载传递方向的功能，通过两次点面接触进行方向调整后，可保证被试轴承所受的轴载与轴线方向一致。轴向柔性加载装置施加轴载至传力套，通过被试轴承外套加载至被试轴承，最后由主轴、轴套传至支撑工艺轴承。被试轴承外套起到把被试轴承外圈放大作用，便于加载。

本发明径向载荷柔性加载装置通过径载叉施加拉力至径载套上，径载叉和加载装置通过销钉进行装配，销钉与销钉孔为间隙配合，保证整个径载施加过程为柔性加载。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明试验转子的结构示意图。

附图3是本发明轴向柔性加载装置的结构示意图。

附图4是本发明轴向膜盒密封组件的结构示意图。

附图5是本发明轴向载荷柔性调节装置的结构示意图。

附图6是本发明径向柔性加载装置的结构示意图。

附图7是本发明径向膜盒密封组件的结构示意图。

附图8是本发明传力套的结构示意图。

附图9是本发明冷却介质排放示意图。

附图10是本发明附图9的A-A剖视图。

附图11是本发明静载叉的结构示意图。

附图12是本发明试验工况波形图。

附图中：1：装置壳体；2：前压盖；3：前中间套；4：被试轴承外套；5：被试轴承；6：传力套；7：进介质管路一；8：前轴承锁母；9：径向膜盒密封组件；10:进介质管路二；11：堵盖；12：轴套；13:进介质管路三；14：后轴承锁母；15：主轴；16：加载工艺轴承；17：后压盖；18：后中间套；19：支撑工艺轴承；20：不锈钢隔垫；21：皮碗；22：压盖；23：试验转子；24：径向柔性加载装置；25：轴向柔性加载装置；26：径载套；27：径载螺钉；28：径载叉；29：圆头销钉；30：轴向活塞；31：O型圈；32：轴向活塞桶；33：轴向力传感器；34：Pt100热电阻一；35：轴向转接块；36：传力杆；37：过渡顶杆；38：轴向闭壳；39：前定位盖；40：轴向膜盒密封组件；41：轴向大法兰；42：膜片一；43：轴向小法兰；44：径向活塞；45：径向活塞桶；46：径向闭壳；47：径向力传感器；48：Pt100热电阻二；49：径向转接头；50：拉杆接头；51：径向销钉；52：径向拉力杆；53：径向小法兰；54：膜片二；55：径向大法兰；56：不锈钢垫片；57：径向膜盒密封组件二。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如附图1、2所示，本发明实施例提供的一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，试验装置由轴向柔性加载装置25、径向柔性加载装置24、装置壳体1、试验转子23和皮碗密封组件组成。

由于试验装置在常温下进行装配和对中，在低温介质环境下整个试验装置会受冷收缩，即试验装置的中心高产生沉降。而驱动试验装置旋转的驱动件随着转速升高会热膨胀，不同转速和振动量级下热膨胀和沉降值均不相同。不对中的产生会给试验装置施加一个动载荷，导致试验装置的可靠性降低。为尽可能降低试验装置所受动载荷，试验装置基于刚性试验转子设计原则，采用单工位试验原理进行设计。

试验转子23包含一个被试轴承5和一个支撑工艺轴承19组成的支撑系统，两个加载工艺轴承16组成的径向载荷加载系统以及轴套12、前轴承锁母8和后轴承锁母14。通过转子动力学计算，确定满足装配空间要求和试验转速要求的前后支撑跨距（L1+L2）。试验转子设计为刚性转子，试验转速以一阶临界转速为优化目标，布置径向载荷施加点。径向柔性加载装置24通过径载叉28施加径向拉力至径载套26上，由于径载套26受载较大，径载套26内装配两个加载工艺轴承16，共同分担径载。被试轴承5受到反作用即为径载。由于径载施加位置偏向被试轴承5一侧，即L1<L2，因此，支撑工艺轴承19所受径向力低于被试轴承5。单工位设计原则主要体现在支撑工艺轴承19所受径载低于被试轴承5。加载工艺轴承16采取定压预紧方式进行预紧。预紧过程使用不锈钢垫片13调节加载工艺轴承16所受预紧力和径载套26的轴向位置，确定加载工艺轴承两侧不锈钢垫片厚度后，使用堵盖11压紧径载套26。径载叉28和径载套26通过径载螺钉27进行装配。径载叉28和径向柔性加载装置24通过圆头销钉29进行装配。

