水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺的製作方法

2023-05-01 23:50:16

專利名稱：水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種試驗設備，特別涉及一種水潤滑軸承及其傳動系統綜合性能檢測實驗平臺。
背景技術：
水潤滑軸承、彈性聯軸器、動密封裝置等組成的水潤滑軸承及傳動系統已廣泛應用於艦船、水輪機、汽輪機、水泵、數控工具機以及洗衣機等機械裝置中。並且隨著現代科學技術的進步，在實際運用中對水潤滑軸承及傳動系統的要求也越來越高，如先進位造裝備、 船舶、海洋和能源等領域的重要裝備對水潤滑軸承及傳動系統提出了大尺寸、高比壓、低噪聲、高可靠、長壽命、無汙染、易安裝等綜合性能要求，同時在科研與生產中又需針對這些要求進行水潤滑軸承及傳動系統綜合性能的檢測，以準確地了解水潤滑軸承及傳動系統的動態服役行為，如水膜壓力分布、軸承變形分布、軸心軌跡以及軸承動態特性等，幫助科研工作者掌握水潤滑摩擦副的承載、失效機理與演化規律、摩擦學性能與動態服役行為等，幫助專業技術人員研發水潤滑軸承及傳動系統。然而，當前技術中針對水潤滑軸承及傳動系統的綜合性能測試手段不完善，沒有能真實完整地模擬水潤滑軸承及傳動系統實際工況的檢測系統，特別是激振加載，沒有先進的測試設備和測試方法來進行水潤滑軸承及傳動系統的性能測試，特別是無法準確地測量水膜壓力，從而不能真正地掌握水潤滑軸承的承載機理、潤滑機理以及磨損機理等規律。因此，需探索一種能模擬水潤滑軸承及傳動系統複雜工況下的綜合性能實驗平臺，完善水潤滑軸承及傳動系統的各項性能檢測，以便於評價水潤滑軸承及傳動系統的綜合性能，掌握水潤滑摩擦副的承載、失效機理與演化規律、摩擦學性能與動態服役行為等， 為開發無汙染、低噪聲、高可靠、長壽命、高效節能的水潤滑軸承及傳動系統提供關鍵科學技術依據。

發明內容
有鑑於此，本發明提供一種水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，該系統能準確模擬水潤滑軸承及傳動系統複雜工況，達到對水潤滑軸承工作轉速、轉矩、溫度、摩擦特性、水膜壓力分布、界面變形分布、軸心軌跡、噪聲和動態特性等各項參數，以及動密封裝置、彈性聯軸器及傳動系統的綜合性能在線檢測的目的。本發明的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，包括軸承座、穿過軸承座的試驗軸、沿試驗軸軸向分別設置於軸承座兩側的試驗軸轉動驅動裝置和試驗軸加載裝置， 所述軸承座與試驗軸之間形成用於裝入水潤滑軸承的軸承試驗艙，軸承試驗艙的兩端分別採用動密封裝置I和動密封裝置密封II，並設置進水口和出水口 ；
所述試驗軸加載裝置包括周向加載裝置、徑向加載裝置和軸向加載裝置；所述周向加載裝置包括液壓馬達和萬向聯軸器，萬向聯軸器分別與液壓馬達的轉動輸出端和試驗軸的端部聯接；所述徑向加載裝置包括轉動配合套於試驗軸上的加載軸承和沿試驗軸徑向並呈90°設置的兩個電液伺服作動器，電液伺服作動器的運動輸出端與加載軸承的外圈鉸接； 所述軸向加載裝置包括以沿軸向固定的方式套於試驗軸上的推力軸承和沿試驗軸軸向設置用於向推力軸承施加軸向載荷的至少兩個液壓缸；
