一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺的制作方法
【專利摘要】一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺，包括底座，支撐腔體及試驗介質(zhì)腔體，試驗介質(zhì)腔體內(nèi)部設(shè)置有試驗推力軸承組件，液壓缸和機(jī)械密封組件組合為試驗推力軸承組件組合加載；液壓缸上端與支撐腔體蓋連接，下端活塞桿端部通過加載盤及推力球軸承和推力盤連接。推力盤與試驗介質(zhì)腔體蓋通過機(jī)械密封組件連接。通過壓力傳感器、溫度傳感器及位移傳感器等開展測量；本實用新型采用機(jī)械密封與液壓組合加載，能夠施加大軸向載荷，可克服常用來承受軸向力的推力球軸承極限載荷與極限轉(zhuǎn)速之間的矛盾。試驗臺傳動鏈簡單，選用單向試驗推力軸承，降低試驗臺啟動力矩，有效地降低試驗成本和提高可靠性。
【專利說明】
一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種推力軸承試驗臺，具體涉及一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]大型推力軸承在核電、化工等重要領(lǐng)域廣泛使用，其工作性能對于設(shè)備的安全高效運行有決定性作用。大型推力軸承的設(shè)計、制造和使用中的一些關(guān)鍵技術(shù)需要試驗研究支撐。由于大型推力軸承應(yīng)用環(huán)境的特殊性，開展現(xiàn)場試驗風(fēng)險過高，基于推力軸承試驗臺的臺架試驗研究被廣泛使用。目前，已經(jīng)授權(quán)、公開的專利包括《一種力自平衡式推力軸承試驗臺》(申請?zhí)?201510258040.0公告號:CN 104807641 A);《雙轉(zhuǎn)向雙向加載的推力軸承試驗裝置》(申請?zhí)?201210305389.1公布號:CN 102840984 A);《一種推力軸承試驗裝置》(申請?zhí)?200910236771.X公開號:CN102053015 A)等。以上這些試驗臺中均使用單一裝置加載軸向載荷，同時設(shè)計單獨的平衡軸向載荷裝置，這使得試驗臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜且在大軸向載荷情況下加載系統(tǒng)性能要求過高，增加試驗成本和不確定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺，能夠施加大軸向載荷，不需要單獨軸向載荷平衡結(jié)構(gòu)，試驗臺傳動鏈簡單，選用單向試驗推力軸承，降低試驗臺啟動力矩，有效地降低試驗成本和提高可靠性。
[0004]為達(dá)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺，包括底座I，固定在底座I上的支撐腔體2，連接在支撐腔體2頂部的支撐腔體蓋11，支撐腔體2周圍布置管路進(jìn)出口；所述支撐腔體2內(nèi)部設(shè)置有連接在底座I上的試驗介質(zhì)腔體3，試驗介質(zhì)腔體3頂部部連接試驗介質(zhì)腔體蓋16;所述試驗介質(zhì)腔體3內(nèi)部固定有試驗推力軸承底座20，試驗推力軸承底座20上連接有試驗推力軸承組件4，試驗推力軸承組件4上部軸瓦與推力盤8下端面配合，推力盤8上端與軸21上端周向連接，以傳遞扭矩，軸21由上軸承14和固定在底座I上的下軸承22組成支撐結(jié)構(gòu)，主要承受徑向力;上軸承14配合安裝在上軸承座15中，上軸承座15連接在試驗推力軸承底座20上;推力球軸承座9與推力盤8上端面連接，加載盤10通過推力球軸承13與推力球軸承座9連接，加載盤10上部與液壓缸12的活塞桿端部形成高副接觸，液壓缸12底部與支撐腔體蓋11連接;推力盤8與試驗介質(zhì)腔體蓋16通過機(jī)械密封組件5連接，推力盤8帶動機(jī)械密封組件5動環(huán)轉(zhuǎn)動，試驗介質(zhì)腔體蓋16與機(jī)械密封組件5靜環(huán)固定連接;設(shè)置在機(jī)械密封組件5上的密封介質(zhì)進(jìn)口 6和密封介質(zhì)出口 7分別與對應(yīng)管路連接;所述液壓缸12和機(jī)械密封組件5對試驗推力軸承組件4組合加載。
