CN201130095Y - 径向滑动轴承试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种径向滑动轴承实验台。它包括由电机驱动的主轴上套装轴套后再套装实验的上、下轴瓦，下轴瓦置于静压油槽内，该静压油槽内腔接通高压油源构成加载系统；在下轴瓦内安装压力传感器和温度传感器，上轴瓦上面和侧面安装位移传感器，所有的传感器信号引出经数据采集卡接入计算机，构成测试系统。本实用新型能用于实验参数和工况可变的中型大功率控向滑动轴承，能很好的模拟实际情况，得到可信度高的实验数据。

Description

径向滑动轴承试验台

技术领域：

本实用新型涉及一种轴承实验台，特别是一种径向滑动轴承实验台。

背景技术：

流体动压径向滑动轴承具有承载能力大、功耗小、耐冲击、抗振性好、运转精度高等突出的优点。所以，在高速、低速以及高速精密的旋转机械中应用十分普遍，而且成为旋转机械的重要部件。比如在汽轮机组、舰船主动力机组、石油钻井机械、轧机及各类大型机床中都有广泛的应用，而且成为这类机械的关键部件之一。目前，国内各大高校用于测量流体动压滑动轴承压力分布、温度分布和位移的试验台已有不少，但它们大多数是在定参数条件下工作，无法考察变参数对轴承油膜压力的影响情况。而且他们大多数都是小尺寸小功率的试验台，与实际工况相差交大。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种径向滑动轴承实验台，能用于实验参数和工况可变的中型大功率径向滑动轴承，能很好的模拟实际情况，得到可信度高的实验数据。

为达到上述目的，本实用新型的构思是：

本实验台采用的工作原理：

由液压系统提供的高压油进入静压油垫，作用于悬浮在静压油垫上的轴承座上实现静压加载，电机拖动主轴旋转，于是主轴与轴瓦产生相对运动，形成动压油膜承受外载荷。主轴转速及径向载荷可以根据需要在一定范围内调整，以模拟不同的工况。

本试验台的轴瓦设计为剖分式结构，它由上、下瓦组成。便于拆装和更换。

主轴上的轴套可更换，以改变直径；轴瓦也可以更换，以达到改变内径、宽径比及材料等参数；轴承座的作用一是将传感器及其线路与高压油隔开，二是配合不同宽度的垫块来实现不同宽度轴瓦的安装。因此，通过这套机构可以方便地改变试验轴承的各项参数。

按功能要求来分，本试验台分为驱动系统，加载系统，润滑系统，测试系统几个部分。针对各系统具体的功能要求，本论文提出的设计方案如下：

(1)驱动系统：

为了实现连续调速要求，考虑到成本因素，本实验台采用的是变频器和变频调速三相异步电动机。

(2)加载系统：

本实验台采取的是静压加载装置。供油系统通过静压支承将载荷施加到实验轴承座的底部，静压支承是一个具有高压油腔的静压油垫结构。调节供油系统中压力控制阀可得到连续变化的稳定载荷。

(3)润滑系统

结合本实验台的静压加载方式，采用了压力供油的润滑方式，润滑系统与加载系统共用一套供油系统。

(4)测试系统

温度(10)和压力传感器(11)埋设于试验轴瓦(8)中，位移传感器(3)则装在轴瓦(2、8)外的水平和竖直截面位置上。传感器的信号通过数据采集卡采集并实时输入计算机(20、21)显示并保存，用于进一步研究和分析。改变轴瓦(2、8)内腔的几何形状、尺寸、及材料等参数即可测试这些参数对轴承动态和静态性能的影响。

根据上述的实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案：

一种径向滑动轴承实验台，包括由电机驱动的主轴上套装轴套后再套装实验的上、下轴瓦，其特征在于：

1).所述的下轴瓦的两侧贴上两块垫块后插置于所述的实验轴承座中，然后由螺钉固定连接成一体，实验轴承座密封滑配插置在一个静压油槽中，静压油槽内腔接通高压油源，构成加载系统；

2).在下轴瓦内安装一个压力传感器和一个温度传感器，在上轴瓦的上面和侧面各安装一个位移传感器，所述的压力传感器、温度传感器和位移传感器的信号由导线引出，径数据采集卡接入计算机构成测试系统。

在上述的径向滑动轴承实验台中，有一个固定的箱体通过螺钉与一个端盖固定连接形成一个油密封腔，在该油密封腔内安置所述的静压油槽、实验轴承座和实验的上、下轴瓦，所述的主轴由安装在箱体侧壁和端盖上的两个滚动轴承支撑；所述的主轴从箱体侧壁伸出，通过联轴器与所述的电机的输出轴联接。

在上述的径向滑动轴承实验台中，有一个储油箱的出油管经高压油泵接静压油槽和上下轴瓦内腔，而其进油口通过抽油泵接通箱体内腔下部。

在上述的径向滑动轴承实验台中，所述的电机是采用变频器调控的交流电动机，所述的联轴节采用弹性联轴节。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