還包括用於檢測水潤滑軸承綜合性能的測試系統，所述測試系統包括試驗軸轉矩轉速檢測裝置、水膜壓力檢測裝置、軸心軌跡檢測裝置、振動噪聲檢測裝置和計算機，所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置、水膜壓力檢測裝置、軸心軌跡檢測裝置和振動噪聲檢測裝置的檢測數據輸入計算機。 進一步，所述試驗軸轉動驅動裝置包括變頻電機和傳動裝置，所述傳動裝置包括沿試驗軸一端由遠至近依次設置的彈性聯軸器、轉矩轉速傳感器、彈性聯軸器、角度編碼器、剛性聯軸器、被測彈性聯軸器、剛性聯軸器、角度編碼器、彈性聯軸器、轉矩轉速傳感器、 彈性聯軸器、齒輪箱和支承軸承，變頻電機的轉軸與齒輪箱的輸入軸沿周向固定配合，與齒輪箱的輸出軸沿周向固定配合設置有中間軸，中間軸由支承軸承支承並與試驗軸沿周向固定配合，所述轉矩轉速傳感器和角度編碼器的檢測信號輸入計算機； 進一步，所述中間軸與試驗軸之間通過剛性聯軸器聯接；
進一步，所述軸向加載裝置還包括固定設置的支架、套於試驗軸上並頂住推力軸承加載端的加載盤和設置於支架與加載盤之間並轉動配合套於試驗軸上的支撐盤，所述液壓缸的缸體端部與支架鉸接，液壓缸的活塞端部與加載盤鉸接，液壓缸的缸體穿過並支撐於支撐盤上；
進一步，所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置為設置於齒輪箱與支承軸承之間的轉矩轉速傳感器，轉矩轉速傳感器的檢測數據輸入計算機，所述轉矩轉速傳感器的轉軸兩端通過兩個彈性聯軸器聯接在齒輪箱輸出軸與中間軸之間；
進一步，所述水膜壓力檢測裝置包括水壓傳感器、無線信號發射裝置、無線信號接收裝置和無線信號分析儀，所述試驗軸中心沿軸線設置有布線孔，位於軸承試驗艙內的試驗軸上沿軸向並列設置有多個檢測截面，各檢測截面上沿周向均勻分布有四個徑向孔，水壓傳感器安裝於徑向孔內，無線信號發射裝置設置於試驗軸一端並由布置於布線孔內的導線與水壓傳感器連接，無線信號發射裝置發射的信號由無線信號接收裝置接收並輸入無線信號分析儀，無線信號分析儀的分析數據輸入計算機；
進一步，所述軸心軌跡檢測裝置包括電渦流傳感器I、電渦流傳感器II和軸心軌跡分析儀，所述電渦流傳感器I和電渦流傳感器II沿試驗軸周向呈90°分布設置，電渦流傳感器I和電渦流傳感器II兩者分別與試驗軸表面距離設置為使電渦流傳感器的輸出電壓達到其滿程值的一半時的距離，電渦流傳感器I和電渦流傳感器II的檢測信號輸入軸心軌跡分析儀，軸心軌跡分析儀的分析數據輸入計算機；
進一步，所述振動噪聲檢測裝置包括振動噪聲測量儀、設置於軸承試驗艙上的振動加速度傳感器、振動位移傳感器、噪聲計和激勵器，振動加速度傳感器、振動位移傳感器和噪聲計的檢測信號輸入振動噪聲測量儀，振動噪聲測量儀的測量數據輸入計算機；
進一步，還包括電液伺服控制系統，液壓馬達、各電液伺服作動器和各液壓缸由電液伺服控制系統分別獨立控制；
進一步，水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，還包括水溫、水壓、流量和雜質含量可調的潤滑水循環供給系統，所述潤滑水循環供給系統的供水口與進水口連通，水潤滑系統的入水口與出水口連通，進水口和出水口上分別設置有流量計。本發明的有益效果本發明的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，具有以下優點
