船用推力轴承设备试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测试设备，尤其涉及一种船用推力轴承设备试验装置。
【背景技术】
[0002]船用推力轴承设备安装在船舶轴系中，是船舶主动力传动装置的重要组成部分，用于传递主机功率及承受螺旋桨推力，并且作为支撑承受轴系重量。推力轴承设备采用自润滑方式进行轴承润滑时，设备运转时推力轴带起油池中的润滑油，通过集油器的收集与合理分配后，输送至各轴承润滑点。集油器需考虑推力轴承设备实船倾斜安装状态，使各个润滑点供油量充足平衡，同时推力轴承设备需要考虑不同安装状态下油液的密封状况，主轴两端存在径向载荷与设备安装角度的情况下油液是否会渗漏等问题。因此推力轴承设备试验装置的设计需充分考虑设备的倾斜安装及其两端轴承径向负重状况。
[0003]现有技术的船用推力轴承设备试验装置一般为水平直线轴系；采用电机、齿轮箱、推力轴承设备连接运行；仅模拟了螺旋桨推力。这种试验装置的不足之处有如下两点:
[0004]I)推力轴承设备为水平安装，不能完全模拟实船安装时倾斜状态下推力轴承设备内部润滑油流动；
[0005]2)对于推力轴承设备前后径向轴承负重没有关注，不能模拟承受径向力状态，或者联接实物设备模拟负重，造成加载机构复杂，试验成本大幅升高，且轴系对中和安装耗时较长，不能满足产品批量试验要求。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种带径向和轴向加载的斜置船用推力轴承设备试验装置，该试验装置可模拟推力轴承设备实船运行时所受螺旋桨轴向推力及两端承受轴系挂重的状态，同时模拟推力轴承设备实船倾斜安装的状态，从而可以更真实地测试推力轴承运彳丁时的各项性能指标。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0008]一种船用推力轴承设备试验装置，包括电机、齿轮箱、万向联轴器、倾斜底座、设备台架、输入端径向加载装置、输出端径向加载装置和轴向加载装置；电机和齿轮箱水平安装，该电机的输出端与齿轮箱的输入端相连；倾斜底座的上表面呈倾斜状，设备台架固定在倾斜底座的上表面上，待测试的推力轴承设备设置在该设备台架上；在待测试的推力轴承设备主轴的输入端连接有输入过渡轴，在待测试的推力轴承设备主轴的输出端连接有输出过渡轴；所述的输入端径向加载装置和输出端径向加载装置分别用于向输入过渡轴和输出过渡轴施加径向载荷；所述的轴向加载装置用于向输出过渡轴施加轴向载荷；所述万向联轴器连接在齿轮箱的输出端与输入过渡轴之间。
[0009]采用上述技术方案后，本实用新型具有以下优点:
[0010]1、本实用新型中的电机、齿轮箱水平安装，推力轴承设备、轴向加载装置、径向加载装置安装在有一定倾斜角度的设备台架上，形成了带有夹角的轴线，模拟了实船推力轴承设备的安装状态；通过万向联轴器将水平与倾斜部分联接起来，模拟了实船万向联轴器的结构，补偿了存在的轴线夹角；两个径向加载装置分别安装在推力轴承设备主轴法兰两端的过渡轴上，通过下方的加载油缸施加向下的一定拉力载荷，达到模拟实船中推力轴承设备主轴两端的挂重；轴向加载装置安装在推力轴承设备后端的输出过渡轴上，通过该装置的加载油缸施加轴向的推力，模拟实船中推力轴承设备所承受的螺旋桨推力作用；
[0011]2、本实用新型的试验装置一方面模拟实船状态下动力源水平安装、推进轴系倾斜安装的状态，真实的反应推力轴承设备实船运行时内部润滑油流动；另一方面，试验装置安装时，由于万向联轴器补偿能力强，轴系对中要求低、安装方便，试验时大大节省了安装工时，提高了试验效率。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型船用推力轴承设备试验装置一实施例的基本结构示意图。
[0013]图2是本实用新型船用推力轴承设备试验装置一实施例的原理示意图。
[0014]图3、图4是本实用新型中的径向加载装置一实施例的结构示意图。
[0015]图5是本实用新型中的轴向加载装置一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。
