一种推力加载系统的制作方法

本发明涉及机械轴承，更具体地说，它涉及一种推力加载系统。

背景技术：

1、目前，滑动推力轴承因其优越的特性被广泛的应用在火电，燃气轮机、核电等大型发电或动力设备中，滑动推力轴承是汽轮机中承受转子轴向推力并限制其轴向位移确保动静间隙的关键部件。现有汽轮机轴承试验装置中的推力轴承依靠上下平衡块的联动机构以使推力瓦块对于受力进行自适应调整，来实现瓦块间载荷均布，最终达到转子推力盘各处载荷均衡的特性。例如，发表在中国专利文献上的“一种止推轴承”，公开号为cn204357930u，包括径向轴承壳，径向轴承壳环形阵列有若干个推力瓦块，任意相邻的两个推力瓦块之间设有喷嘴，推力瓦块与径向轴承壳之间设有支撑块，支撑块包括球面状的底部和圆柱状的固定部，推力瓦块设有与固定部适配的圆形槽，固定部与圆形槽咬合连接，底部与径向轴承壳抵触连接，推力瓦块能根据轴的转速及轴向载荷的变化自动调整斜度，以适应不同的载荷、转速、轴的弹性变形和偏斜，建立起液体摩擦状态。然而，其缺点是其承载能力小，自位能力较低，且不能模拟轴承处于振动过程中的工况，从而影响测试结果准确度。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术中的轴承试验装置承载能力小，自位能力较低的不足，提供了一种推力加载系统，它能有效提高承载能力及自位能力，进而提高了系统测试的准确度。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种推力加载系统，包括液压加载装置、旋转传动系统、轴向加载装置及轴承座组件，液压加载装置、旋转传动系统和轴向加载装置以轴承座组件为基础支撑框架进行安装；旋转传动系统包括转子推动盘，液压加载装置采用液压缸活塞式加载，液压缸上活塞杆端部连接有力传感器，轴向加载装置设置在转子推动盘与力传感器之间的轴承座组件上，轴向加载装置包括轴瓦套、轴瓦体，轴瓦套上设有呈内球面结构的安装腔，轴瓦体转动安装于安装腔内；瓦块安装环，设置在远离轴瓦套的端面上，瓦块安装环端面内周向设有若干瓦块；随着加载系统通过液压缸将轴向载荷施加给力传感器，传递到轴向加载装置然后再施加向转子推力盘，其中，轴瓦体与轴瓦套的球面形成的自位能力，能够使轴瓦体、瓦块安装环及瓦块组成推力组件在轴瓦套内灵活摆动，直至各个瓦块与转子推力盘的推力面贴合，进而实现液压加载系统到旋转传动系统上的载荷均匀传递。

3、其中，轴承座组件包括轴承座一和轴承座二，轴承座一上设有固定盘，液压缸固定安装在固定盘上，还包括外接的液压缸油站，液压缸油站上连接有两根分别位于液压缸左右两侧的液压管道，通过液压缸油站向不同侧的油液管一输送油液，能够使液压缸带动活塞杆上的力传感器向左或右侧进行移动，从而控制施加载荷的大小和频率；液压缸控制柜，加载系统的控制总成；液压缸的活塞杆与力传感器通过螺纹连接并锁紧在一起；力传感器用螺栓与轴向加载装置的轴瓦套固定，通过加载轴承装置的灵活摆动保证施加的载荷可以平稳均匀的传递到转子推力盘上，避免轴向加载装置施加载荷将转子推力盘顶偏导致轴承试验结果的准确度受影响，施加载荷的大小和频率也可以通过力传感器实时监测和记录。其中，当转子推力盘与瓦块面组成的推力盘面不平行、且存在大角度偏差或大幅度振动时，瓦块、轴瓦体在轴瓦套内安装腔的球心滑动，使得瓦块与转子推力盘的推力面贴合，保持瓦块的载荷分布均匀，作用力传递稳定。因此，本发明具有较高的承载能力及自位能力，进而提高了系统测试的准确度。

