本发明中的轴向加载装置8包括推力轴承81、支撑轴82、支撑轴承83、承推盘84、防转柱85、轴向加载油缸86和直角挡板87、密封圈88、润滑油进口 89和润滑油出口 80。输出过渡轴92靠近后端的侧面上设有一圈第一凸缘921，输出过渡轴包括位于该第一凸缘921前侧的输出过渡轴本体920和位于该第一凸缘921后侧的凸柱部922 ;输出过渡轴本体920与待测试的推力轴承设备主轴相连，推力轴承套装在凸柱部922上，并抵靠第一凸缘921的后端面。凸柱部922的后端面上开设有中心盲孔，支撑轴82的一端插入并固定在该中心盲孔内，支撑轴承83套装在支撑轴上。支撑轴82的侧面上设有一圈第二凸缘822，第二凸缘822的前端面抵靠凸柱部922的后端面，第二凸缘822的后端面抵靠支撑轴承83的前端面。承推盘84罩盖在推力轴承81和支撑轴承83外，并抵靠推力轴承81的后端面和支撑轴承83的后端面。承推盘84的侧面上开设有插槽，防转柱85的一端固定在设备台架上，另一端伸入该承推盘的插槽内。图中，防转柱85为一螺柱，防转螺柱利用螺母固定在设备台架上，螺柱顶端位于承推盘的凹槽中，防止过渡轴转动时承推盘跟转。轴向加载油缸86安装在设备台架上，并沿轴向抵压在承推盘84的后端面上。直角挡板的一条边用螺栓固定在承推盘84上，另一条边卡在输出过渡轴的第一凸缘921的前端面上。承推盘84包括顶壁841和由顶壁841的周缘向该顶壁的一侧延伸的侧壁842。密封圈88设置在承推盘侧壁842的内表面与第一凸缘921的侧壁之间。输出过渡轴的第一凸缘921、密封圈88和承推盘84围合形成一个封闭空间。润滑油进口 89和润滑油出口 90开设在承推盘上，并与该封闭空间连通。
[0022]最好是，推力轴承81为推力调心滚子轴承，支撑轴承83为圆柱滚子轴承。承推盘84的后端面为球面，轴向加载油缸86与承推盘后端面相接触的端面为平面。承推盘与轴向加载油缸之间为球面与平面间接触，减小了对中误差对轴向加载装置的受力影响。
[0023]本发明由输出过渡轴的第一凸缘、密封圈和承推盘形成一个封闭的空间，利于润滑油的润滑效果与循环流动。直角挡板共有3个，均匀的分布于承推盘的周围，并用螺栓固定在承推盘上，可防止承推盘在油缸脱开时脱落。
[0024]试验装置运转时轴向加载油缸施加轴向的推力，由承推盘传递到推力调心滚子轴承，再传递到输出过渡轴，最后到达推力轴承设备主轴，同时推力轴承设备主轴由电机端带动旋转，输出过渡轴同时跟转，由于采用了推力调心滚子轴承与防转柱，承推盘在装置运转时保持静止状态。轴向加载油缸可通过液压控制装置产生设定的推力模拟螺旋桨推力。通过调整供油压力，产生推力轴承设备各个运转工况下所需的试验推力。
[0025]通过对推力轴承设备主轴输出端模拟实船螺旋桨产生的推力，真实地对其内部推力瓦性能进行试验，成功解决了推力轴承设备试验轴向推力的模拟与控制、采用液压加载模拟推力的设备过于复杂、安装繁琐的问题，节约了人力及时间成本。
【主权项】
1.一种船用推力轴承设备试验装置，其特征在于: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。
2.如权利要求1所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述的输入端径向加载装置和输出端径向加载装置均包括油缸承载支架、径向加载油缸、承载底板、一对拉力螺柱、承载框架、一对心轴和一对轴承； 油缸承载支架固定在倾斜底座上；径向加载油缸的缸体和活塞杆分别与承载底板和油缸承载支架相连；所述的承载框架包括顶板和一对侧板，该一对侧板彼此相对，一对侧板的上端与顶板相连；每一拉力螺柱的两端分别穿过承载底板和承载框架的顶板，旋套在各拉力螺柱两端的螺母分别抵压在承载底板上和承载框架的顶板上；该一对心轴的两端分别安装在承载框架的一对侧壁上，该一对轴承分别套装在一对心轴上； 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。
3.如权利要求2所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述输入端径向加载装置和输出端径向加载装置均包括两对隔圈，其中一对隔圈套装在一根心轴上，另一对隔圈套装在另一根心轴上；每一对隔圈分别位于轴承的两侧；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； 所述的电机为变频调速电机，所述的轴承为调心球轴承。
