[发明专利]一种基于轴瓦变形的滑动轴承载荷测量方法

说明书

本发明提供一种通过测量轴瓦变形测量轴承载荷的方法，它通过测试轴瓦变形来计算滑动轴承实际安装状态下所承受的载荷。本发明提供的基于轴瓦变形的滑动轴承载荷测量方法与现有技术相比具有测试结果具有较高的可信度、测量结果也具有较高准确度、所需测量的工作量小以及适应于大部分滑动轴承的载荷测试，有较高推广前景。

技术领域

本发明涉及一种轴承载荷测量方法，特别涉及一种基于轴瓦变形来测试滑动轴承载荷的方法，用来测试各类旋转机械滑动轴承实际安装状态下所承受的载荷，为评估轴系对中质量、轴瓦安装质量以及安全运行寿命提供帮助。

背景技术

在现代工业中，轴承是各类旋转机械的重要组成部件，对于机组的安全稳定运行至关重要。大量研究和实践表明，轴承所承受的载荷直接影响其工作状况。轴承承载过重，会引起瓦温高、乌金碎裂、碾瓦等故障；轴承承载过轻，容易出现油膜涡动和油膜振荡等故障。这两种情况都会引起旋转机械轴系振动增大，影响机组安全运行。因此，轴承载荷的测试计算就显得极为重要。

目前，用于测量轴承载荷的常用方法有以下几种：(1)顶举法：在待测轴承附近转轴正下方安装千斤顶，转轴上方安装百分表，通过顶举曲线来计算轴承载荷。为了能测量准确，该法需要将轴顶起一段距离，即将轴承“托”空。但是由于轴承间隙通常很小，顶举时容易碰到上部轴瓦，从而受到一个来自上瓦的额外反力，导致测量误差增大。而且这种方法所需工作量很大，实用性较差。(2)油压法：在轴承底部安装油压传感器，由实测轴承油膜压力反推载荷。这种方法的准确度取决于计算模型的准确性及油膜压力测点位置等，影响因素和不确定性很多，测试误差较大。(3)测力法：在轴承座底部安装力传感器测试轴承载荷。专利号为96236141.0的实用新型公开了一种负荷传感器，它是专用在可倾瓦轴承载荷测试过程中。由于需要用该负荷传感器代替轴瓦与轴承座之间的垫块，因此对其加工精度和耐磨性都有很高的要求。该方法不仅应用领域受限制，而且会对轴瓦的安全稳定运行带来负面影响。(4)应变法：通过测量截面的弯曲应变来计算轴承载荷。公布号为CN102323058的专利公开了一种通过测量转轴不同截面处的应变信号来识别轴承载荷的方法。该方法需要在每两个轴承之间布置一个应变测点，同时需要对全轴系结构进行建模。该方法存在测量误差积累、传递和发散等问题，对建模准确度依赖性很高。而且需要在高中压缸中部布置测点，增加了工作量和难度。公布号为CN 102650556的专利公开了一种通过测试轴承两端三个截面处的应变信号来识别轴承载荷。该方法会受到现场轴系结构空间的限制，比如发电机两端的端盖轴承，由于其与发电机定子连为一体，因此无法满足两端三个测量截面的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过测量轴瓦变形来计算轴承载荷的测量方法，该方法适用于各类旋转机械滑动轴承实际安装状态下所承受的载荷计算的技术应用中，可为在技术领域评估轴系对中质量、轴瓦安装质量及运行寿命提供帮助。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种基于轴瓦变形的滑动轴承载荷测量方法，它通过测试轴瓦变形来计算滑动轴承实际安装状态下所承受的载荷，其特征在于，它包括如下步骤：

(1)、在待测轴承下轴瓦外侧表面正下方轴线上布置一个应变片作为应变测点，对该应变测点进行防油封装。该应变片需选用自身具有温度补偿作用的应变片，以便消除由于温度引起的测量误差；

(2)、待轴瓦安装完毕，但轴颈还未安装时，测量此时应变输出信号值，记为ε₁；

(3)、待轴颈及轴承座均安装完毕时，测量此时实际安装状态下应变输出信号值，记为ε₂。测试前将转子连续盘动若干周，测试开始后，以若干周内的平均值作为相应的应变输出信号；

(4)、计算该轴瓦由于受到轴颈重力和安装预紧力等外力作用下圆周方向产生的线变形，记为ε_x(0)，则ε_x(0)＝ε₂-ε₁；