4、作为优选，瓦块安装环端面设有环形安装槽，环形安装槽内周向等距设有喷油嘴，瓦块活动安装在相邻两喷油嘴之间，瓦块上固定设有球面垫，球面垫设有呈球面结构的球面端，球面端与安装槽底壁点接触。当转子推力盘与瓦块面组成的推力盘面不平行、存在小角度偏差或小幅度振动时，瓦块在球面垫的作用下自由摆动，根据受力快速调整与转子推力的推力面贴合。

5、作为优选，喷油嘴包括圆柱段、设置在圆柱段外壁上的圆环段及喷嘴头，瓦块上设有若干弧形卡槽，靠近弧形卡槽开口处的瓦块上设有弧形过渡槽，圆柱段设置在弧形过渡槽内，圆环段设置在弧形卡槽内，从而使瓦块能够在两相邻喷油嘴之间灵活摆动。该结构设计，便于实现瓦块在各个角度的微小调节，从而提高瓦块的自位能力。

6、作为优选，轴向加载装置内还包括油路结构，油路结构包括设置在轴瓦体的球面上的瓦体油槽，轴瓦套上设置有与瓦体油槽连通的进油孔，瓦块安装环朝向轴瓦体一侧设置有安装环油槽，轴瓦体上设置有连通瓦体油槽和安装环油槽的瓦体油道，瓦块安装环上还设置有连通喷油嘴和安装环油槽的安装环油道。轴瓦体的球面需要保持润滑，压油液从轴承箱体内通过进油孔进入瓦体油槽，然后从瓦体油槽溢出对球面端进行润滑；与此同时，油液经过瓦体油道进入安装环油槽，最后从安装环油槽流入喷油嘴对推力瓦块之间进行供油。油液经过球面端后在进入喷油嘴，从而保证了轴瓦体的球面端的充分润滑。

7、作为优选，轴承座组件上固定设呈环形结构的滑套，滑套上设有滑槽，轴瓦套外壁上固设有防转止动块，轴瓦套滑动连接在滑套内，防转止动块动连接在滑槽内。该结构设计，便于实现轴向加载装置在加载系统中施加载荷时的移动调节。

8、作为优选，轴瓦套开口侧的端壁上固设有固定压板，固定压板内设有由轴瓦套向瓦块安装环一侧逐渐收缩的弧形缩孔，弧形缩孔与轴瓦体的部分球面滑动连接。该结构能够实现轴瓦体在轴瓦套内的限位固定，便于轴瓦体的拆卸安装。

9、作为优选，轴瓦体上设有储油槽，储油槽与转子推力盘之间形成储油腔，储油腔上设有出油通道。便于油液的进出循环。

10、作为优选，安装环油槽深度大于安装环油道与安装环油槽的连通处的深度。安装环油槽能够暂时贮存一部分油液，提高油液进入喷油嘴的流动稳定性。

11、作为优选，所述进油通道不沿球面端的径向分布。该结构降低了油液进入瓦体油槽的阻力。

12、作为优选，轴瓦套呈碗状，轴瓦体球面端与轴瓦套内表面的形状相适应，且轴瓦套底部与轴瓦体之间设置有储油空间。该轴瓦体和轴瓦套的内外球面配合接触面积大，有利于提高承载能力；储油空间用于贮存一部分油液并作为球面端底部转动时的移动空间，并且在球面端移动时能够将储油空间的油液转移到球面端表面进行润滑。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：小载荷时推力瓦块在球面垫的作用下自由摆动，大载荷时轴瓦体在轴瓦套内绕球面端的球体球心滑动，使得瓦块与转子推力盘的推力面贴合，保持瓦块的载荷分布均匀，使作用力能够实现稳定传递，即在大载荷和小载荷下都能够保持足够的加载系统的自位能力。