4.如权利要求2所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，承载框架的顶板数量为两块，其中一根拉力螺柱的两端分别穿过所述承载底板和其中一块承载框架的顶板，另一根拉力螺柱的两端分别穿过所述承载底板和另一块承载框架的顶板。
5.如权利要求1所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述的轴向加载装置包括推力轴承、支撑轴、支撑轴承、承推盘、防转柱、轴向加载油缸和直角挡板； 所述输出过渡轴靠近后端的侧面上设有一圈第一凸缘，输出过渡轴包括位于该第一凸缘前侧的输出过渡轴本体和位于该第一凸缘后侧的凸柱部；所述的输出过渡轴本体与待测试的推力轴承设备主轴相连，所述的推力轴承套装在所述的凸柱部上，并抵靠所述第一凸缘的后端面；所述的凸柱部的后端面上开设有中心盲孔，所述的支撑轴的一端插入并固定在该中心盲孔内，所述的支撑轴承套装在支撑轴上；支撑轴的侧面上设有一圈第二凸缘，第二凸缘的前端面抵靠凸柱部的后端面，第二凸缘的后端面抵靠支撑轴承的前端面； 承推盘罩盖在推力轴承和支撑轴承外，并抵靠推力轴承的后端面和支撑轴承的后端面；承推盘的侧面上开设有插槽，防转柱的一端固定在设备台架上，另一端伸入该承推盘的插槽内； 所述轴向加载油缸安装在设备台架上，并抵压在承推盘的后端面上；所述直角挡板的一条边固定在承推盘上，另一条边卡在输出过渡轴的第一凸缘的前端面上。
6.如权利要求5所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述直角挡板共3个，均匀分布在承推盘的周围。
7.如权利要求5所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述的推力轴承为推力调心滚子轴承，所述的支撑轴承为圆柱滚子轴承； 所述承推盘的后端面为球面，轴向加载油缸与承推盘后端面相接触的端面为平面。
8.如权利要求5所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述的承推盘包括顶壁和由所述顶壁的周缘向该顶壁的一侧延伸的侧壁； 该轴向加载装置还包括密封圈，该密封圈设置在承推盘侧壁的内表面与所述第一凸缘的侧壁之间； 输出过渡轴的第一凸缘、密封圈和承推盘围合形成一个封闭空间，在所述承推盘上开设有与该封闭空间连通的润滑油进口和润滑油出口。
9.如权利要求1所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，所述的输入端径向加载装置和输出端径向加载装置安装在倾斜底座上。
10.如权利要求1所述的船用推力轴承设备试验装置，其特征在于，待测试的推力轴承设备主轴的两端均设有法兰，所述的输入过渡轴和输出过渡轴均为法兰轴。
【专利摘要】本发明公开了一种船用推力轴承设备试验装置，包括变频调速电机、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。在推力轴承设备主轴两端分别连接有输入过渡轴和输出过渡轴。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；轴向加载装置用于向输出过渡轴施加轴向载荷。万向联轴器连接在齿轮箱的输出端与输入过渡轴之间。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行时的各项性能指标。
【IPC分类】G01M13-04
【公开号】CN104792532
【申请号】CN201510210447
【发明人】李岳峰, 程晓明, 张健, 贾克甲, 高俊峰, 刘召, 崔向海, 刘逸斐, 杜言锋, 柴文杰
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一一研究所
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月28日