(1)试验台简单实用，操作方便。这一方面可以方便安装调试，简化实验过程；另一方面可降低制造成本。

(2)试验台采用倒置结构。因为在实验轴承固定的正置结构中，难以对高速旋转的主轴施加外载荷。倒置结构中的实验轴承悬浮在主轴上，无附加约束时，可自由转动。

(3)结构上能够实现实验轴承的宽径比，相对间隙，外载荷及实验主轴转速的变化，并能测量轴承沿轴向的压力分布规律。

(4)实验主轴采用电机直接驱动，通过柔性联轴器将电机主轴和实验主轴联结起来，以此来降低振动及安装误差对测试系统的影响。

(5)测试系统引入微机采集数据并进行合理的分析处理。

附图说明：

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1示例的整个试验装置的外型示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是图1示例中实验轴瓦的加载和润滑原理图。

具体实施方式：

本实用新型的一个优选实施例结合附图说明如下：

参考图1，本径向滑动轴承实验台，包括由电机16驱动的主轴14上套装轴套4后再套装实验的上、下轴瓦2、8。下轴瓦8的两侧贴上两块垫块9后插置于实验轴承座11中，然后由螺钉固定连接成一体，实验轴承座11密封滑配插置在一个静压油槽13中，静压油槽13内腔接通高压油泵，构成加载系统。在下轴瓦8内安装一个压力传感器12和一个温度传感器10，在上轴瓦2的上面和侧面各安装一个位移传感器3，压力传感器12、温度传感器10和位移传感器3的信号由导线引出，经数据采集卡19接入计算机20，构成测试系统。

参考图2、图3和图4，有一个固定的箱体1通过螺钉与一个端盖5固定连接形成一个油密封腔，在该油密封腔内安置所述的静压油槽13、实验轴承座11和实验的上、下轴瓦(2、8)，所述的主轴14由安装在箱体1侧壁和端盖5上的两个滚动轴承6支撑；所述的主轴15从箱体1侧壁伸出，通过联轴器15与所述的电机16的输出轴联接。

有一个储油箱18的出油管经高压油泵17接静压油槽13和上下轴瓦2、8内腔，而其进油口通过抽油泵19接通箱体1内腔下部。

上述的电机16是采用变频器调控的交流电动机，所述的联轴节15采用弹性联轴节。

根据径向滑动轴承的三维热弹流仿真计算，实验台的主要设计参数如下：

(1)径向负荷范围：0～50000N；

(2)主轴的转速范围：50～3000rpm；

(3)拖动电机的额定功率为18.5KW；

(4)瓦块结构：剖分式；

(5)瓦块数：2；

(6)轴瓦内径200mm(可变)，外径304mm；

(7)轴瓦材料为巴氏合金(可更换)；

(8)润滑方式：压力供油润滑；

(9)润滑剂为32号汽轮机油。

Claims (4)

1、一种径向滑动轴承试验台，包括由电机(16)驱动的主轴(14)上套装轴套(4)后再套装实验的上、下轴瓦(2、8)，其特征在于：

a.所述的下轴瓦(8)的两侧贴上两块垫块(9)后插置于所述的实验轴承座(11)中，然后由螺钉固定连接成一体，实验轴承座(11)密封滑配插置在一个静压油槽(13)中，静压油槽(13)内腔接通高压油源，构成加载系统；

b.在下轴瓦(8)内安装一个压力传感器(12)和一个温度传感器(10)，在上轴瓦(2)的上面和侧面各安装一个位移传感器(3)，所述的压力传感器(12)、温度传感器(10)和位移传感器(3)的信号由导线引出，径数据采集卡(19)接入计算机(20)构成测试系统。

2、根据权利要求1所述的径向滑动轴承实验台，其特征在于有一个固定的箱体(1)通过螺钉与一个端盖(5)固定连接形成一个油密封腔，在该油密封腔内安置所述的静压油槽(13)、实验轴承座(11)和实验的上、下轴瓦(2、8)，所述的主轴(14)由安装在箱体(1)侧壁和端盖(5)上的两个滚动轴承(6)支撑；所述的主轴(15)从箱体(1)侧壁伸出，通过联轴器(15)与所述的电机(16)的输出轴联接。

3、根据权利要求1所述的径向滑动轴承实验台，其特征在于有一个储油箱(18)的出油管经高压油泵(17)接静压油槽(13)和上、下轴瓦(2、8)内腔，而其进油口通过抽油泵(19)接通箱体(1)内腔下部。

4、根据权利要求2所述的径向滑动轴承实验台，其特征在于所述的电机(16)是采用变频器调控的交流电动机，所述的联轴节(15)采用弹性联轴节。

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