專利名稱：徑向滑動軸承試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軸承實驗臺，特別是一種徑向滑動軸承實驗臺。
技術背景
流體動壓徑向滑動軸承具有承載能力大、功耗小、耐沖擊、抗振性好、運轉精度 高等突出的優點。所以，在高速、低速以及高速精密的旋轉機械中應用十分普遍，而 且成為旋轉機械的重要部件。比如在汽輪機組、艦船主動力機組、石油鉆井機械、軋 機及各類大型機床中都有廣泛的應用，而且成為這類機械的關鍵部件之一。目前，國 內各大高校用于測量流體動壓滑動軸承壓力分布、溫度分布和位移的試驗臺已有不 少，但它們大多數是在定參數條件下工作，無法考察變參數對軸承袖膜壓力的影響情 況。而且他們大多數都是小尺寸小功率的試驗臺，與實際工況相差交大。 實用新型內容
本實用新型的目的在于針對現有技術存在的缺陷，提供一種徑向滑動軸承實驗 臺，能用于實驗參數和工況可變的中型大功率徑向滑動軸承，能很好的模擬實際情況， 得到可信度高的實驗數據。
為達到上述目的，本實用新型的構思是
本實驗臺采用的工作原理
由液壓系統提供的高壓油進入靜壓油墊，作用于懸浮在靜壓油墊上的軸承座上實 現靜壓加載，電機拖動主軸旋轉，于是主軸與軸瓦產生相對運動，形成動壓油膜承受 外載荷。主軸轉速及徑向載荷可以根據需要在一定范圍內調整，以模擬不同的工況。 本試驗臺的軸瓦設計為剖分式結構，它由上、下瓦組成。便于拆裝和更換。 主軸上的軸套可更換，以改變直徑；軸瓦也可以更換，以達到改變內徑、寬徑比 及材料等參數；軸承座的作用一是將傳感器及其線路與高壓油隔開，二是配合不同寬 度的墊塊來實現不同寬度軸瓦的安裝。因此，通過這套機構可以方便地改變試驗軸承 的各項參數。
按功能要求來分，本試驗臺分為驅動系統，加載系統，潤滑系統，測試系統幾個 部分。針對各系統具體的功能要求，本論文提出的設計方案如下 (l)驅動系統為了實現連續調速要求，考慮到成本因素，本實驗臺采用的是變頻器和變頻調速 三相異步電動機。
(2) 加載系統
本實驗臺采取的是靜壓加載裝置。供油系統通過靜壓支承將載荷施加到實驗軸承 座的底部，靜壓支承是一個具有高壓油腔的靜壓油墊結構。調節供油系統中壓力控制 閥可得到連續變化的穩定載荷。
(3) 潤滑系統
結合本實驗臺的靜壓加載方式，采用了壓力供油的潤滑方式，潤滑系統與加載系 統共用一套供油系統。
(4) 測試系統
溫度(10)和壓力傳感器(11)埋設于試驗軸瓦(8)中，位移傳感器(3)則裝在軸瓦 (2、 8)外的水平和豎直截面位置上。傳感器的信號通過數據采集卡采集并實時輸入計 算機(20、 21)顯示并保存，用于進一步研究和分析。改變軸瓦(2、 8)內腔的幾何形狀、 尺寸、及材料等參數即可測試這些參數對軸承動態和靜態性能的影響。
根據上述的實用新型構思，本實用新型采用下述技術方案
一種徑向滑動軸承實驗臺，包括由電機驅動的主軸上套裝軸套后再套裝實驗的
上、下軸瓦，其特征在于
1) .所述的下軸瓦的兩側貼上兩塊墊塊后插置于所述的實驗軸承座中，然后由螺 釘固定連接成一體，實驗軸承座密封滑配插置在一個靜壓油槽中，靜壓油槽內腔接通 高壓油源，構成加載系統；
2) .在下軸瓦內安裝一個壓力傳感器和一個溫度傳感器，在上軸瓦的上面和側面 各安裝一個位移傳感器，所述的壓力傳感器、溫度傳感器和位移傳感器的信號由導線 引出，徑數據采集卡接入計算機構成測試系統。
在上述的徑向滑動軸承實驗臺中，有一個固定的箱體通過螺釘與一個端蓋固定連 接形成一個油密封腔，在該油密封腔內安置所述的靜壓油槽、實驗軸承座和實驗的上、 下軸瓦，所述的主軸由安裝在箱體側壁和端蓋上的兩個滾動軸承支撐；所述的主軸從 箱體側壁伸出，通過聯軸器與所述的電機的ll出軸聯接。
在上述的徑向滑動軸承實驗臺中，有一個儲油箱的出油管經高壓油泵接靜壓油牛曹 和上下軸瓦內腔，而其進油口通過抽油泵接通箱體內腔下部。
在上述的徑向滑動軸承實驗臺中，所述的電機是采用變頻器調控的交流電動機，所述的聯軸節釆用彈性聯軸節。
本實用新型與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優
點
(1) 試驗臺簡單實用，操作方便。這一方面可以方便安裝調試，簡化實驗過程； 另一方面可降低制造成本。
(2) 試驗臺采用倒置結構。因為在實驗軸承固定的正置結構中，難以對高速旋轉 的主軸施加外載荷。倒置結構中的實驗軸承懸浮在主軸上，無附加約束時，可自由轉 動。
(3) 結構上能夠實現實驗軸承的寬徑比，相對間隙，外載荷及實驗主軸轉速的變 化，并能測量軸承沿軸向的壓力分布規律。
