[发明专利]一种浮环轴承内油膜压力检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及物理特征测量技术，具体为一种浮环轴承内油膜压力分布检测方法。

背景技术

随着涡轮增压技术得到越来越广泛的应用，其高故障率也成为人们关注的焦点。统计显示，装有涡轮增压器的车辆比无涡轮增压器的车辆故障率有显著增加，且随着使用年数的增加而增加。在铁路运输中涡轮增压器故障占总机修量的20%。这些都说明，提高涡轮增压器稳定性是保证各种车辆长期安全运行中一个迫切需要解决的关键科技问题。

尽管涡轮增压器故障形式有多种，但国内外的大量统计数据表明，润滑与冷却故障和转子与轴承的碰摩失稳是涡轮增压器的两种主要故障形式。在国际著名涡轮增压器制造商霍尔赛特公司的统计中，更是将浮环轴承失效列为出现最多的故障形式。这说明了对于浮环轴承性能的研究是关键中的关键。

研究表明，内油膜压力分布规律直接影响着所建立模型的可靠性。目前由于涡轮增压器工作在高温、高速和多相流体环境下，其转子和浮环都在转动之中，无法放置传感器，其信号也难以传输出来,致使浮环轴承内油膜压力分布规律目前尚无可行的检测方法，对于浮环轴承的内油膜压力分布规律缺乏试验验证认识，这一缺失也直接制约着对其贫油机理的观测和分析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种浮环轴承内油膜压力检测方法，该检测方法可在转子和浮环都在转动过程中，真实检测浮环轴承内油膜压力的分布规律，具有方法简单，适用性好，便于推广等特点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种浮环轴承内油膜压力检测方法，该检测方法采用以下工艺：

（1）制作一个特制转子轴；并在该特制转子轴上打至少一个用于安装无线压力传感器的径向盲孔，径向盲孔的直径与深度与无线压力传感器相匹配；

（2）在特制转子轴内嵌安装无线压力传感器，该无线压力传感器为基于单片机/ARM的测量数据采集处理装置；

（3）将特制转子轴与浮环轴承安装于浮环轴承测量平台上；

（4）利用所述无线压力传感器获得该浮环轴承内膜压力数据；

（5）通过所述无线压力传感器中无线通讯单元与上位机的无线检测装置中的无线通讯单元完成对无线压力传感器获得数据的传输；或者通过所述无线压力传感器中SD卡存储单元与上位机的SD卡读写单元完成对无线压力传感器获得数据的传输；

（6）通过在上位机编写的信号处理软件计算出浮环轴承内油膜压力的径向分布和轴向分布规律。

与现有技术相比，本发明浮环轴承内油膜压力检测方法解决了由于涡轮增压器工作在高温、高速和多相流体环境下，其转子和浮环都在转动之中，无法放置传感器，其信号也难以传输出来,致使浮环轴承内油膜压力分布规律无法检测的难题，且具有方法简单，适用性好，便于推广等特点。

附图说明

图1为本发明浮环轴承内油膜压力检测方法一种实施例的系统结构示意图。其中，图1（1）为特制转子轴上安装多个无线压力传感器的检测方法系统结构示意图；图1（2）为特制转子轴上只安装1个无线压力传感器的检测方法系统结构示意图。

图2为本发明浮环轴承内油膜压力检测方法一种实施例的无线压力传感器模块结构示意图。

图3为本发明浮环轴承内油膜压力检测方法一种实施例的上位机模块结构示意图。

图4为本发明浮环轴承内油膜压力检测方法一种实施例的浮环轴承测量平台正视结构示意图。

图5为本发明浮环轴承内油膜压力检测方法一种实施例的特制转子结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。

本发明设计的浮环轴承内油膜压力检测方法（简称检测方法，参见图1-5）,该检测方法包括以下工艺方法：为检测浮环轴承内油膜压力的分布规律，

（1）制作一个特制转子轴

首先，制作一个特制转子轴4；该特制转子轴4选择强度和刚度比较高的材料，并需要具有很高的加工精度和装配精度，因为其与浮环轴承1之间的配合精度直接影响到回转精度、油膜压力的形成和该浮环轴承1的静、动特性。其次，在该特制转子轴4上打至少一个用于安装无线压力传感器3的径向盲孔41，径向盲孔41的直径、深度和数量与无线压力传感器2的外形和数量相匹配。该特制转子轴4实施例中的材料采用40Cr。考虑到安装浮环轴承轴承1和联轴器8的配合方便，该特制转子轴4形状设计为阶梯轴。

（2）在特制转子轴的径向至少嵌装一个无线压力传感器