一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，包括由实验腔底座、实验腔体和实验腔顶盖构成的实验腔，实验腔内填充有润滑介质；实验腔内设有由轴承座、实验推力瓦及摩擦副圆盘组成的测试轴承，轴承座设置在实验腔底座上；摩擦副圆盘上设有推力盘并通过传扭销与其固定连接；转轴贯穿实验腔并与推力盘固定连接。本发明避免了更换配对摩擦副时需要更换整个推力盘的问题，降低了更换成本，同时使实验装置具有更广泛的材料适用范围；实现了实验推力瓦的径向及轴向限位，利于简化装配过程；经过简单拆装过程，实验推力瓦可沿径向取出更换而不必装拆轴系，从而不会影响整体轴系的对中性能，满足了材料配副实验对频繁更换实验推力瓦的要求。
【专利说明】
一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置
技术领域
[0001]本发明属于轴承性能实验技术领域，具体涉及一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置。
【背景技术】
[0002]推力轴承作为机械系统中的基础和关键零部件，其性能直接决定了整个机械系统的寿命和可靠性。特别是对大型推力轴承而言，大尺寸下的高线速度会带来高雷诺数、湍流态流动等不同于小尺寸下的问题，精确测试此时推力轴承的性能和可靠性成为轴承测试的关键。在不同的润滑介质条件下，推力轴承有多种可能的摩擦配副，需要通过优选得到不同材料之间的最佳轴承材料配副。不同工况下轴承摩擦副表面存在不同的表面形貌，直接影响轴承的润滑性能。材料配副及表面形貌实验提出频繁更换轴承的需求。
[0003]另外，轴承可靠性研究中，也需要更换实验轴承，通过重复实验获得到所需的轴承性能参数。
[0004]目前授权、公开的专利中，专利《一种推力轴承试验装置》(申请号:200910236771.X公告号CN102053015)公布了一种用于井下钻采工具使用的推力轴承试验装置，可以进行轴承性能测试和评价;专利《双转向双向加载的推力轴承试验装置》(申请号:201210305389.1公告号CN102840984A)公布了一种针对核电主栗轴承的试验台，可实现双向旋转和双向加载;专利《一种力自平衡式推力轴承试验台》(申请号:2015102580400公布号CN104807641A)公布了一种模拟推力轴承使用工况的力封闭式推力轴承实验台，监测轴承性能。然而，上面公布的实验装置只是针对不经常更换实验轴承的场合，更换实验轴承时均存在装配过程复杂的问题，不适于轴承材料配副及重复实验。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决实验轴承装配过程复杂的问题，提供一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，完成推力轴承的材料配副及重复实验。
[0006]本发明通过以下技术方案来实现:
[0007]—种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，包括由实验腔底座、实验腔体和实验腔顶盖构成的实验腔，实验腔内填充有润滑介质;实验腔内设有由轴承座、实验推力瓦及摩擦副圆盘组成的测试轴承，轴承座设置在实验腔底座上;摩擦副圆盘上设有与其固定连接的推力盘;转轴贯穿实验腔并与推力盘固定连接。
[0008]所述的转轴通过密封辅助部件与实验腔底座密封连接，通过花键套与实验腔顶盖密封连接;转轴与推力盘之间还设有导向零件，传动销穿过推力盘与花键套将其固定连接，转轴通过花键套及传动销将扭矩传至推力盘上。
[0009]所述的转轴与密封辅助部件、花键套及导向零件在径向相配合，系统转轴依靠密封辅助部件及导向零件实现密封、对中及轴向位移。
[0010]所述的推力盘与轴承座之间还设有压紧套，推力盘在其底部还设有推力盘端盖；推力盘端盖与压紧套轴向贴合，压紧套与摩擦副圆盘轴向贴合，摩擦副圆盘与推力盘轴向贴合。
[0011]所述推力盘与摩擦副圆盘通过传扭销固定连接，推力盘通过传扭销带动摩擦副圆盘一起转动。
[0012]所述的摩擦副圆盘的更换为:拆除实验腔体，取出推力盘拆除推力盘端盖并取下压紧套，取下并更换摩擦副圆盘。
[0013]所述的实验推力瓦在径向还与径向限位环相连接，在实验推力瓦与径向限位环之间还设有限位挡片;径向限位环还与轴承座的侧面相连接。
[0014]所述的实验推力瓦径向与径向限位环通过连接螺钉连接，轴承座的侧面与径向限位环通过紧定连接螺钉连接;实验推力瓦与限位挡片在径向贴合，径向限位环为剖分式。
[0015]所述的实验推力瓦的更换为:拆除实验腔体，将径向限位环沿径向拆除，拆除限位挡片并略微顶起推力盘，沿径向取出并更换实验推力瓦。