(4) 實驗主軸采用電機直接驅動，通過柔性聯軸器將電機主軸和實驗主軸聯結起 來，以此來降低振動及安裝誤差對測試系統的影響。
(5) 測試系統引入微機采集數據并進行合理的分析處理。
圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。 圖2是圖1示例的整個試驗裝置的外型示意圖。 圖3是圖2的俯視圖。
圖4是圖1示例中實驗軸瓦的加載和潤滑原理圖。
具體實施方式
本實用新型的一個優選實施例結合附圖說明如下
參考圖l，本徑向滑動軸承實驗臺，包括由電機16驅動的主軸14上套裝軸套4 后再套裝實驗的上、下軸瓦2、 8。下軸瓦8的兩側貼上兩塊墊塊9后插置于實驗軸 承座11中，然后由螺釘固定連接成一體，實驗軸承座11密封滑配插置在一個靜壓油 槽13中，靜壓油槽13內腔接通高壓油泵，構成加載系統。在下軸瓦8內安裝一個壓 力傳感器12和一個溫度傳感器10，在上軸瓦2的上面和側面各安裝一個位移傳感器 3,壓力傳感器12、溫度傳感器10和位移傳感器3的信號由導線引出，.經數據采集 卡19接入計算機20，構成測試系統。
參考圖2、圖3和圖4，有一個固定的箱體1通過螺釘與一個端蓋5固定連接形成一個油密封腔，在該油密封腔內安置所述的靜壓油槽13、實驗軸承座ll和實驗的 上、下軸瓦(2、 8)，所述的主軸14由安裝在箱體1側壁和端蓋5上的兩個滾動軸承 6支撐；所述的主軸15從箱體1側壁伸出，通過聯軸器15與所述的電機16的輸出 軸聯接。
有一個儲油箱18的出油管經高壓油泵17接靜壓油槽13和上下軸瓦2、 8內腔， 而其進油口通過抽油泵19接通箱體1內腔下部。
上述的電機16是采用變頻器調控的交流電動機，所述的聯軸節15采用彈性聯軸節。
根據徑向滑動軸承的三維熱彈流仿真計算，實驗臺的主要設計參數如下
(1)徑向負荷范圍0 5(K)00N;
(2)主軸的轉速范圍50 3000rpm;
(3)拖動電機的額定功率為18. 5KW;
(4)瓦塊結構:剖分式；
(5)瓦塊數2;
(6)軸瓦內徑200醒(可變)，外徑304咖;
(7)軸瓦材料為巴氏合金(可更換)；
(8)潤滑方式壓力供油潤滑；
(9)潤滑劑為32號汽輪機油。
權利要求1、一種徑向滑動軸承試驗臺，包括由電機(16)驅動的主軸(14)上套裝軸套(4)后再套裝實驗的上、下軸瓦(2、8)，其特征在于a.所述的下軸瓦(8)的兩側貼上兩塊墊塊(9)后插置于所述的實驗軸承座(11)中，然后由螺釘固定連接成一體，實驗軸承座(11)密封滑配插置在一個靜壓油槽(13)中，靜壓油槽(13)內腔接通高壓油源，構成加載系統；b.在下軸瓦(8)內安裝一個壓力傳感器(12)和一個溫度傳感器(10)，在上軸瓦(2)的上面和側面各安裝一個位移傳感器(3)，所述的壓力傳感器(12)、溫度傳感器(10)和位移傳感器(3)的信號由導線引出，徑數據采集卡(19)接入計算機(20)構成測試系統。
2、 根據權利要求1所述的徑向滑動軸承實驗臺，其特征在于有一個固定的箱體(l) 通過螺釘與一個端蓋(5)固定連接形成一個油密封腔，在該油密封腔內安置所述的 靜壓油槽(13)、實驗軸承座(ll)和實驗的上、下軸瓦(2、 8)，所述的主軸(14)由 安裝在箱體(1)側壁和端蓋(5)上的兩個滾動軸承(6)支撐；所述的主軸(15)從箱體 (1)側壁伸出，通過聯軸器(15)與所述的電機(16)的輸出軸聯接。
3、 根據權利要求1所述的徑向滑動軸承實驗臺，其特征在于有一個儲油箱(18)的出 油管經高壓油泵(17)接靜壓油槽(13)和上、下軸瓦(2、 8)內腔，而其進油口通過 抽油泵(19)接通箱體(1)內腔下部。
4、 根據權利要求2所述的徑向滑動軸承實驗臺，其特征在于所述的電機(16)是采用 變頻器調控的交流電動機，所述的聯軸節(15)采用彈性聯軸節。
專利摘要本實用新型涉及一種徑向滑動軸承實驗臺。它包括由電機驅動的主軸上套裝軸套后再套裝實驗的上、下軸瓦，下軸瓦置于靜壓油槽內，該靜壓油槽內腔接通高壓油源構成加載系統；在下軸瓦內安裝壓力傳感器和溫度傳感器，上軸瓦上面和側面安裝位移傳感器，所有的傳感器信號引出經數據采集卡接入計算機，構成測試系統。本實用新型能用于實驗參數和工況可變的中型大功率控向滑動軸承，能很好的模擬實際情況，得到可信度高的實驗數據。
文檔編號G01M13/00GK201130095SQ200720198910
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月6日 優先權日2007年12月6日
發明者于茂華, 劉紅軍, 雯 張, 張敏亮, 王國亮, 王小靜, 謝明春 申請人:上海大學