[0017]请参见图1和图2。根据本实用新型一实施例的船用推力轴承设备试验装置，用于模拟推力轴承设备在实船运行时所受螺旋桨轴向推力及两端承受轴系挂重的状态，对推力轴承设备9的性能进行测试；它包括变频调速电机1、齿轮箱2、万向联轴器3、倾斜底座4、设备台架5、输入端径向加载装置6、输出端径向加载装置7、轴向加载装置8、冷却装置11、润滑泵站12、数据监测装置15和液压控制装置16。图中所示，110为变频调速电机底座，210为齿轮箱底座。
[0018]变频调速电机I和齿轮箱2水平安装，变频调速电机I的输出端与齿轮箱2的输入端相连。倾斜底座4的上表面呈倾斜状，设备台架5固定在倾斜底座的上表面上。待测试的推力轴承设备9设置在该设备台架5上，并与倾斜底座4 一致倾斜。在待测试的推力轴承设备主轴的输入端连接有输入过渡轴91，输出端连接有输出过渡轴92。输入端径向加载装置6安装在倾斜底座4上，用于向输入过渡轴91施加径向载荷；输出端径向加载装置7安装在倾斜底座4上，用于向输出过渡轴92施加径向载荷。轴向加载装置8用于向输出过渡轴92施加轴向载荷。万向联轴器3连接在齿轮箱2的输出端与输入过渡轴91之间。优选地，待测试的推力轴承设备主轴的两端均设有法兰，输入过渡轴91和输出过渡轴92均为法兰轴。
[0019]冷却装置11提供推力轴承设备冷却用水，润滑泵站12提供轴向加载装置与齿轮箱的润滑用油，数据监测装置15用于监测与记录径向加载装置7和轴向加载装置8中的各个油缸所产生的载荷、被测试的推力轴承设备上各温度测量点的温度，液压控制装置16用于提供径向加载装置7和轴向加载装置8中的各个油缸所需的压力，控制各油缸的载荷大小。
[0020]请参考图3和图4。输入端径向加载装置6和输出端径向加载装置7结构相同，以下以输入端径向加载装置6为例说明。
[0021 ] 输入端径向加载装置6包括油缸承载支架61、径向加载油缸62、承载底板63、一对拉力螺柱64、承载框架65、一对心轴66、两对隔圈67和一对轴承68。
[0022]油缸承载支架61固定在倾斜底座4上。径向加载油缸62的缸体和活塞杆分别与承载底板63和油缸承载支架61相连。承载框架65包括顶板651和一对侧板652，该一对侧板652彼此相对，一对侧板652的上端与顶板651焊接连接。每一拉力螺柱64的两端分别穿过承载底板63和承载框架的顶板651，旋套在各拉力螺柱两端的螺母69分别抵压在承载底板和承载框架的顶板上。一对心轴66的两端分别安装在承载框架的一对侧板652上，一对轴承68分别套装在一对心轴66上。轴承68优选采用调心球轴承。一对隔圈67套装在一根心轴上，另一对隔圈67套装在另一根心轴上，每一对隔圈分别位于轴承68的两侧，各隔圈的一个端面抵靠轴承的端面，各隔圈的另一端面抵靠承载框架的侧板652，从而将轴承68进行限位。输入端径向加载装置的一对轴承相互对称地抵压在输入过渡轴上，输出端径向加载装置的一对轴承相互对称地抵压在输出过渡轴上。图中，顶板651的数量为两块，其中一根拉力螺柱64的两端分别穿过承载底板63和其中一块承载框架的顶板，另一根拉力螺柱64的两端分别穿过承载底板63和另一块承载框架的顶板。
[0023]上述承载框架65由钢板焊接为一个整体，心轴66安装在承载框架的侧板上并利用轴用挡圈固定。轴承68抵压在输入过渡轴或输出过渡轴的圆周表面上，轴承可以消除运转时承载框架的位置、状态不平衡等对输入过渡轴及输出过渡轴的影响。径向加载油缸62用螺栓与承载底板63连接固定，利用穿过油缸承载支架顶板圆孔的拉力螺柱与承载框架连接起来，通过控制拉力螺柱的长度尺寸来确保承载框架与承载底板两端的距离相等。
[0024]本实用新型的试验装置运转时，径向加载油缸62施加扩张力在油缸承载支架顶部与承载底板上，带动旋套于拉力螺柱64上端的螺母69对承载框架65产生向下的拉力，通过心轴与调心球轴承作用在输入过渡轴及输出过渡轴上，形成了对推力轴承设备主轴的一个模拟质量挂重作用。推力轴承设备主轴由电机端带动旋转，输入过渡轴及输出过渡轴同时跟转，带动两个轴承68转动，承载框架与拉力螺柱则保持静止受力状态。通过调整供油压力，产生推力轴承设备运转工况下所需的模拟质量挂重。
[0025]通过对推力轴承设备主轴前后端产生模拟实船状态所联接轴系设备重量，真实地对径向轴承性能进行试验，成功解决了推力轴承设备试验径向轴承无负重、用实物质量模拟挂重时，过于复杂的安装对中问题，节约了人力及时间成