CN111322317A - 一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，由垂直吊杆（2）、托架（3）、轴承座（4）、限位轴承（5）、套筒（6）、和一些连接件组成。垂直吊杆悬挂安装于旋转试验台舱盖下端面。托架与吊杆连接，其间为滑动结构，高度位置连续可调。轴承座在托架上中央位置，径向位置精密可调。限位轴承安装于轴承座的内孔中，轴承外圈与轴承座固定。套筒安装于限位轴承的内圈，其圆柱面用于转子工装下端轴颈限位。本发明充分考虑了超速试验需求，可在试验过程中，约束过大的轴振动位移、限制振幅、约束转子的摆动运动，保护系统安全。
Description
技术领域
本发明涉及超转试验领域，具体而言，是一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，主要功用在于在试验过程中，约束过大的轴振动位移、限制振幅、约束转子的摆动运动，保护系统安全。
背景技术
超速试验台上通常都配有上限位轴承，以约束过大的轴振动位移，保护驱动系统安全，以及保证不因振动过大而使试验过程中断。配备下限位轴承则可形成与上限位轴承配对，共同限制过大的振动，其功用主要针对以下几种情况：
1、 当转子较大时，或由试验规程所规定时，试验转速升速加速度较小，通过临界转速的时间较长，为避免过大的轴振动造成试验不能顺利进行，通过限位轴承可以限定振幅；
2、 当超速试验进入到高转速阶段，由于转子变形，以及转子与工装定心发生变化等原因，试验件组合件不平衡量增大，为顺利完成试验，用限位轴承限制振幅；
3、 万一发生轴断事故，保持转子定轴转动，直到动能消耗；
4、 在转动从0转速开始阶段尚未形成稳定的旋转中心时，约束转子的摆动运动。
目前市场上的超速试验台有的配有下限位轴承，但也有厂家的超速试验台不配备下限位轴承，认为其必要性不大。
在有的厂家超速试验台配备的下限位轴承中，所采用的为舱底固定式结构，在使用过程中存在如下缺点：
1、 操作极不方便，调整高度时人要进入到狭小的舱体里面操作，空间狭小，调整困难。其高度测量不方便，工装长度设计参数难以确定；
2、 结构复杂，制造成本高，一旦做爆裂试验就会被损坏，试验成本太高；
3、 由于是靠舱盖下降时，工装轴的轴端插入轴承孔中，必须具有较大的径向间隙，厂家推荐的是单侧2毫米，直径差4毫米，过大的间隙难以起到振动限位作用；
4、 当需要做复杂试验，需要在舱内安装其它附加设施时，该限位轴承必须拆掉，而拆装很不方便；
5、 通常由于设备调试验收时所使用的试验转子太小，无法也无必要使用下限位轴承，厂家难以给用户讲解和培训下限位轴承的用途和使用方法，多数用户都将其弃之不用，即使发生振动大的问题也想不起来使用它。
发明内容
鉴于超速试验下限位轴承有很强的必要性，以及现有结构的缺点，本发明提出一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置。
该装置由垂直吊杆（2）、托架（3）、轴承座（4）、限位轴承（5）、套筒（6）、和一些连接件组成。
在旋转试验台舱盖（1）的下方安装垂直吊杆（2），共三根垂直吊杆间隔120°位置安装，垂直吊杆与舱盖之间采用便于拆装的螺钉连接方式，可根据试验需要决定是否安装本装置。
吊杆选用铝型材或轴承钢，其强度刚度和连接结构都非常适合于此应用。托架（3）与吊杆（2）连接，其间为滑动结构，高度位置连续可调，用紧固件固定。
轴承座（4）在托架（3）上的中央位置，径向位置精密可调，在精调之后用螺钉与托架（3）固定。
限位轴承（5）安装于轴承座（4）的内孔中，轴承外圈与轴承座（4）固定。套筒（6）安装于限位轴承（5）的内圈，其圆柱面用于转子工装下端轴颈（7）限位，套筒上端面起遮挡跌落物保护轴承的作用。
轴颈（7）的直径小于套筒（6）的孔径，其差值大小根据试验任务来设计，当转子进行旋转试验产生振动，轴位移达到径向间隙时，轴颈与套筒接触并通过摩擦力带动其旋转，轴位移被限定在这个径向间隙范围内。
本发明具有如下结构特点：
1、下限位轴承不是安装在舱体底部，而是吊挂在舱盖上，为可拆卸结构；
2、由三根吊杆和托架组成吊挂结构，托架高度可调，轴承座位置也精密可调；
3、在舱外安装转子时同时安装下限位轴承装置，操作方便；