1)能同時進行徑向、軸向以及周向三個方向加載，更真實地模擬水潤滑軸承及傳動系統複雜工況，並且對水潤滑軸承的性能測試完整，包括轉速、轉矩、溫度、摩擦特性、水膜壓力分布、界面變形分布、軸心軌跡、噪聲和軸承動態特性等，以及動密封裝置、彈性聯軸器及傳動系統的綜合性能測試，能真實、合理、有效、全面地試驗和驗證待測水潤滑軸承、動密封裝置、彈性聯軸器及傳動系統的綜合性能；
2)通過多通道電液伺服控制系統對各電液伺服作動器分別獨立控制，使試驗軸實現對水潤滑軸承施加兩個相互垂直方向不同頻率的激振力，從而獲取水潤滑軸承及傳動系統的動態特性，如動態剛度和阻尼特性；
3)通過安裝在軸向加載支座和支撐盤上的液壓缸、推力軸承、加載盤來實現對試驗軸的軸向加載，其中支撐盤能跟隨試驗軸的徑向跳動，始終保證軸向加載力與試驗軸中心線平行；
4)傳統的滑動軸承的油膜壓力測試傳感器安裝在軸承上，而本發明的水膜壓力檢測裝置是將水壓力傳感器安裝在試驗軸上並通過無線信號發射裝置發射信號，這是由於水潤滑軸承承載時必須考慮它的變形，將水壓力傳感器安裝在軸上既考慮軸承變形能真正測試其水膜壓力，又能動態測試軸承上每個點的水膜壓力分布，可實現無線遙測，同時安裝簡單， 操作方便；
5)本發明中的潤滑水循環供給系統能滿足水潤滑軸承及傳動系統在水溫、水壓、水流和雜質含量可調的複雜環境下的綜合性能測試要求；
6)通過在變頻電機與齒輪箱之間設置一系列的傳動部件和檢測部件，可有效檢測被測彈性聯軸器的性能；
7)通過進水口和出水口之間的流量差，測試出試驗艙動密封裝置的密封性，測量準確， 結構簡單。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。圖1為本發明的結構示意圖2為本發明的徑向加載裝置結構示意圖； 圖3為本發明的軸向加載裝置結構示意圖； 圖4為圖3的A-A剖視圖5為本發明的水膜壓力檢測裝置中水壓力傳感器的布置圖； 圖6為圖5的B-B剖視圖。
具體實施例方式以下將結合附圖對本發明進行詳細說明，圖1中的虛線代表檢測信號傳輸或信號處理後的數據傳輸，如圖所示本實施例的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，包括軸承座1、穿過軸承座1的試驗軸2、沿試驗軸2軸向分別設置於軸承座1兩側的試驗軸轉動驅動裝置和試驗軸加載裝置，所述軸承座1與試驗軸2之間形成用於裝入水潤滑軸承3的軸承試驗艙4，軸承試驗艙4的兩端分別採用動密封裝置I如和動密封裝置II 4b密封，並設置進水口 4c和出水口 4d ；上述零部件均安裝在一試驗平臺上或安裝在平整的地基上；
所述試驗軸加載裝置包括周向加載裝置、徑向加載裝置和軸向加載裝置；所述周向加載裝置包括液壓馬達5和萬向聯軸器6，萬向聯軸器6分別與液壓馬達5的轉動輸出端和試驗軸2的端部聯接；所述徑向加載裝置包括轉動配合套於試驗軸2上的加載軸承7和沿試驗軸2徑向並呈90°設置的兩個電液伺服作動器8a、8b，電液伺服作動器8a、8b的運動輸出端與加載軸承7的外圈鉸接，電液伺服作動器的另一端與固定設置在試驗平臺上的支架鉸接；所述軸向加載裝置包括以沿軸向固定的方式套於試驗軸2上的推力軸承9和沿試驗軸 2軸向設置用於向推力軸承9施加軸向載荷的至少兩個液壓缸10a、10b,液壓缸沿試驗軸周向均勻分布，以保證加載均勻；
