一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台的制作方法
【专利摘要】一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台，包括底座，支撑腔体及试验介质腔体，试验介质腔体内部设置有试验推力轴承组件，液压缸和机械密封组件组合为试验推力轴承组件组合加载；液压缸上端与支撑腔体盖连接，下端活塞杆端部通过加载盘及推力球轴承和推力盘连接。推力盘与试验介质腔体盖通过机械密封组件连接。通过压力传感器、温度传感器及位移传感器等开展测量；本实用新型采用机械密封与液压组合加载，能够施加大轴向载荷，可克服常用来承受轴向力的推力球轴承极限载荷与极限转速之间的矛盾。试验台传动链简单，选用单向试验推力轴承，降低试验台启动力矩，有效地降低试验成本和提高可靠性。
【专利说明】
一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种推力轴承试验台，具体涉及一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台。
【背景技术】
[0002]大型推力轴承在核电、化工等重要领域广泛使用，其工作性能对于设备的安全高效运行有决定性作用。大型推力轴承的设计、制造和使用中的一些关键技术需要试验研究支撑。由于大型推力轴承应用环境的特殊性，开展现场试验风险过高，基于推力轴承试验台的台架试验研究被广泛使用。目前，已经授权、公开的专利包括《一种力自平衡式推力轴承试验台》(申请号:201510258040.0公告号:CN 104807641 A);《双转向双向加载的推力轴承试验装置》(申请号:201210305389.1公布号:CN 102840984 A);《一种推力轴承试验装置》(申请号:200910236771.X公开号:CN102053015 A)等。以上这些试验台中均使用单一装置加载轴向载荷，同时设计单独的平衡轴向载荷装置，这使得试验台结构复杂且在大轴向载荷情况下加载系统性能要求过高，增加试验成本和不确定性。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台，能够施加大轴向载荷，不需要单独轴向载荷平衡结构，试验台传动链简单，选用单向试验推力轴承，降低试验台启动力矩，有效地降低试验成本和提高可靠性。
[0004]为达上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0005]—种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台，包括底座I，固定在底座I上的支撑腔体2，连接在支撑腔体2顶部的支撑腔体盖11，支撑腔体2周围布置管路进出口；所述支撑腔体2内部设置有连接在底座I上的试验介质腔体3，试验介质腔体3顶部部连接试验介质腔体盖16;所述试验介质腔体3内部固定有试验推力轴承底座20，试验推力轴承底座20上连接有试验推力轴承组件4，试验推力轴承组件4上部轴瓦与推力盘8下端面配合，推力盘8上端与轴21上端周向连接，以传递扭矩，轴21由上轴承14和固定在底座I上的下轴承22组成支撑结构，主要承受径向力;上轴承14配合安装在上轴承座15中，上轴承座15连接在试验推力轴承底座20上;推力球轴承座9与推力盘8上端面连接，加载盘10通过推力球轴承13与推力球轴承座9连接，加载盘10上部与液压缸12的活塞杆端部形成高副接触，液压缸12底部与支撑腔体盖11连接;推力盘8与试验介质腔体盖16通过机械密封组件5连接，推力盘8带动机械密封组件5动环转动，试验介质腔体盖16与机械密封组件5静环固定连接;设置在机械密封组件5上的密封介质进口 6和密封介质出口 7分别与对应管路连接;所述液压缸12和机械密封组件5对试验推力轴承组件4组合加载。
[0006]所述试验推力轴承组件4中安装有温度传感器17及压力传感器18，所述试验推力轴承底座20上安装有位移传感器19，能够进行轴承性能多参数测量。
[0007]和现有技术相比较，本实用新型具有如下优点:
[0008]试验推力轴承组件4的轴向力加载分为两部分，一部分由液压缸12施加;一部分由机械密封组件5施加。通过控制密封介质进口 6及密封介质出口 7处密封介质压力实现，不需要单独轴向载荷平衡结构，液压缸12及推力球轴承13所受轴向力小，易于选型，降低成本，推力球轴承13位于轴系顶端，易更换;加载盘10、推力球轴承13、推力球轴承座9以及推力盘8能够沿轴向移动，实现液膜间隙的调整;机械密封组件5可实现轴向间隙补偿，具有跟随特性，从而保证工作的稳定性;轴21与推力盘8直接连接，传动链简单，降低传动链功耗，单向试验推力轴承，降低试验台启动力矩。试验推力轴承组件4安装的压力传感器18，能够准确测定单个瓦块承受的载荷;温度传感器17能够测量轴瓦表面温度;试验推力轴承座20上安装的位移传感器能够间接测量试验推力轴承膜厚。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型试验装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0011]参照图1，一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台，包括底座I，支撑腔体2通过螺纹连接固定在底座I上，支撑腔体2上部和支撑腔体盖11通过螺纹连接，支撑腔体2周围布置管路进出口，支撑腔体2内部设置有试验介质腔体3，试验介质腔体3通过螺纹连接在底座I上，试验介质腔体3上部和试验介质腔体盖16通过螺纹连接。