4、吊杆和托架结构也可用于吊挂其它装置，如加热炉、舱内测量装置等。
本发明可以克服现有装置的缺点，在以下各方面体现优势：
1、 使用灵活，可根据需要选择使用或不使用；人在舱外操作，拆装方便；
2、 高度调整简单方便，转子工装长度设计不受限制，在装卸试件过程中根据实际需要调整高度；
3、 转子工装轴伸插入到下限位轴承孔中，调整过程中能够观察测量，可靠，准确；
4、 可根据需要，选择较小的限位间隙，比如单侧1毫米或更小；
5、 结构简单，制造成本低，转子爆裂试验损坏时更换成本低；
6、 不仅不妨碍舱内加装其它设施，而且吊挂装置也可以直接用于安装其它设施，用于复杂试验，例如吊挂加热炉、安装径向增长测量传感器、温度梯度加热内孔冷却装置、遥测系统接收器等。
附图说明
图1为本发明悬挂式超速试验台下限位轴承装置用于超转试验的示意图。
图2为本发明悬挂式超速试验台下限位轴承装置三维效果图。
该装置由垂直吊杆（2）、托架（3）、轴承座（4）、限位轴承（5）、套筒（6）、和一些连接件组成。
具体实施方式
本发明的基本思路为：将超速试验台下限位轴承设计为悬挂式结构，安装于舱盖上，且限位轴承高度位置连续可调。
在旋转试验台舱盖（1）的下方安装垂直吊杆（2），共三根垂直吊杆间隔120°位置安装，垂直吊杆与舱盖之间采用便于拆装的螺钉连接方式，可根据试验需要决定是否安装本装置。
吊杆选用铝型材或轴承钢，其强度刚度和连接结构都非常适合于此应用。托架（3）与吊杆（2）连接，其间为滑动结构，高度位置连续可调，用紧固件固定。
轴承座（4）在托架（3）上的中央位置，径向位置精密可调，在精调之后用螺钉与托架（3）固定。
限位轴承（5）安装于轴承座（4）的内孔中，轴承外圈与轴承座（4）固定。套筒（6）安装于限位轴承（5）的内圈，其圆柱面用于转子工装下端轴颈（7）限位，套筒上端面起遮挡跌落物保护轴承的作用。
轴颈（7）的直径小于套筒（6）的孔径，其差值大小根据试验任务来设计，当转子进行旋转试验产生振动，轴位移达到径向间隙时，轴颈与套筒接触并通过摩擦力带动其旋转，轴位移被限定在这个径向间隙范围内。
进行转子旋转试验前，先在舱外的工件安装台位处将转子连接到悬挂轴上，再将下限位轴承装置的托架（3）、轴承座（4）、限位轴承（5）和套筒（6）等组成的组件向上移动，将套筒套在轴颈上，调整好高度，拧紧托架（3）与垂直吊杆（2）之间的螺钉，检查轴颈与套筒之间的径向间隙是否均匀，如必要则进行精密调整，再拧紧轴承座（4）与托架（3）之间的螺钉，整个装置便安装好，可进行后续试验。
Claims (5)
1.一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，其特征在于包括垂直吊杆（2）、托架（3）、轴承座（4）、限位轴承（5）、套筒（6）及一些连接件。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，其特征在于，垂直吊杆（2）悬挂安装于试验台舱盖上。
3.根据权利要求1所述的一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，其特征在于，托架（3）与垂直吊杆（2）连接，其间为滑动结构，高度位置连续可调。
4.根据权利要求1所述的一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，其特征在于，轴承座（4）在托架（3）上的中央位置，径向位置精密可调。
5.根据权利要求1所述的一种悬挂式超速试验台下限位轴承装置，其特征在于，限位轴承（5）安装于轴承座（4）的内孔中，轴承外圈与轴承座（4）固定，套筒（6）安装于限位轴承（5）的内圈，其圆柱面用于转子工装下端轴颈（7）限位。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114592926A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-07 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 转子盘轴平衡工装和转子盘轴平衡系统 |
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