试验装置的轴向载荷由轴向柔性加载装置25加载。轴向柔性加载装置25对试验装置提供推力，在加载过程通过两次点面接触调整轴向载荷的对中，保证载荷方向与试验转子轴向具有较好的对中。施加轴载至传力套6，通过传力套6把轴载施加至被试轴承外套4，被试轴承外套4和前压盖2通过螺纹连接把被试轴承外圈固定，起到放大被试轴承5外圈尺寸的作用，便于载荷施加。最终，载荷由被试轴承5外圈传至被试轴承5内圈，完成被试轴承轴向载荷的施加。载荷经被试轴承5内圈、主轴15和轴套12传递至支撑工艺轴承19外圈。同样，后中间套18和后压盖17通过螺纹连接把支撑工艺轴承（19）外圈固定，起到放大支撑工艺轴承19外圈的作用。最终，完成支撑工艺轴承19轴向加载。

皮碗密封组件由皮碗21、不锈钢隔垫20、和压盖22组成。皮碗密封具有结构简单，使用及维修方便，成本低。轴端采取三道皮碗密封，在每道皮碗密封间使用不锈钢隔垫20隔离。皮碗21使用石墨填充聚四氟乙烯基复合材料，与试验转子23进行过盈配合，在试验装置低压预冷过程起到静密封的作用，在高转速下减小摩擦系数。

实施例2：

如附图3-5所示，本发明实施例提供的一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，轴向活塞30、O型圈31和轴向活塞桶32共同组成轴向加载气缸。轴向加载气缸在压缩空气作用下产生推力，通过轴向力传感器33传至轴向转接块35，轴向转接块35外层包裹加热带，用于保护轴向力传感器33处于常温环境，Pt100热电阻一34用于实时监控轴向转接块35温度。轴向转接块35把轴向力传至传力杆36，传力杆36与过渡顶杆37为点面接触，起到调整轴向力的作用。轴向力最终传至轴向膜盒密封组件40，轴向膜盒密封组件不仅具有密封作用还可补偿轴向位移。轴向闭壳38和前定位盖39用于连接和固定气缸和装置壳体1。轴向膜盒密封组件由轴向大法兰41、轴向小法兰43和膜片一42组成。膜片一42与轴向大法兰41、轴向小法兰43间采用电子束焊接而成。

实施例3：

如附图6、7所示，本发明实施例提供的一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，径向活塞44和径向活塞桶45组成径向加载气缸。径向加载气缸对径向力传感器产生拉力，传感器将拉力传至径向转接块49，径向转接块49外层包裹加热带，用于保护径向力传感器47处于常温环境，Pt100热电阻二48用于实时监控径向转接块49温度。径向转接块49与拉杆接头50通过螺纹连接传递拉力。拉杆接头50通过径向销钉51把拉力传至径向拉力杆52，径向膜盒密封组件9起到密封和位移补偿作用。径向闭壳用于连接径向气缸和装置壳体1。

实施例4：

如附图11所示，本发明实施例提供的一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，本发明利用低温介质具有沸点极低的特点，轴承的冷却流量由低位供给，高位排放。由于低温介质具有沸点较低的特性，被试轴承、加载工艺轴承和支撑工艺轴承的冷却介质汇入装置壳体内腔，最后由装置壳体上面旋入接管嘴排放。

实施例5：

本发明实施例提供的一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置，本方案中的试验装置所适用的介质包括液氮、液氧、液甲烷、液氢和液氦。被试轴承规格类型与工艺轴承规格类型相同情况和不相同情况均适用于本方案。如：被试轴承规格为B7211，加载工艺轴承可选B7208，支撑工艺轴承可选B7208；被试轴承规格为QJS206，加载工艺轴承可选B7206，支撑工艺轴承可选B7206；被试轴承规格为B7206，加载工艺轴承可选B7206，支撑工艺轴承可选B7206。

为减小低温试验装置传动过程不对中引起的动载荷，被试轴承远离传动端，以单工位试验原理进行设计的试验装置均适用于本方案。

Claims (9)

1.一种用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：

该装置组成包括：装置壳体，所述的装置壳体与轴向柔性加载装置、径向柔性加载装置连接，所述的轴向柔性加载装置、所述的径向柔性加载装置分别与试验转子连接，所述的试验转子包括主轴，所述的主轴上安装有被试轴承、支撑工艺轴承、2个加载工艺轴承、轴套，所述的主轴与端盖之间通过皮碗密封件密封，所述的轴向柔性加载装置与被试轴承外套之间安装有具有通孔的传力套，所述的被试轴承外套和前压盖通过螺纹连接把所述的被试轴承外圈固定，所述的被试轴承外套与前中间套连接，所述的前中间套与前定位盖连接，所述的前定位盖与进介质管路一相通，所述的径向柔性加载装置通过径载叉施加径向拉力至径载套上，所述的径载套内装配有2个所述的加载工艺轴承，进介质管路二穿过所述的装置壳体通过径向膜盒密封组件一密封，所述的径载套上的通孔与所述的进介质管路二相通，所述的支撑工艺轴承外套有后中间套，所述的后中间套上的通孔与进介质管路三相通；

