[发明专利]一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统的监测方法

权利要求书

1.一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统，其特征在于：包括轴承座和轴承；所述轴承座内设有一组均匀环形布置的支撑柱销，每根支撑柱销上均设有可倾瓦块，每块可倾瓦块的背部均设有摆角位移传感器，轴承座上还分别设有垂直位移传感器和水平位移传感器；所述轴承端部设有与轴承座相配合的轴颈；

可倾式滑动轴承工作状态的监测系统的监测方法，包括以下步骤：A、利用摆角位移传感器实测第i个可倾瓦块的位移变化，计算出第i个可倾瓦块的摆角；

B、利用垂直位移传感器和水平位移传感器测量启停机过程中轴承轴颈中心相对变化情况；

C、计算因第i个可倾瓦块摆动而引起的第i个可倾瓦块中心位置偏移量；

D、计算工作状态下轴颈中心位置点的坐标；

E、以工作状态下轴颈的中心和第i个可倾瓦块摆动后的中心连线为基准，建立局部坐标系ξoη；

F、计算局部坐标系ξoη下第i个可倾瓦块内轴颈的偏心距e和偏位角ψ；

G、计算第i个可倾瓦块内轴承的间隙分布h；

H、计算局部坐标系ξoη下第i个可倾瓦块的油膜载荷；

I、将ξOη坐标系下第i个可倾瓦块的油膜载荷转换到XOY坐标系中；

J、重复上述A-I的步骤，计算出在XOY坐标系下所有的可倾瓦块的油膜载荷，并将在XOY坐标系下的所有可倾瓦块的油膜载荷相加得到轴承总的承载力。

2.根据权利要求1所述的一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统，其特征在于：所述步骤A的第i个可倾瓦块的摆角经公式进行计算得到，其中l为第i个可倾瓦块处摆角传感器到该可倾瓦块支撑柱销的距离，δ表示该处摆角传感器所测可倾瓦块的位移量。

3.根据权利要求2所述的一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统，其特征在于，所述步骤C中因第i块可倾瓦块摆动而引起的第i块可倾瓦块中心位置偏移量的计算过程：

c1)记第i个可倾瓦块没有摆动时的状态为初始状态，此时可倾瓦块中心与轴承座中心同心，都为O₁点，可倾瓦块摆动θ角度后，可倾瓦块中心位置由O₁移动到O₂点，可倾瓦块中心位置偏移量s为：s＝r·θ，式中，r为可倾瓦块半径；

c2)计算第i块可倾瓦块偏移后中心位置O₂的坐标；记第i个可倾瓦块的安装角为在固定坐标系XOY下，因可倾瓦块摆动而导致的可倾瓦块圆心在垂直方向和水平方向上的偏移量Δx,Δy分别为：

可倾瓦块的中心位置O₂坐标(x₂,y₂)为：

x₂＝Δx

y₂＝Δy。

4.根据权利要求3所述的一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统，其特征在于，所述步骤D工作状态下轴颈中心位置点坐标的计算过程：

设零转速下轴颈位于轴承最下方，工作状态下轴颈中心位置点为O_j点，轴颈相对于轴承座在垂直和水平方向的位移变化量为δx,δy，设轴承半径间隙为c，则工作状态下轴颈中心位置O_j点坐标(x_j,y_j)为：

x_j＝δx

y_j＝c-δy。

5.根据权利要求4所述的一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统，其特征在于，所述步骤F的偏心距e和偏位角ψ的计算公式为：

式中，

6.根据权利要求5所述的一种可倾式滑动轴承工作状态的监测系统，其特征在于，所述步骤G中h的计算过程：

h＝c+ecosγ，

式中，γ为自O_jO₂连线起到第i个可倾瓦块工作点之间的夹角，γ角取值范围为：

式中，β为第i个可倾瓦块所占据的弧度，

第i个可倾瓦块内最小油膜厚度h_min为：