CN218098302U - 一种空气动压径向轴承测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种空气动压径向轴承测试装置，属于空气动压轴承测试的技术领域，具体包括工作台、驱动机构、转动轴、轴承、轴承座机构、轴承安装套和测试组件；所述驱动机构安装在工作台上，所述转动轴沿水平方向沿伸，所述转动轴的一端连接所述驱动机构的输出端，待测径向轴承套套设于所述转动轴另一端的外周，所述径向轴承套外周套装所述轴承安装套，所述测试组件对所述径向轴承套的运行状态进行测试；所述轴承套设于所述径向轴承套和驱动机构输出端之间的所述转动轴的外周上，所述轴承安装于轴承座机构上，所述轴承座机构安装于工作台上。通过本申请的处理方案，提高测试的精度。

Description

一种空气动压径向轴承测试装置

技术领域

本申请涉及空气动压轴承测试的领域，尤其是涉及一种空气动压径向轴承测试装置。

背景技术

空气动力轴承是用气体作为润滑剂的滑动轴承，可以提供极高的径向和轴向旋转精度。由于没有机械接触，磨损程度降到了最低，从而确保精度始终保持稳定。凭借其高速、高精度、高寿命、高负载、低振动等优势特点，未来可应用于燃气轮机、涡喷发动机及爆震发动机等装置上，使机械装置获得更优异的性能。目前，就国内润滑技术与支承形式的总体情况来分析，空气动压轴承占有绝对的应用优势，适应在高速旋转、低摩擦低功耗、高精密支承和特殊工况下的使用。在基于广阔应用背景的条件下，对轴承各个使用参数的实验测量是必不可少的，可以有效避免在指导产品的设计制造过程中出现各种问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种空气动压径向轴承测试装置，解决了现有技术中的问题，提高测试的精度。

本申请提供的一种空气动压径向轴承测试装置采用如下的技术方案：

一种空气动压径向轴承测试装置，包括工作台、驱动机构、转动轴、轴承、轴承座机构、轴承安装套和测试组件；

所述驱动机构安装在工作台上，所述转动轴沿水平方向沿伸，所述转动轴的一端连接所述驱动机构的输出端，待测径向轴承套套设于所述转动轴另一端的外周，所述径向轴承套外周套装所述轴承安装套，所述测试组件对所述径向轴承套的运行状态进行测试；

所述轴承套设于所述径向轴承套和驱动机构输出端之间的所述转动轴的外周上，所述轴承安装于轴承座机构上，所述轴承座机构安装于工作台上。

可选的，所述轴承座机构包括润滑油内套、润滑油外套和轴承座支架，所述润滑油内套套装在所述径向轴承套和驱动机构输出端之间的所述转动轴外周上，所述润滑油外套套装在所述润滑油内套外周上，所述轴承座支架安装在所述工作台上，所述轴承座支架从所述工作台上延伸至所述转动轴外周，所述润滑油外套的两端固定安装在所述轴承座支架上；

其中，所述润滑油内套的两端均设有所述轴承，且所述轴承位于所述润滑油外套内。

可选的，所述润滑油外套两端的端面上均设有套设于所述转动轴外周的轴承支座内端盖，所述轴承支座内端盖背对所述润滑油外套的端面上设有密封端盖，所述轴承支座内端盖和密封端盖固定在所述润滑油外套的端面上。

可选的，所述轴承为滚珠轴承。

可选的，所述测试装置还包括挠性联轴器，所述转动轴通过所述挠性联轴器连接所述驱动机构的输出端。

可选的，所述工作台上设有沿所述转动轴轴向方向沿伸的导轨，所述驱动机构、轴承座机构和测试组件滑动的安装在所述导轨上。

可选的，所述测试组件包括位于所述轴承安装套上方的延伸支架、导向轮、牵引绳和第一测试器，所述导向轮和第一测试器安装在所述延伸支架上，所述牵引绳一端连接所述轴承安装套的中心顶点，所述牵引绳的另一端竖直向上延伸后经所述导向轮转向后连接至所述第一测试器上。

可选的，所述测试装置还包括检测支架和位移测量环，所述检测支架安装在所述工作台上，所述检测支架从所述工作台上延伸至所述轴承安装套的外周，所述位移测量环位于所述轴承安装套的端面侧，所述位移测量环环绕于所述转动轴的外周上，所述位移测量环安装在所述检测支架上，所述位移测量环上安装有传感器。

可选的，所述检测支架经过所述轴承安装套后延伸至所述轴承安装套的上方，所述延伸支架固定在检测支架的顶部，所述牵引绳穿过所述检测支架的顶部并绕过所述导向轮。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1、轴承为滚珠轴承，通过伺服电机连接滚珠轴承部件带动转动轴转动，使转动轴伸出端可以足够平稳的转动，为测量空气动压径向轴承的性能参数提供良好的运转环境，从而提高测试精度。