[0012]试验介质腔体3内部设置有试验推力轴承组件4，试验推力轴承组件4下部与试验推力轴承底座20通过螺纹连接相连，试验推力轴承底座20与试验介质腔体3通过螺纹连接相连，试验推力轴承组件4内可安装各类传感器，如温度传感器17和压力传感器18，试验推力轴承组件4轴瓦与推力盘8下端面配合，推力盘8通过上端与轴21上端周向连接，以传递扭矩，轴21由上轴承14和下部轴承22组成支撑结构。上轴承14配合安装在上轴承座15中，上轴承座15与试验推力轴承底座20通过螺纹连接，试验推力轴承座20上安装有位移传感器19，加载盘10通过推力球轴承13与推力球轴承座9连接，推力球轴承座9与推力盘8上端面通过螺纹连接，加载盘10上部与液压缸12的活塞杆端部形成浮动接触，保证加载均匀性，液压缸12底部与支撑腔体盖11通过螺纹连接。
[0013]推力盘8与试验介质腔体盖16通过机械密封组件5连接，推力盘8带动机械密封组件5动环转动，试验介质腔体盖16与机械密封组件5静环固定连接，设置在机械密封组件5上的密封介质进口 6和密封介质出口 7分别与对应管路连接。
[0014]本实用新型的工作原理:
[0015]支撑腔体2及支撑腔体盖11为液压缸12提供支撑。试验介质腔体3为试验推力轴承组件4提供流体润滑环境，试验推力轴承组件4安装在试验介质腔体3内，试验推力轴承组件4轴瓦与推力盘8下端面配对;液压缸12活塞头通过高副推动加载盘10，加载盘10通过推力球轴承13及推力球轴承座9与推力盘8相连，给试验推力轴承组件4施加一部分轴向载荷;机械密封组件5安装在试验介质腔体盖16与推力盘8之间，推力盘8带动机械密封组件5动环转动，试验介质腔体盖16与机械密封组件5静环固定，通过调整密封介质进口 6和密封介质出口 7处的压力值，对推力盘8施加另一部分轴向载荷;轴21直接带动推力盘8转动，推力盘8下端面与试验推力轴承组件4的轴瓦瓦面相对滑动;试验推力轴承组件4的液膜间隙调整通过推力盘8上端与轴21上端连接实现;机械密封组件5可实现轴向间隙补偿，具有跟随特性，保证试验台工作的稳定性。
[0016]试验推力轴承组件4安装的压力传感器18准确测定单个瓦块承受的载荷;温度传感器17测量轴瓦表面温度;试验推力轴承座20上安装的位移传感器间接测量试验推力轴承膜厚。
【主权项】
1.一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台，包括底座(I)，固定在底座(I)上的支撑腔体(2)，连接在支撑腔体(2)顶部的支撑腔体盖(11)，支撑腔体(2)周围布置管路进出口；其特征在于:所述支撑腔体(2)内部设置有连接在底座(I)上的试验介质腔体(3)，试验介质腔体(3)顶部连接试验介质腔体盖(16)； 所述试验介质腔体(3)内部固定有试验推力轴承底座(20)，试验推力轴承底座(20)上连接有试验推力轴承组件(4)，试验推力轴承组件(4)上部轴瓦与推力盘(8)下端面配合，推力盘(8)上端与轴(21)上端周向连接，以传递扭矩，轴(21)由上轴承(14)和固定在底座(I)上的下轴承(22)组成支撑结构，主要承受径向力；上轴承(14)配合安装在上轴承座(15)中，上轴承座(15)连接在试验推力轴承底座(20)上;推力球轴承座(9)与推力盘(8)上端面连接，加载盘(10)通过推力球轴承(13)与推力球轴承座(9)连接，加载盘(10)上部与液压缸(12)的活塞杆端部形成高副接触，液压缸(12)底部与支撑腔体盖(11)连接;推力盘(8)与试验介质腔体盖(16)通过机械密封组件(5)连接，推力盘(8)带动机械密封组件(5)动环转动，试验介质腔体盖(16)与机械密封组件(5)静环固定连接;设置在机械密封组件(5)上的密封介质进口(6)和密封介质出口(7)分别与对应管路连接;所述液压缸(12)和机械密封组件(5)对试验推力轴承组件(4)组合加载。2.根据权利要求1所述的一种由机械密封和液压缸组合加载的推力轴承试验台，其特征在于:所述试验推力轴承组件(4)中安装有温度传感器(17)及压力传感器(18)，所述试验推力轴承底座(20)上安装有位移传感器(19)，能够进行轴承性能多参数测量。
【文档编号】G01M13/04GK205538219SQ201620100029
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】王悦昶, 刘莹, 张高龙, 刘向锋, 王占朝, 宋智翔, 王玉明
【申请人】清华大学