[发明专利]一种用于APU前轴承转子封严密封性能及寿命的测试装置

说明书

本发明公开了一种用于APU前轴承转子封严密封性能及寿命的测试装置，其包括安装支架，安装支架上安装有气封腔体、轴承腔体、高速轴承、芯轴和轴承封严；轴承封严与高速轴承安装在芯轴上，轴承腔体固定在气封腔体，并采用O型圈进行密封；芯轴上、位于轴承封严的气体侧可拆卸传动安装有一气封轴，气封轴为刀锋封严结构；气封腔体设有气体接口，气体接口通过管路连接至压缩气源部或真空部；安装支架的端盖处还设有滑油喷嘴，滑油喷嘴通过管路连接滑油泵。该发明设计可用于模拟轴承封严在APU中的运行状态，并测试在此状态下轴承封严的密封性能，保证封严件在运行过程中的密封性能满足使用需求，从而进一步检验维修工艺满足零件使用需求。

技术领域

本发明涉及轴承转子封严测试技术领域，具体涉及一种用于APU前轴承转子封严密封性能及寿命的测试装置。

背景技术

在航空发动机的各个系统中，滑油润滑系统对发动机的性能和使用寿命起着至关重要的作用。而对高速轴承的润滑又离不开另外一个关键因素，密封性。因此，如何在高速旋转的轴承部位实现对滑油的密封成为了关键的问题；若密封性不好，造成滑油泄漏，将严重影响发动机的运行，甚至造成安全隐患。

目前，普通的密封方式，如密封圈、接触式密封等，能在静态下实现良好的密封性。然而，发动机的主轴转速几乎都在每分钟几万转以上，在如此高的转速下，普通密封件的寿命完全不能满足发动机的使用要求；而且航线更换密封圈难以实现，如此，则需要密封件具有另外一个特性，长寿命特性。

辅助动力装置作为一款小型的航空发动机，其主轴上也安装有高速轴承，而轴承的运转离不开润滑，APU主轴转速约为50000转/分钟，在如此高的转速下，要想实现对滑油的密封十分困难。

目前，一些OEM厂针对此类应用设计了轴承封严结构，其轴承封严分为密封转子部分和碳封严静子部分，转子件与主轴相连，碳封严则安装在轴承壳体上，转子和静子为端面密封结构，可既不影响主轴高速旋转，同时又实现了对轴承滑油的密封。且当APU停机时，密封转子和碳封严可紧密贴合，防止滑油泄漏。在APU启动加速至最终转速的过程中，初始阶段依然依靠转子和碳封严的紧密贴合来实现密封。

当转速达到一定值后，高速旋转的密封转子和碳封严的接触面之间将形成一层非常薄的高压气膜，气膜将使封严转子和碳封脱离，可避免高速旋转的密封转子和碳封严之间的磨损，从而极大的提高了轴承封严的使用寿命。

然而，在对轴承封严零件的深度修理过程中，需要对密封转子以及碳封严磨损的密封面进行修复。且为了确保修理后的密封件能够满足发动机的使用性能要求，则需要对修复后的轴承封严零件进行密封性能及使用寿命测试。轴承封严需要在多种设定状态下满足所有的测试要求，才能保证按照特定的修理工艺修复后的零件能够满足持续性适航的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于模拟轴承封严在APU中的运行状态，并测试在此状态下轴承封严的密封性能，保证封严件在运行过程中的密封性能满足使用需求，从而检验维修工艺满足零件使用需求的用于APU前轴承转子封严密封性能及寿命的测试装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于APU前轴承转子封严密封性能及寿命的测试装置，其包括安装支架，在安装支架上安装有气封腔体、轴承腔体、高速轴承、芯轴和轴承封严；轴承封严与高速轴承配合紧固安装在芯轴上，轴承腔体固定在气封腔体，并采用O型圈进行密封；芯轴上、位于轴承封严的气体侧可拆卸传动安装有一气封轴，气封轴为刀锋封严结构；气封腔体设有气体接口，气体接口通过管路连接至压缩气源部或真空部，压缩气源部或真空部的压力可调；安装支架的端盖处还设有滑油喷嘴，滑油喷嘴通过管路连接滑油泵。

进一步地，安装支架呈环形密封腔体式结构。

进一步地，轴承封严包括封严转子和碳封严静子，封严转子与高速轴承均固定在芯轴上，且封严转子的外侧安装在轴承腔体中；碳封严静子安装在轴承腔体内，封严转子和碳封严静子为端面配合密封。