2、伺服电机与轴承、转动轴通过挠性联轴器连接，可进行超高的轴径向位移及跳动补偿，从而提高测试精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请空气动压径向轴承测试装置的整体结构示意图；

图2为本申请空气动压径向轴承测试装置部分截面视图。

附图标记说明：1、工作台；2、导轨；3、伺服电机；4、电机支撑座；5、转动轴；6、密封端盖；7、轴承支座内端盖；8、润滑油内套；9、润滑油外套；11、轴承安装套；12、径向轴承套；13、轴承座支架；14、检测支架；15、挠性联轴器；16、滚珠轴承；17、延伸支架；171、第一测试器；172、导向轮；173、牵引绳；18、位移测量环；19、配重块；191、扭力传感器；192、扭力杆；193、软钢丝。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

本申请实施例提供一种空气动压径向轴承测试装置。

如图1和图2所示，一种空气动压径向轴承套测试装置，其特征在于，包括工作台1、驱动机构、转动轴5、轴承、轴承座机构、轴承安装套11和测试组件。

所述驱动机构安装在工作台1上，所述转动轴5沿水平方向沿伸，所述转动轴5的一端连接所述驱动机构的输出端，待测径向轴承套12套设于所述转动轴5另一端的外周上，所述径向轴承套12外周套装所述轴承安装套11，所述测试组件对所述径向轴承套12的运行状态进行测试。

所述轴承套设于所述径向轴承套12和驱动机构输出端之间的所述转动轴5外周上，所述轴承安装于轴承座机构上，所述轴承座机构安装于工作台1上。

工作台1为大理石台。

所述驱动机构可以是伺服电机3，伺服电机3通过电机支撑座4安装在工作台1上，伺服电机3的输出轴同轴的连接转动轴5，启动伺服电机3带动转动轴5转动，转动轴5伸出轴承的一端在径向轴承套12内转动，带动空气流动，为径向轴承套12的浮起提供气体条件。

轴承为滚珠轴承16，通过伺服电机3连接滚珠轴承16部件带动转动轴5转动，使转动轴5伸出滚珠轴承16的一端可以足够平稳的转动，为测量空气动压径向轴承套12的性能参数提供良好的运转环境，从而提高测试精度。

所述轴承座机构包括润滑油内套8、润滑油外套9和轴承座支架13，所述润滑油内套8套装在所述径向轴承套12和驱动机构输出端之间的所述转动轴5外周上，所述润滑油外套9套装在所述润滑油内套8的外周上，所述轴承座支架13安装在所述工作台1上，所述轴承座支架13从所述工作台1上延伸至所述转动轴5外周，所述润滑油外套9的两端固定安装在所述轴承座支架13上；其中，所述润滑油内套8的两端均设有所述滚珠轴承16，且所述滚珠轴承16安装于所述润滑油外套9内。

润滑油内套8和润滑油外套9为滚珠轴承16和转动轴5提供润滑油，保证转动轴5的稳定转动。

所述润滑油外套9两端的端面上均设有套设于所述转动轴5外周的轴承支座内端盖7，所述轴承支座内端盖7背对所述润滑油外套9的端面上设有密封端盖6，所述轴承支座内端盖7和密封端盖6固定在所述润滑油外套9的端面上。轴承支座内端盖7和密封端盖6对润滑油内套8和润滑油外套9的端面进行密封。

所述测试装置还包括挠性联轴器15，所述转动轴5通过所述挠性联轴器15连接所述驱动机构的输出端。伺服电机3与转动轴5通过挠性联轴器15连接，可进行超高的轴径向位移及跳动补偿，从而提高测试精度。

所述测试组件包括位于所述轴承安装套11上方的延伸支架17、导向轮172、牵引绳173和第一测试器171，所述导向轮172和第一测试器171安装在所述延伸支架17上，所述牵引绳173一端连接所述轴承安装套11的中心顶点，所述牵引绳173的另一端竖直向上延伸后经所述导向轮172转向后水平沿伸并连接至所述第一测试器171上，第一测试器171通过牵引绳173对轴承安装套11的拉力进行检测。

测试组件还包括扭力杆192、扭力传感器191、软钢丝193、导向组件和配重块19，扭力杆192的一端固定连接轴承安装套11的底部，扭力杆192保持竖直方向，扭力杆192底部设有水平开孔，开孔的轴向方向垂直于轴承安装套11的轴向方向，软钢丝193的一端水平的穿过扭力杆192底部的开孔，连接至安装在工作台1上的扭力传感器191上，软钢丝193可以在开孔内沿开孔的轴向方向滑动；软钢丝193的另一端保持水平向相反的方向延伸，经过导向组件将原水平方向的软钢丝193转向为竖直向上延伸至轴承安装套11上方后再转为竖直向下最后连接配重块19。