用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置进行装配，装配完成后，通过轴向柔性加载装置加载至额定轴载，再由径向柔性加载装置加载至额定径载，模拟低温液体火箭发动机涡轮泵中轴承所受载荷，完成加载后，由进介质管路一、进介质管路二、进介质管路三提供一定小流量的冷却介质，对试验装置进行预冷，预冷30分钟且保证被试轴承外壁温接近低温介质温度，低温介质温度与介质沸点相差5℃以内，预冷结束；调节进介质管路一、进介质管路二、进介质管路三进介质流量至额定流量，启动试验装置运转至试验转速，模拟涡轮泵中轴承冷却流量和工作转速。

2.根据权利要求1所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的被试轴承与2个所述的加载工艺轴承中心的距离L1＜所述的支撑工艺轴承与2个所述的加载工艺轴承中心的距离L2。

3.根据权利要求2所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的被试轴承的一端具有前轴承锁母，所述的被试轴承的另一端具有所述的轴套；所述的支撑工艺轴承的一端具有后轴承锁母，所述的支撑工艺轴承的另一端具有所述的轴套、后压盖。

4.根据权利要求3所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的皮碗密封组件由皮碗、不锈钢隔垫和压盖组成，所述的主轴轴端采取三道皮碗密封，在每道皮碗密封间使用不锈钢隔垫隔离，皮碗使用石墨填充聚四氟乙烯基复合材料，与试验转子进行过盈配合。

5.根据权利要求4所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的轴向柔性加载装置包括轴向闭壳，所述的轴向闭壳分别与前定位盖、轴向加载气缸的轴向活塞桶连接，所述的前定位盖通过所述的前中间套与所述的壳体连接，所述的轴向加载气缸包括轴向活塞、O型圈和所述的轴向活塞桶，所述的轴向加载气缸与轴向力传感器连接，所述的轴向力传感器与轴向转接块连接，所述的轴向转接块外层包裹加热带，所述的轴向转接块上安装有Pt100热电阻一，所述的轴向转接块与轴向载荷柔性调节装置的传力杆连接，传力杆与过渡顶杆点面接触，所述的过渡顶杆与轴向膜盒密封组件连接，所述的轴向膜盒密封组件与前定位盖连接。

6.根据权利要求5所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的轴向膜盒密封组件包括轴向大法兰、轴向小法兰，所述的轴向大法兰和所述的轴向小法兰之间焊接有膜片一。

7.根据权利要求4所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的径向柔性加载装置包括径向闭壳，所述的径向闭壳与径向加载气缸连接，所述的径向加载气缸包括径向活塞和径向活塞桶，所述的径向加载气缸与径向力传感器连接，所述的径向力传感器与径向转接块连接，所述的径向转接块外层包裹加热带，所述的径向转接块上安装有Pt100热电阻二，所述的径向转接块与拉杆接头螺纹连接，拉杆接头通过径向销钉与径向拉力杆连接，所述的径向拉力杆与径向膜盒密封组件二连接，所述的径向膜盒密封组件二与所述的装置壳体连接。

8.根据权利要求7所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：所述的径向膜盒密封组件一包括径向大法兰、径向小法兰，所述的径向大法兰和所述的径向小法兰之间焊接有膜片二。

9.根据权利要求1所述的用于超低温高DN值轴承疲劳寿命的试验装置的试验方法，其特征是：试验过程使用液氮模拟涡轮泵的环境温度，进介质管路一为被试轴承提供冷却流量，介质通过传力套流向被试轴承进行冷却，最终汇入装置壳体内腔，传力套上预留喷介质通孔，通孔所在节圆直径与被试轴承节圆直径相近，保证被试轴承具有较好的冷却；进介质管路二为加载工艺轴承提供冷却，冷却流量进入径载套内流向两侧加载工艺轴承，汇入装置壳体内腔；进介质管路三为支撑工艺轴承提供冷却，经支撑工艺轴承冷却后的介质，汇入装置壳体内腔；由于进介质管路二直接与径载套装配，试验转子在加载过程会产生向支撑工艺轴承方向的轴向位移，通过进介质管路二与装置壳体之间使用径向膜盒密封组件，密封装置壳体内腔内的低温介质。