[0006]所述試驗推力軸承組件4中安裝有溫度傳感器17及壓力傳感器18，所述試驗推力軸承底座20上安裝有位移傳感器19，能夠進(jìn)行軸承性能多參數(shù)測量。
[0007]和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0008]試驗推力軸承組件4的軸向力加載分為兩部分，一部分由液壓缸12施加;一部分由機(jī)械密封組件5施加。通過控制密封介質(zhì)進(jìn)口 6及密封介質(zhì)出口 7處密封介質(zhì)壓力實現(xiàn)，不需要單獨軸向載荷平衡結(jié)構(gòu)，液壓缸12及推力球軸承13所受軸向力小，易于選型，降低成本，推力球軸承13位于軸系頂端，易更換;加載盤10、推力球軸承13、推力球軸承座9以及推力盤8能夠沿軸向移動，實現(xiàn)液膜間隙的調(diào)整;機(jī)械密封組件5可實現(xiàn)軸向間隙補(bǔ)償，具有跟隨特性，從而保證工作的穩(wěn)定性;軸21與推力盤8直接連接，傳動鏈簡單，降低傳動鏈功耗，單向試驗推力軸承，降低試驗臺啟動力矩。試驗推力軸承組件4安裝的壓力傳感器18，能夠準(zhǔn)確測定單個瓦塊承受的載荷;溫度傳感器17能夠測量軸瓦表面溫度;試驗推力軸承座20上安裝的位移傳感器能夠間接測量試驗推力軸承膜厚。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]參照圖1，一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺，包括底座I，支撐腔體2通過螺紋連接固定在底座I上，支撐腔體2上部和支撐腔體蓋11通過螺紋連接，支撐腔體2周圍布置管路進(jìn)出口，支撐腔體2內(nèi)部設(shè)置有試驗介質(zhì)腔體3，試驗介質(zhì)腔體3通過螺紋連接在底座I上，試驗介質(zhì)腔體3上部和試驗介質(zhì)腔體蓋16通過螺紋連接。
[0012]試驗介質(zhì)腔體3內(nèi)部設(shè)置有試驗推力軸承組件4，試驗推力軸承組件4下部與試驗推力軸承底座20通過螺紋連接相連，試驗推力軸承底座20與試驗介質(zhì)腔體3通過螺紋連接相連，試驗推力軸承組件4內(nèi)可安裝各類傳感器，如溫度傳感器17和壓力傳感器18，試驗推力軸承組件4軸瓦與推力盤8下端面配合，推力盤8通過上端與軸21上端周向連接，以傳遞扭矩，軸21由上軸承14和下部軸承22組成支撐結(jié)構(gòu)。上軸承14配合安裝在上軸承座15中，上軸承座15與試驗推力軸承底座20通過螺紋連接，試驗推力軸承座20上安裝有位移傳感器19，加載盤10通過推力球軸承13與推力球軸承座9連接，推力球軸承座9與推力盤8上端面通過螺紋連接，加載盤10上部與液壓缸12的活塞桿端部形成浮動接觸，保證加載均勻性，液壓缸12底部與支撐腔體蓋11通過螺紋連接。
[0013]推力盤8與試驗介質(zhì)腔體蓋16通過機(jī)械密封組件5連接，推力盤8帶動機(jī)械密封組件5動環(huán)轉(zhuǎn)動，試驗介質(zhì)腔體蓋16與機(jī)械密封組件5靜環(huán)固定連接，設(shè)置在機(jī)械密封組件5上的密封介質(zhì)進(jìn)口 6和密封介質(zhì)出口 7分別與對應(yīng)管路連接。
[0014]本實用新型的工作原理:
