用于立式水潤滑可傾瓦推力軸承液膜潤滑特性測試系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軸承潤滑特性測試，特別涉及一種用于立式水潤滑可傾瓦推力軸承液膜潤滑特性測試系統。
【背景技術】
[0002]在大型旋轉機械中，水潤滑可傾瓦推力軸承用于承載軸向的載荷。水潤滑可傾瓦推力軸承液膜的潤滑特性主要包括:軸承動靜接觸面間液膜的摩擦力/力矩、液膜的潤滑狀態、建立流體潤滑液膜所需的轉速等。由于大型旋轉機械的轉子自重和運行產生的軸向力非常高，軸承液膜的潤滑特性對整個轉子系統的穩定運行特別重要。軸承液膜的潤滑特性參數表征了動、靜部件配合面間的接觸關系，如果液膜的摩擦力/力矩較大，或建立流體潤滑所需的轉速較大，則會對軸承的耐磨層造成巨大的磨損，不僅大大降低了轉子部件的靈敏度、造成無功能耗，而且直接影響到軸承的壽命和轉子運行的穩定性。因此，須對推力軸承液膜的摩擦力/力矩進行測量，并確定建立流體潤滑所需的轉速，以對軸的潤滑性能進行評估。
[0003]在當前對軸承的研究和測試中，通常使用的軸承摩擦力矩測量儀主要用于中小型或微型軸承的測試，其轉速、負荷和精度等均不能滿足大型旋轉機械用推力軸承的要求。而且，通常使用的摩擦扭矩測量儀器或方法缺少對轉子的轉速進行監測，因而無法建立轉子轉速與軸承潤滑特性間的關系，得不到軸承液膜形成流體潤滑所需的轉子轉速。再者，通常使用的摩擦扭矩測量儀器或方法主要針對圓錐滾子、圓柱滾子、球型滾子等常見類型的軸承，并且均使用油作為潤滑劑，對于水潤滑的、立式、可傾瓦推力軸承的測試不具備通用性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種用于立式水潤滑可傾瓦推力軸承液膜潤滑特性測試系統，彌補了現有測試儀器和方法的不足，能夠對重載、水潤滑、立式、可傾瓦推力軸承液膜的摩擦力矩和建立流體潤滑所需的轉速等動力學特性進行實時、精確的考察。
[0005]為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現的:
一種用于立式水潤滑可傾瓦推力軸承液膜潤滑特性測試系統，其特點是，包含:
底座；
支架，其垂直設置在底座上；
驅動電機，其位于底座上；
承壓水室，其位于驅動電機上部；
設置在承壓水室內的被測軸承推力盤、可傾瓦塊、瓦塊支架，所述的可傾瓦塊設置在被測軸承推力盤上部，且所述的可傾瓦塊與被測軸承推力盤之間設有液膜，所述的瓦塊支架設置在可傾瓦塊上；
轉軸，其一端與驅動電機的輸出軸相連，另一端穿過所述承壓水室底部與被測軸承推力盤的底端相連； 靜止軸，其一端與瓦塊支架的頂端相連，另一端延伸設置在承壓水室外部；
力臂，其水平設置在靜止軸中；
驅動電機驅動轉軸旋轉，使得被測軸承推力盤與可傾瓦塊間的液膜產生摩擦力矩，所述的摩擦力矩使瓦塊支架和靜止軸產生轉動的趨勢，并在所述力臂的外端施加作用力，阻止靜止軸旋轉。
[0006]該測試系統還包含轉速采集部件；
其包含:轉速傳感器，位于轉軸的一側，用于采集轉軸的轉速參數；
第一記錄分析儀，其與轉速傳感器相連，用于記錄分析所述轉速參數。
[0007]該測試系統還包含力臂采集部件；
其包含:一對力傳感器，其分別設置在力臂的外端，用于測量施加在力臂外端作用力的大小；
第二記錄分析儀，其與一對力傳感器，用于記錄分析所述作用力的大小。
[0008]所述的支架連接有轉軸推力軸承和靜止軸徑向軸承;所述的轉軸推力軸承套置在轉軸上，用于為轉軸提供徑向和軸向的支撐;所述的靜止軸徑向軸承套置在靜止軸上，用于為靜止軸提供徑向支撐。
[0009 ]所述的驅動電機連接有變頻器。
[0010]所述的承壓水室與加壓系統和冷卻水循環系統，該加壓系統和冷卻水循環系統用于控制承壓水室內水的壓力和溫度。
[0011]所述靜止軸頂端設有軸向加載系統，所述的軸向加載系統用于為靜止軸加載軸向負荷。
[0012]本發明與現有技術相比，具有以下優點:
本發明彌補了現有測試儀器和方法的不足，能夠對重載、水潤滑、立式、可傾瓦推力軸承液膜的摩擦力矩和建立流體潤滑所需的轉速等動力學特性進行實時、精確的考察。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一種用于立式水潤滑可傾瓦推力軸承液膜潤滑特性測試系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。
[0015]如圖1所示，一種用于立式水潤滑可傾瓦推力軸承液膜潤滑特性測試系統，包含:底座I;支架2，其垂直設置在底座I上;驅動電機4，其位于底座I上;承壓水室13，其位于驅動電機4上部;設置在承壓水室13內的被測軸承推力盤20、可傾瓦塊21、瓦塊支架22，可傾瓦塊21設置在被測軸承推力盤20上部，且可傾瓦塊21與被測軸承推力盤20之間設有液膜，所述的瓦塊支架22設置在可傾瓦塊21上;轉軸9，其一端通過柔性聯軸器5與驅動電機4的輸出軸相連，另一端穿過承壓水室底部與被測軸承推力盤20的底端相連;靜止軸15，其一端與瓦塊支架22的頂端相連，另一端延伸設置在承壓水室13外部;力臂，其水平設置在靜止軸15中；驅動電機4驅動轉軸9旋轉，使得被測軸承推力盤20與可傾瓦塊21間的液膜產生摩擦力矩，摩擦力矩使瓦塊支架22和靜止軸15產生轉動的趨勢，并在力臂17的外端施加作用力，阻止靜止軸15旋轉。為了保證承壓水室13的密封性，在承壓水室13底部與轉軸9之間設有驅動側機械密封10，在承壓水室13頂部與靜止軸15之間設有非驅動側機械密封14，其中，底座I和支架2用于為整個測試系統提供支撐作用，保證測試的安全和穩定;柔性聯軸器5除傳遞扭矩驅動轉軸9外，還可避免驅動電機