技术特征：

1.一种推力加载系统，包括液压加载装置、旋转传动系统、及轴承座组件，液压加载装置、旋转传动系统和轴向加载装置以轴承座组件为基础支撑框架进行安装；旋转传动系统包括转子推动盘，液压加载装置采用液压缸活塞式加载，液压缸上活塞杆端部连接有力传感器，轴向加载装置设置在转子推动盘与力传感器之间的轴承座组件上，其特征是，轴向加载装置包括轴瓦套、轴瓦体，轴瓦套上设有呈内球面结构的安装腔，轴瓦体转动安装于安装腔内；瓦块安装环，设置在远离轴瓦套的端面上，瓦块安装环端面内周向设有若干瓦块。

2.根据权利要求1所述的一种推力加载系统，其特征是，瓦块安装环端面设有环形安装槽，环形安装槽内周向等距设有喷油嘴，瓦块活动安装在相邻两喷油嘴之间，瓦块上固定设有球面垫，球面垫设有呈球面结构的球面端，球面端与安装槽底面点接触。

3.根据权利要求2所述的一种推力加载系统，其特征是，喷油嘴包括圆柱段、设置在圆柱段外壁上的圆环段及喷嘴头，瓦块上设有若干弧形卡槽，靠近弧形卡槽开口处的瓦块上设有弧形过渡槽，圆柱段设置在弧形过渡槽内，圆环段设置在弧形卡槽内，从而使瓦块能够在两相邻喷油嘴之间灵活摆动。

4.根据权利要求3所述的一种推力加载系统，其特征是，轴向加载装置内还包括油路结构，油路结构包括设置在轴瓦体的球面上的瓦体油槽，轴瓦套上设置有与瓦体油槽连通的进油孔，瓦块安装环朝向轴瓦体一侧设置有安装环油槽，轴瓦体上设置有连通瓦体油槽和安装环油槽的瓦体油道，瓦块安装环上还设置有连通喷油嘴和安装环油槽的安装环油道。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种推力加载系统，其特征是，轴承座组件上固定设呈环形结构的滑套，滑套上设有滑槽，轴瓦套外壁上固设有防转止动块，轴瓦套滑动连接在滑套内，防转止动块滑动连接在滑槽内。

6.根据权利要求5所述的一种推力加载系统，其特征是，轴瓦套开口侧的端壁上固设有固定压板，固定压板内设有由轴瓦套向瓦块安装环一侧逐渐收缩的弧形缩孔，弧形缩孔与轴瓦体的部分球面滑动连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的一种推力加载系统，其特征是，轴瓦体上设有储油槽，储油槽与转子推力盘之间形成储油腔，储油腔上设有出油通道。

8.根据权利要求3所述的一种推力加载系统，其特征是，安装环油槽深度大于安装环油道与安装环油槽的连通处的深度。

9.根据权利要求3所述的一种推力加载系统，其特征是，所述进油通道不沿球面端的径向分布。

10.根据权利要求1所述的一种推力加载系统，其特征是，轴瓦套呈碗状，所述轴瓦体球面端与轴瓦套内表面的形状相适应，且轴瓦套底部与轴瓦体之间设置有储油空间。

技术总结
本发明公开了一种推力加载系统，涉及机械轴承技术领域。该发明包括液压加载装置、旋转传动系统、轴向加载装置及轴承座组件，液压加载装置、旋转传动系统和轴向加载装置以轴承座组件为基础支撑框架进行安装；旋转传动系统包括转子推动盘，液压加载装置包括液压缸，液压缸上活塞杆端部连接有压力传感器，轴向加载装置设置在转子推动盘与压力传感器之间的轴承座组件上，轴向加载装置包括轴瓦套、轴瓦体，轴瓦套上设有呈内球面结构的安装腔，轴瓦体转动安装于安装腔内；瓦块安装环，设置在远离轴瓦套的端面上，瓦块安装环端面内周向设有若干瓦块；加载系统通过液压缸将轴向载荷施加给力压力传感器，传递到轴向加载装置然后再施加向转子推力盘。

技术研发人员：朱伟强,郑寅,黄飞龙,沈卫英,阮圣焕,李永斌,翁彬锋,陈梦睿
受保护的技术使用者：浙江申发轴瓦股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13