將水潤滑軸承裝入軸承試驗艙內，並由進水口通入水，形成軸承的工作環境，通過試驗軸轉動驅動裝置驅動試驗軸旋轉，從而模擬出軸承的無載荷工作狀態。通過周向加載裝置對試驗軸加載周向載荷，加載方向與試驗軸轉動驅動裝置的驅動力矩方向相反；通過徑向加載裝置對試驗軸加載徑向載荷，通過兩個電液伺服作動器可實現坐標系內沿χ和y軸方向的加載，便於進行後續的分析和處理；通過軸向加載裝置對試驗軸加載軸向載荷；通過上述加載裝置可模擬出試驗軸的多種複雜工作狀態。該試驗系統還包括用於檢測水潤滑軸承及傳動系統綜合性能的測試系統，所述測試系統包括試驗軸轉矩轉速檢測裝置、水膜壓力檢測裝置、軸心軌跡檢測裝置、振動噪聲檢測裝置和計算機，所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置、水膜壓力檢測裝置、軸心軌跡檢測裝置和振動噪聲檢測裝置的檢測數據輸入計算機11，通過一系列的檢測裝置對處於複雜工況下的水潤滑軸承及傳動系統進行檢測，可完成水潤滑軸承轉速、溫度、摩擦係數、摩擦力矩、摩擦功耗、水膜壓力分布、界面變形分布、軸心軌跡、噪聲和動態特性等各項才參數，以及動密封裝置、彈性聯軸器及傳動系統的綜合性能的測試，測試結果輸入計算機進行處理，可應用於水潤滑摩擦副的承載、失效機理與演化規律、摩擦學性能與動態服役行為等科學問題研究， 為開發無汙染、低噪聲、高可靠、長壽命、高效節能的水潤滑軸承及傳動系統提供關鍵科學技術依據。作為上述技術方案的進一步改進，所述試驗軸轉動驅動裝置包括變頻電機12和傳動裝置，所述傳動裝置包括沿試驗軸2 —端由遠至近依次設置的彈性聯軸器16、轉矩轉速傳感器21、彈性聯軸器16、角度編碼器35、剛性聯軸器17、被測彈性聯軸器36、剛性聯軸器17、角度編碼器35、彈性聯軸器16、轉矩轉速傳感器21、彈性聯軸器16、齒輪箱13和支承軸承14，通過變頻電機可靈活調節輸入轉速，變頻電機12的轉軸與齒輪箱13的輸入軸沿周向固定配合，與齒輪箱13的輸出軸沿周向固定配合設置有中間軸15，中間軸15由支承軸承 14支承並與試驗軸2沿周向固定配合，所述轉矩轉速傳感器21和角度編碼器35的檢測信號輸入計算機11，支承軸承使軸的受力條件更好，轉動更穩定，利於試驗進行，通過設置中間軸，使整個系統便於安裝裝配，結構簡單合理，另外，通過在被測彈性聯軸器36兩側分別設置轉矩轉速傳感器21和角度編碼器25，使系統還能測試高彈性聯軸器的性能。作為上述技術方案的進一步改進，所述變頻電機12與齒輪箱13之間通過彈性聯軸器16聯接，彈性聯軸器起到保護變頻電機的作用，此處的彈性聯軸器採用高彈性聯軸器為宜，所述中間軸15與試驗軸2之間通過剛性聯軸器17聯接，利於承受載荷。作為上述技術方案的進一步改進，所述軸向加載裝置還包括固定設置的支架18、 套於試驗軸2上並頂住推力軸承9加載端的加載盤19和設置於支架18與加載盤19之間並轉動配合套於試驗軸2上的支撐盤20，支撐盤通過滾動軸承安裝在試驗軸上，能跟隨試驗軸的徑向跳動，所述液壓缸10a、10b的缸體端部與支架18鉸接，液壓缸10a、10b的活塞端部與加載盤19鉸接，液壓缸10a、IOb的缸體穿過並支撐於支撐盤20上，通過支撐盤可有效保證液壓缸的加載方向始終保持在試驗軸的軸向。