[0015]支撐腔體2及支撐腔體蓋11為液壓缸12提供支撐。試驗介質(zhì)腔體3為試驗推力軸承組件4提供流體潤滑環(huán)境，試驗推力軸承組件4安裝在試驗介質(zhì)腔體3內(nèi)，試驗推力軸承組件4軸瓦與推力盤8下端面配對;液壓缸12活塞頭通過高副推動加載盤10，加載盤10通過推力球軸承13及推力球軸承座9與推力盤8相連，給試驗推力軸承組件4施加一部分軸向載荷;機(jī)械密封組件5安裝在試驗介質(zhì)腔體蓋16與推力盤8之間，推力盤8帶動機(jī)械密封組件5動環(huán)轉(zhuǎn)動，試驗介質(zhì)腔體蓋16與機(jī)械密封組件5靜環(huán)固定，通過調(diào)整密封介質(zhì)進(jìn)口 6和密封介質(zhì)出口 7處的壓力值，對推力盤8施加另一部分軸向載荷;軸21直接帶動推力盤8轉(zhuǎn)動，推力盤8下端面與試驗推力軸承組件4的軸瓦瓦面相對滑動;試驗推力軸承組件4的液膜間隙調(diào)整通過推力盤8上端與軸21上端連接實現(xiàn);機(jī)械密封組件5可實現(xiàn)軸向間隙補(bǔ)償，具有跟隨特性，保證試驗臺工作的穩(wěn)定性。
[0016]試驗推力軸承組件4安裝的壓力傳感器18準(zhǔn)確測定單個瓦塊承受的載荷;溫度傳感器17測量軸瓦表面溫度;試驗推力軸承座20上安裝的位移傳感器間接測量試驗推力軸承膜厚。
【主權(quán)項】
1.一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺，包括底座(I)，固定在底座(I)上的支撐腔體(2)，連接在支撐腔體(2)頂部的支撐腔體蓋(11)，支撐腔體(2)周圍布置管路進(jìn)出口；其特征在于:所述支撐腔體(2)內(nèi)部設(shè)置有連接在底座(I)上的試驗介質(zhì)腔體(3)，試驗介質(zhì)腔體(3)頂部連接試驗介質(zhì)腔體蓋(16)； 所述試驗介質(zhì)腔體(3)內(nèi)部固定有試驗推力軸承底座(20)，試驗推力軸承底座(20)上連接有試驗推力軸承組件(4)，試驗推力軸承組件(4)上部軸瓦與推力盤(8)下端面配合，推力盤(8)上端與軸(21)上端周向連接，以傳遞扭矩，軸(21)由上軸承(14)和固定在底座(I)上的下軸承(22)組成支撐結(jié)構(gòu)，主要承受徑向力；上軸承(14)配合安裝在上軸承座(15)中，上軸承座(15)連接在試驗推力軸承底座(20)上;推力球軸承座(9)與推力盤(8)上端面連接，加載盤(10)通過推力球軸承(13)與推力球軸承座(9)連接，加載盤(10)上部與液壓缸(12)的活塞桿端部形成高副接觸，液壓缸(12)底部與支撐腔體蓋(11)連接;推力盤(8)與試驗介質(zhì)腔體蓋(16)通過機(jī)械密封組件(5)連接，推力盤(8)帶動機(jī)械密封組件(5)動環(huán)轉(zhuǎn)動，試驗介質(zhì)腔體蓋(16)與機(jī)械密封組件(5)靜環(huán)固定連接;設(shè)置在機(jī)械密封組件(5)上的密封介質(zhì)進(jìn)口(6)和密封介質(zhì)出口(7)分別與對應(yīng)管路連接;所述液壓缸(12)和機(jī)械密封組件(5)對試驗推力軸承組件(4)組合加載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由機(jī)械密封和液壓缸組合加載的推力軸承試驗臺，其特征在于:所述試驗推力軸承組件(4)中安裝有溫度傳感器(17)及壓力傳感器(18)，所述試驗推力軸承底座(20)上安裝有位移傳感器(19)，能夠進(jìn)行軸承性能多參數(shù)測量。
【文檔編號】G01M13/04GK205538219SQ201620100029
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】王悅昶, 劉瑩, 張高龍, 劉向鋒, 王占朝, 宋智翔, 王玉明
【申請人】清華大學(xué)