[0016]所述的实验腔底座设置在实验平台基座上，实验腔体下部与实验腔底座连接，实验腔体上部与实验腔顶盖连接，轴承座安装于实验腔底座上;实验腔底座上还开设有润滑介质入口，实验腔体上开设有润滑介质出口。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0018]本发明提供的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，将推力盘与摩擦副圆盘进行分离设计，避免了更换配对摩擦副时需要更换整个推力盘的问题，降低了更换成本，同时使实验装置具有更广泛的材料适用范围。
[0019]本发明提供的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，通过径向限位环的连接设计，实现了实验推力瓦的径向及轴向限位，利于简化装配过程;经过简单拆装过程，实验推力瓦可沿径向取出更换而不必装拆轴系，从而不会影响整体轴系的对中性能，满足了材料配副实验对频繁更换实验推力瓦的要求。
【附图说明】
[0020]图1是本发明实验装置的结构示意图。
[0021]图2是本发明的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0023]参见图1，一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，包括由实验腔底座2、实验腔体8和实验腔顶盖10构成的实验腔，实验腔内填充有润滑介质;实验腔内设有由轴承座4、实验推力瓦5及摩擦副圆盘6组成的测试轴承，轴承座4设置在实验腔底座2上;摩擦副圆盘6上设有推力盘7并通过传扭销13与其固定连接;转轴16贯穿实验腔并与推力盘7固定连接。
[0024]具体的，所述的转轴16通过密封辅助部件3与实验腔底座2密封连接，通过花键套11与实验腔顶盖10密封连接;转轴16与推力盘7之间还设有导向零件12，传动销9穿过推力盘7与花键套11将其固定连接，转轴16通过花键套11及传动销9将扭矩传至推力盘7上。
[0025]所述的转轴16与密封辅助部件3、花键套11及导向零件12在径向相配合，系统转轴16依靠密封辅助部件3及导向零件12实现密封、对中及轴向位移。
[0026]所述的实验腔底座2设置在实验平台基座I上，实验腔体8下部与实验腔底座2连接，实验腔体8上部与实验腔顶盖10连接，轴承座4安装于实验腔底座2上;实验腔底座2上还开设有润滑介质入口，实验腔体8上开设有润滑介质出口。
[0027]进一步的，所述的推力盘7与轴承座4之间还设有压紧套14，推力盘7在其底部还设有推力盘端盖15;推力盘端盖15与压紧套14轴向贴合，压紧套14与摩擦副圆盘6轴向贴合，摩擦副圆盘6与推力盘7轴向贴合。
[0028]所述推力盘7与摩擦副圆盘6通过传扭销13固定连接，推力盘7通过传扭销13带动摩擦副圆盘6—起转动。
[0029]所述的摩擦副圆盘6的更换为:拆除实验腔体8，取出推力盘7拆除推力盘端盖15并取下压紧套14，取下并更换摩擦副圆盘6。
[0030]进一步的，所述的实验推力瓦5在径向还与径向限位环17相连接，在实验推力瓦5与径向限位环17之间还设有限位挡片19;径向限位环17还与轴承座4的侧面相连接。
[0031]所述的实验推力瓦5径向与径向限位环17通过连接螺钉18连接，轴承座4的侧面与径向限位环17通过紧定连接螺钉20连接;实验推力瓦5与限位挡片19在径向贴合，径向限位环17为剖分式。
[0032]所述的实验推力瓦5的更换为:拆除实验腔体8，将径向限位环17沿径向拆除，拆除限位挡片19并略微顶起推力盘7，沿径向取出并更换实验推力瓦5。
[0033]下面给出具体实施例:
[0034]—种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，包括实验平台基座1、实验腔底座2连接在实验平台基座I上，实验腔体8与实验腔底座2连接，实验腔体8上部与实验腔顶盖10连接，
[0035]被测试轴承由轴承座4、实验推力瓦5及摩擦副圆盘6组成，轴承座4安装于实验腔底座2上。
[0036]系统转轴16依靠密封辅助部件3及导向零件12实现转轴的密封、对中及轴向位移，转轴16通过花键套11及传动销9将扭矩传至推力盘7上，推力盘7通过传扭销13带动摩擦副圆盘6—起转动。
[0037]推力盘端盖15与推力盘7连接，并通过压紧套14将摩擦副圆盘6压紧在推力盘7上。摩擦副圆盘6与实验推力瓦5之间形成润滑液膜，实现推力轴承的润滑。
[0038]推力轴承的实验推力瓦5径向与径向限位环17通过连接螺钉18连接，轴承座4的侧面与径向限位环17通过紧定连接螺钉20连接，实验推力瓦5与径向限位环17之间装有限位挡片19，与实验推力瓦5外径紧密贴合，限制其径向位置。其中径向限位环17为剖分式，可沿径向拆除。
[0039]下面给出本发明的使用及操作说明:
