[发明专利]带有预紧力的双向加载双转向水润滑推力轴承试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有预紧力的双向加载双转向水润滑推力轴承试验装置。

背景技术

推力轴承是核电主泵电机中最重要的部件之一，其工作性能直接关系到机组能否安全运行。随着核电设备运行可靠性的提高，对推力轴承的要求也就越高。大型三代核电中AP1000主泵电机采用进口轴承，在自主研制CAP1400主泵电机过程中，涉及到轴承的开发和验证问题，而在机组上进行实际运行的方法进行验证的风险过高，且不能按轴承的需要进行工况调整。

发明内容

本发明的目的是公开一种安装、检修简单，可有效试验和验证推力轴承性能的试验装置，技术方案为：一种带有预紧力的双向加载双转向水润滑推力轴承试验装置，由电动机(1)、联轴器(2)、支架(3)、加载轴(4)、滚动轴承(5)、加载推力轴承油槽(6)、加载活塞油缸(7)、加载推力轴承(8)、加载推力盘(9)、联轴器(10)、水槽支架(11)、密封(12)、试验推力轴承支撑系统(13)、试验推力轴承瓦(14)、推力盘(15)、飞轮(16)、试验轴(17)、导瓦及座(18)、盖板(19)、试验轴承水槽(20)组成。加载轴(4)通过膜片联轴器(2)与电动机(1)相连，支架(3)固定在地面上，加载推力轴承油槽(6)、水槽支架(11)、试验轴承水槽(13)依次连接并固定安装在支架(3)上。加载轴(4)和试验轴(17)之间通过联轴器相连。

所述的带有预紧力的双向加载双转向水润滑推力轴承试验装置，其特征是：加载轴(4)、两套加载活塞油缸(7)、两套加载推力轴承(8)、加载推力盘(9)位于加载推力轴承油槽(6)内，上、下两套加载活塞油缸(7)的液压回路各自独立，加载油压分别控制,可同时试验2套推力轴承，且其推力负荷不同。

所述的带有预紧力的双向加载双转向水润滑推力轴承试验装置两套试验推力轴承支撑系统(13)通过弹簧对两套试验推力轴承瓦(14)进行预紧，预紧力可调。

工作原理及创新点：本装置可双向加载，且两个方向的加载系统独立，能同时施加按照各自给定曲线或传感器反馈信号变化的加载负荷，模拟出真机复杂的运行工况；试验轴承支撑系统通过弹簧对被试轴承进行预紧，进行试验时，两套试验轴承的一套承受加载系统施加的负荷，另一套承受预紧力，因此可同时试验两套推力轴承。本发明通过以下技术方案实现：装置主体由电动机、加载部分、试验部分组成。加载部分主要包括加载推力轴承油槽、两套加载活塞油缸及加载推力轴承、加载轴系。加载推力轴承油槽上部和下部各安装一套滚动轴承，电机轴和加载轴之间通过膜片联轴器相连。试验部分主要包括试验轴承水槽、两套试验推力轴承支撑系统及试验推力轴承瓦、由两套推力盘及一套飞轮组成的试验轴系。试验轴承水槽底部安装密封、顶部安装导瓦及座和盖板，加载轴和试验轴之间通过联轴器相连。

本发明通过两套加载活塞油缸分别对两套加载推力轴承同时加载，载荷方向相对，正、反方向的加载推力轴承各自对应一套独立的加载油缸及液压管路，因此两个方向的加载负荷可分别按指定的函数关系同时进行输出，模拟出真机多种复杂的运行工况。在核主泵电机推力轴承试验中，依据转速分别调节两个方向加载负荷，模拟出了不同转速下水泵的水推力值，在真机条件下全面检验轴承性能。

两套试验推力轴承相对安装、同时试验，每套轴承各自对应一个推力盘，组成两组摩擦副，推力盘随飞轮和主轴一起正反旋转。试验推力轴承支撑系统通过弹簧对被试轴承进行预紧，弹簧一端紧靠在轴承座上，并将压缩后产生的弹簧力传递给试验轴承的支撑结构，最终给上、下两套试验轴承分别同时施加一定的预负荷，进行试验时两套试验推力轴承的一套承受加载活塞油缸施加的负荷，一套承受预紧力，同时对两套推力轴承进行试验，推力轴承上安装有温度和位移传感器，可准确测量轴承的性能参数。

由于装置的试验部分和加载部分分离，本发明在更换试验轴承及对应支撑结构时，只需拆卸试验水槽内元件，而无需拆卸加载系统等其余任何部件，安装过程非常简便，且加载推力轴承和试验推力轴承采用单独的润滑介质容器，因此可对任何润滑介质、任意支撑形式的推力轴承进行性能试验，适用范围广阔。