所述测试装置还包括检测支架14和位移测量环18，所述检测支架14安装在所述工作台1上，所述检测支架14从所述工作台1上延伸至所述轴承安装套11的外周，所述位移测量环18位于所述轴承安装套11的端面侧，所述位移测量环18环绕于所述转动轴5的外周上，所述位移测量环18安装在所述检测支架14上，所述位移测量环18上安装有传感器。传感器可以是转速传感器、位移传感器、温度传感器和力矩传感器，本申请的测试装置配合以上传感器同时对转动轴5和径向轴承套12的转速、位移、温度、摩擦力矩进行测量，并通过信号采集系统进行采集、分析。实现了全转速范围内，箔片动压空气径向轴承套12的承载力、启停次数、气浮转速、稳定性的性能测试。

所述检测支架14经过所述轴承安装套11后延伸至所述轴承安装套11的上方，所述延伸支架17固定在检测支架14的顶部，所述牵引绳173穿过所述检测支架14的顶部并绕过所述导向轮172。通过检测支架14支撑延伸支架17，使测试相关的仪器连接在一起。

所述工作台1上设有沿转动轴5轴向方向沿伸的导轨2，所述驱动机构、轴承座机构和测试组件滑动的安装在所述导轨2上，电机支撑座4、轴承座支架13和检测支架14安装在导轨2上，并可以沿导轨2滑移。通过驱动机构、轴承座机构和测试组件在导轨2上滑动改变各自在工作台1上位置，实现各个零件可单独进行拆卸且互不影响。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，包括工作台、驱动机构、转动轴、轴承、轴承座机构、轴承安装套和测试组件；

所述驱动机构安装在工作台上，所述转动轴沿水平方向沿伸，所述转动轴的一端连接所述驱动机构的输出端，待测径向轴承套套设于所述转动轴另一端的外周，所述径向轴承套外周套装所述轴承安装套，所述测试组件对所述径向轴承套的运行状态进行测试；

所述轴承套设于所述径向轴承套和驱动机构输出端之间的所述转动轴的外周上，所述轴承安装于轴承座机构上，所述轴承座机构安装于工作台上。

2.根据权利要求1所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述轴承座机构包括润滑油内套、润滑油外套和轴承座支架，所述润滑油内套套装在所述径向轴承套和驱动机构输出端之间的所述转动轴外周上，所述润滑油外套套装在所述润滑油内套外周上，所述轴承座支架安装在所述工作台上，所述轴承座支架从所述工作台上延伸至所述转动轴外周，所述润滑油外套的两端固定安装在所述轴承座支架上；

其中，所述润滑油内套的两端均设有所述轴承，且所述轴承位于所述润滑油外套内。

3.根据权利要求2所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述润滑油外套两端的端面上均设有套设于所述转动轴外周的轴承支座内端盖，所述轴承支座内端盖背对所述润滑油外套的端面上设有密封端盖，所述轴承支座内端盖和密封端盖固定在所述润滑油外套的端面上。

4.根据权利要求1所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述轴承为滚珠轴承。

5.根据权利要求1所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括挠性联轴器，所述转动轴通过所述挠性联轴器连接所述驱动机构的输出端。

6.根据权利要求1所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述工作台上设有沿所述转动轴轴向方向沿伸的导轨，所述驱动机构、轴承座机构和测试组件滑动的安装在所述导轨上。

7.根据权利要求1所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述测试组件包括位于所述轴承安装套上方的延伸支架、导向轮、牵引绳和第一测试器，所述导向轮和第一测试器安装在所述延伸支架上，所述牵引绳一端连接所述轴承安装套的中心顶点，所述牵引绳的另一端竖直向上延伸后经所述导向轮转向后连接至所述第一测试器上。

8.根据权利要求7所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括检测支架和位移测量环，所述检测支架安装在所述工作台上，所述检测支架从所述工作台上延伸至所述轴承安装套的外周，所述位移测量环位于所述轴承安装套的端面侧，所述位移测量环环绕于所述转动轴的外周上，所述位移测量环安装在所述检测支架上，所述位移测量环上安装有传感器。

9.根据权利要求8所述的空气动压径向轴承测试装置，其特征在于，所述检测支架经过所述轴承安装套后延伸至所述轴承安装套的上方，所述延伸支架固定在所述检测支架的顶部，所述牵引绳穿过所述检测支架的顶部并绕过所述导向轮。

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