大型发电机推力轴承动态性能测试装置的制作方法

本发明涉及轴承测试，具体为一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置。

背景技术：

1、目前，随着清洁能源大规模的投入应用，以水力、风力、潮汐等能源作为动力的大型发电机得以飞速发展，轴承作为其内部关键的机械部件，对其性能的要求愈加严苛。除了基本的刚度、强度等静态特性外，温升、振动等动态特性同样是评估滑动推力轴承工作可靠性与服役寿命的重要依据。

2、搭建台架模拟试验是评估滑动轴承动态性能常用的试验方法，然而现有的试验台架存在诸多局限性：采用恒转速拖动机作为动力源，缺少变频调速系统，对于轴承的长时间低载荷运行和短时间过载荷运行无法进行有效地评估；测试对象多局限于同类型的单一轴承，装置的整体兼容性较差，测试效率偏低；轴向载荷的施加方式多为单向施压，对试验台架整体刚度的要求较为严苛；测试内容多聚焦于单项性能指标，难以实现对轴承综合性能的全面表征。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述提到的现有试验装置可模拟工况少、兼容性差、测试效率低、单向施加轴向载荷导致装置刚度要求高和测试项目单一的问题，特此提出了一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置。本发明通过采用双向液压加载器，可对同组两推力轴承同步施加等幅载荷，能够有效抵消主轴所受的轴向压力，进而降低装置整体的刚度设计要求，提高了装置的可靠性以及测试效率。

2、本发明提出了一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其具体包括主轴、两个导油槽、双向液压加载器、两个镜板和油箱，导油槽滑动设置于油箱内部，双向液压加载器设置于两个导油槽中间，主轴转动设置于油箱内部并穿过两个导油槽；导油槽内设置有镜板和推力轴承，镜板和推力轴承套设在主轴上，推力轴承的轴承座侧和导油槽内壁之间设置有油膜间隙，推力轴承的轴瓦侧与镜板贴合；两个导油槽的主体结构、两个镜板和两个推力轴承均镜像对称设置；双向液压加载器分别推动两个导油槽，通过导油槽对推力轴承加载。

3、更进一步地，所述导油槽的主体结构包括依次连接的导油槽前固定板、导油槽环型外壳和导油槽后固定板；导油槽后固定板外壁和双向液压加载器接触，内壁和推力轴承贴合。

4、更进一步地，所述导油槽环型外壳上设置有导油槽进油口。

5、更进一步地，所述主轴上设置有若干固定滑环，通过固定滑环将两个镜板压紧在主轴的轴肩上。

6、更进一步地，所述油箱内部设置有两个承载轴承支架，主轴上设置有两个承载轴承，承载轴承和承载轴承支架连接。

7、更进一步地，所述主轴上设置有摆度测量传感器支架，摆度测量传感器支架位于两个导油槽之间，摆度测量传感器支架上设置有摆度测量传感器。

8、更进一步地，所述油箱包括油箱盖，油箱盖上设置有观察窗和两个吊装环。

9、更进一步地，还包括稀油站、液压油站和变频拖动机；导油槽的进油口和稀油站的出油口连通，油箱的出油口和稀油站的进油口连通；双向液压加载器和液压油站连通；变频拖动机和主轴连接。

10、更进一步地，所述推力轴承的各个轴瓦上设置有温度传感器和位移传感器，双向液压加载器的加载端和进油口设置有压力传感器，导油槽的进油口和油箱的出油口设置有流量传感器。

11、更进一步地，还包括上位机和电气柜，电气柜和油箱内的各个传感器连接，电气柜和上位机信号连接。

12、本发明所述的一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置的有益效果为：

13、（1）本发明所述的一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置，通过引入变频拖动机实现了对大型发电机起动及运行全过程的模拟。该设计不仅可满足推力轴承对于不同转速工况的测试需求，还能够兼容如高速推力轴承、精密推力轴承等不同类型的高低速轴承，提升了装置的整体兼容性与实用性。

14、（2）本发明所述的一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置，采用了双向液压加载器，可对同组两推力轴承同步施加等幅载荷。该加载方式能够有效抵消主轴所受的轴向压力，进而降低装置整体的刚度设计要求，提高了装置的可靠性；并且可以对两个推力轴承的动态性能进行同步测试，有效提高了装置的测试效率。

15、（3）本发明所述的一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置，通过设置的各类型传感器对推力轴承各轴瓦测点温度、主轴x向以及y向摆度、轴承与镜板间润滑油膜厚度等关键参数进行监测，进而实时获取轴瓦的摩擦状态、主轴的旋转精度、轴瓦—镜板间的润滑情况等信息，以实现对轴承动态性能的有效评估。

1.一种大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：包括主轴（1）、两个导油槽、双向液压加载器（11）、两个镜板（19）和油箱（20），导油槽滑动设置于油箱（20）内部，双向液压加载器（11）设置于两个导油槽中间，主轴（1）转动设置于油箱（20）内部并穿过两个导油槽；导油槽内设置有镜板（19）和推力轴承，镜板（19）和推力轴承套设在主轴（1）上，推力轴承的轴承座侧和导油槽内壁贴合，推力轴承的轴瓦侧与镜板（19）之间设置有油膜间隙；两个导油槽的主体结构、两个镜板（19）和两个推力轴承均镜像对称设置；双向液压加载器（11）分别推动两个导油槽，通过导油槽对推力轴承加载。

2.根据权利要求1所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述导油槽的主体结构包括依次连接的导油槽前固定板（6）、导油槽环型外壳（7）和导油槽后固定板（9）；导油槽后固定板（9）外壁和双向液压加载器（11）接触，内壁和推力轴承贴合。

3.根据权利要求2所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述导油槽环型外壳（7）上设置有导油槽进油口（10）。

4.根据权利要求1所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述主轴（1）上设置有若干固定滑环（13），通过固定滑环（13）将两个镜板（19）压紧在主轴（1）的轴肩上。

5.根据权利要求4所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述油箱（20）内部设置有两个承载轴承支架（15），主轴（1）上设置有两个承载轴承（14），承载轴承（14）和承载轴承支架（15）连接。

6.根据权利要求5所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述主轴（1）上设置有摆度测量传感器支架（12），摆度测量传感器支架（12）位于两个导油槽之间，摆度测量传感器支架（12）上设置有摆度测量传感器。

7.根据权利要求1所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述油箱（20）包括油箱盖（3），油箱盖（3）上设置有观察窗（4）和两个吊装环（5）。

8.根据权利要求1所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：还包括稀油站（24）、液压油站（25）和变频拖动机（26）；导油槽的进油口和稀油站的出油口连通，油箱（20）的出油口和稀油站的进油口连通；双向液压加载器（11）和液压油站（25）连通；变频拖动机（26）和主轴（1）连接。

9.根据权利要求1所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：所述推力轴承的各个轴瓦上设置有温度传感器和位移传感器，双向液压加载器（11）的加载端和进油口设置有压力传感器，导油槽的进油口和油箱（20）的出油口设置有流量传感器。

10.根据权利要求9所述的大型发电机推力轴承动态性能测试装置，其特征在于：还包括上位机（27）和电气柜（28），电气柜（28）和油箱（20）内的各个传感器连接，电气柜（28）和上位机（27）信号连接。