[0040]实验腔底座2与实验腔体8、实验腔顶盖10共同形成半封闭式的实验空间，空间大部分区域填充有润滑介质。润滑介质从实验腔底座2的入口进入，从实验腔体8上部的侧面靠离心力甩出，形成润滑介质的循环与冷却。
[0041]实验平台1、轴系支承密封辅助部件3、支承零件12共同保证了转轴16的刚度要求、转动自由度及对中性能，同时通过花键套11实现了推力盘7的轴向浮动，与传动销9共同传递扭矩至推力盘7上。通过推力盘端盖15与压紧套14实现摩擦副圆盘6与推力盘7之间的轴向定位，通过传扭销13传递了推力盘的转动。
[0042]转轴16转动时，摩擦副圆盘6与实验推力瓦7之间形成流体润滑膜，推力盘微微抬升，同时可利用实验推力轴承中的传感器测量相关温度、压力等物理参数。
[0043]以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，包括由实验腔底座(2)、实验腔体(8)和实验腔顶盖(10)构成的实验腔，实验腔内填充有润滑介质;实验腔内设有由轴承座(4)、实验推力瓦(5)及摩擦副圆盘(6)组成的测试轴承，轴承座(4)设置在实验腔底座(2)上;摩擦副圆盘(6)上设有与其固定连接的推力盘(7);转轴(16)贯穿实验腔并与推力盘(7)固定连接。2.如权利要求1所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的转轴(16)通过密封辅助部件(3)与实验腔底座(2)密封连接，通过花键套(11)与实验腔顶盖(10)密封连接;转轴(16)与推力盘(7)之间还设有导向零件(12)，传动销(9)穿过推力盘(7)与花键套(11)将其固定连接，转轴(16)通过花键套(11)及传动销(9)将扭矩传至推力盘(7)上。3.如权利要求2所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的转轴(16)与密封辅助部件(3)、花键套(11)及导向零件(12)在径向相配合，系统转轴(16)依靠密封辅助部件(3)及导向零件(12)实现密封、对中及轴向位移。4.如权利要求1所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的推力盘(7)与轴承座(4)之间还设有压紧套(14)，推力盘(7)在其底部还设有推力盘端盖(15);推力盘端盖(15)与压紧套(14)轴向贴合，压紧套(14)与摩擦副圆盘(6)轴向贴合，摩擦副圆盘(6)与推力盘(7)轴向贴合。5.如权利要求1或4所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述推力盘(7)与摩擦副圆盘(6)通过传扭销(13)固定连接，推力盘(7)通过传扭销(13)带动摩擦副圆盘(6) —起转动。6.如权利要求1所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的摩擦副圆盘(6)的更换为:拆除实验腔体(8)，取出推力盘(7)拆除推力盘端盖(15)并取下压紧套(14)，取下并更换摩擦副圆盘(6)。7.如权利要求1所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的实验推力瓦(5)在径向还与径向限位环(17)相连接，在实验推力瓦(5)与径向限位环(17)之间还设有限位挡片(19);径向限位环(17)还与轴承座(4)的侧面相连接。8.如权利要求7所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的实验推力瓦(5)径向与径向限位环(17)通过连接螺钉(18)连接，轴承座(4)的侧面与径向限位环(17)通过紧定连接螺钉(20)连接;实验推力瓦(5)与限位挡片(19)在径向贴合，径向限位环(17)为剖分式。9.如权利要求7或8所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的实验推力瓦(5)的更换为:拆除实验腔体(8)，将径向限位环(17)沿径向拆除，拆除限位挡片(19)并略微顶起推力盘(7)，沿径向取出并更换实验推力瓦(5)。10.如权利要求1所述的可便捷更换摩擦副推力轴承实验装置，其特征在于，所述的实验腔底座(2)设置在实验平台基座(I)上，实验腔体(8)下部与实验腔底座(2)连接，实验腔体(8)上部与实验腔顶盖(10)连接，轴承座(4)安装于实验腔底座(2)上;实验腔底座(2)上还开设有润滑介质入口，实验腔体(8)上开设有润滑介质出口。
【文档编号】G01M13/04GK105973599SQ201610378520
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘莹, 宋智翔, 王占朝, 张高龙, 王悦昶, 刘向锋, 郭飞, 高志
【申请人】清华大学