[发明专利]一种轴承外环不压紧的可精准测量透平轴向力的结构

说明书

本发明公开了一种轴承外环不压紧的可精准测量透平轴向力的结构，包括透平转轴、支承壳体、压紧螺母、第一调整垫、轴承、轴承力传感器、第一销钉、第二调整垫、第二销钉以及轴套；通过第一销钉、第二调整垫、第二销钉、轴承力传感器上的凸齿对以及轴承上的凸台，从而限制了轴承外环的转动，压紧螺母通过与支承壳体螺纹连接，压到第一调整垫，确保压紧螺母能够充分压紧，限制了轴承轴向移动的空间，并且压紧螺母与轴承外环留有一定的轴向间隙，不会压到轴承外环。该结构实现了轴向力传感器工作在无预紧压力的情况下传感器的可靠性，同时通过防转措施，保证轴承外环不发生转动，轴承能安全工作。

技术领域

本发明涉及一种测量结构，具体涉及一种轴承外环不压紧的可精准测量透平轴向力的结构。

背景技术

透平机械泛应用于能源动力、航空航天及临近空间组合发动机等领域，在发动机大功率高性能高效率要求下，透平机械流量大，压力高，轴向力也明显增大，精确测量轴向力对透平机械系统轴向力平衡十分重要。

传统的透平机械轴向力测量方案中，轴承压在轴向力传感器上，由于轴承外环有防转的要求，因此需要压紧轴承外环，使得轴向力传感器在装配状态下承受较大的压紧力，经过试验分析发现轴向力传感器在装配状态受压会影响其测量精度。如果不通过压紧轴承外环来防转，会导致与壳体连接的零件无法安装到位，力矩无法施加，工作过程中零件可能发生松动。

发明内容

为克服现有透平在轴向力测量时，为防止轴承外环旋转需要进行压紧，从而影响轴向力传感器测量精度的问题，本发明提供了一种轴承外环不压紧的可精准测量透平轴向力的结构。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供了一种轴承外环不压紧的可精准测量透平轴向力的结构，包括透平转轴、支承壳体、压紧螺母、第一调整垫、轴承、轴承力传感器、第一销钉、第二调整垫、第二销钉以及轴套；

支承壳体内设有三级台阶孔，三级台阶孔包括孔径依次减小的第一安装孔、第二安装孔以及第三安装孔；

透平转轴在位于三级台阶孔内的部分为台阶轴，台阶轴包括轴径依次减小的第一轴段和第二轴段；

轴承安装在所述第二轴段上，且位于第二安装孔内，轴承内环的一侧与第一轴段和第二轴段之间形成的轴肩紧密贴合，轴承内环的另一侧与套装在第二轴段上的轴套端面紧密贴合；轴承与第二安装孔之间保持径向间隙；

压紧螺母与支承壳体螺纹连接，且位于所述第一安装孔内；压紧螺母与第一安装孔孔底之间设有第一调整垫，且压紧螺母与轴承外环靠近第一安装孔一侧的端面之间保持轴向间隙；

轴承外环靠近第三安装孔一侧的端面与第二安装孔孔底之间依次设有轴向力传感器以及第二调整垫；轴向力传感器为环形，轴向力传感器的前端面和后端面上均设有多组凸齿对，多组凸齿对沿圆周方向均布，每组凸齿对包括两个凸齿，两个凸齿之间形成卡槽；轴向力传感器与第二安装孔之间保持径向间隙；

第一销钉一端插装在第二调整垫上，另一端卡装在轴向力传感器后端面中任意一组凸齿对形成的卡槽内；第二销钉一端插装在第二调整垫上，另一端插装在所述第二安装孔孔底的销钉孔内；

轴承外环靠近第三安装孔一侧的端面上沿轴向设有凸台，所述凸台卡装在轴向力传感器前端面中任意一组凸齿对形成的卡槽内。

进一步地，上述压紧螺母与轴承外环靠近第一安装孔一侧的端面之间的轴向间隙为0.05mm。

进一步地，上述轴向力传感器的外圆表面与第二安装孔之间的径向间隙为0.08-0.12mm。

进一步地，上述凸台为金属薄片，采用电阻焊工艺焊接在轴承外环上，能够避免焊接导致的轴承变形。