作為上述技術方案的進一步改進，所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置為設置於齒輪箱 13與支承軸承14之間的轉矩轉速傳感器21，轉矩轉速傳感器21的檢測數據輸入計算機 11，所述轉矩轉速傳感器21的轉軸兩端通過兩個彈性聯軸器16聯接在齒輪箱13輸出軸與中間軸15之間，由於試驗軸需加載徑向的激振，加載後試驗軸會產生徑向的高頻跳動等運動，通過彈性聯軸器來適應各種偏差和精確傳遞扭矩，並起到保護傳感器的作用。作為上述技術方案的進一步改進，所述水膜壓力檢測裝置包括水壓傳感器23、無線信號發射裝置對、無線信號接收裝置25和無線信號分析儀沈，所述試驗軸2中心沿軸線設置有布線孔加，位於軸承試驗艙4內的試驗軸段上沿軸向並列設置有多個檢測截面，本實施例選用三個截面進行檢測，各檢測截面上沿周向均勻分布有四個徑向孔，當然，徑向孔為其他數量均可以實現本發明的目的，徑向孔的數量越多，測量越準確，水壓傳感器23安裝於徑向孔內，無線信號發射裝置M設置於試驗軸2 —端並由布置於布線孔加內的導線與水壓傳感器23連接，無線信號發射裝置M發射的信號由無線信號接收裝置25接收並輸入無線信號分析儀26，無線信號分析儀沈的分析數據輸入計算機11，現有技術中對水壓的測定均是將傳感器安裝在固定的軸承上的，這樣才能通過導線將檢測信號傳輸出來，而本實施例將傳感器布置在旋轉的軸上，通過其中心的布線孔和無線傳輸的方式解決信號傳輸問題，大大提高了檢測準確度，特別適用於軸承變形量較大的場合，如水潤滑橡膠軸承。作為上述技術方案的進一步改進，所述軸心軌跡檢測裝置包括電渦流傳感器
I27、電渦流傳感器II觀和軸心軌跡分析儀四，所述電渦流傳感器I 27和電渦流傳感器
II28沿試驗軸2周向呈90°分布設置，電渦流傳感器I 27和電渦流傳感器II 28兩者分別與試驗軸2表面距離設置為使電渦流傳感器的輸出電壓達到其滿程值的一半時的距離，以達到最佳的檢測效果，電渦流傳感器I 27和電渦流傳感器II觀的檢測信號輸入軸心軌跡分析儀四，軸心軌跡分析儀四的分析數據輸入計算機11，電渦流傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離，安裝方便，檢測準確。通過呈90 °分布設置可檢測試驗軸沿坐標系χ向和y向的跳動幅度，進行後期數據分析處理， 可得出試驗軸運動軌跡。作為上述技術方案的進一步改進，所述振動噪聲檢測裝置包括振動噪聲測量儀 30、設置於軸承試驗艙4上的振動加速度傳感器31、振動位移傳感器32、噪聲計33和激勵器34，振動加速度傳感器31、振動位移傳感器32和噪聲計33的檢測信號輸入振動噪聲測量儀30，振動噪聲測量儀30的測量數據輸入計算機11，以測量軸承工作時的振動和噪聲參數。作為上述技術方案的進一步改進，還包括電液伺服控制系統，液壓馬達5、各電液伺服作動器8a、8b和各液壓缸10a、10b由電液伺服控制系統分別獨立控制，使試驗軸實現對水潤滑軸承施加兩個相互垂直方向不同頻率的激振力，從而獲取水潤滑軸承的動態特性，如動態剛度和阻尼特性。作為上述技術方案的進一步改進，所述水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺還包括水溫、水壓、流量和雜質含量可調的潤滑水循環供給系統，所述潤滑水循環供給系統的供水口與進水口 4c連通，潤滑水循環供給系統的入水口與出水口 4d連通，以在多種狀態的潤滑水條件下模擬水潤滑軸承的複雜工況，便於進行全面的測試研究，進水口 4c和出水口 4d上分別設置有流量計，通過檢測進水口的流量與出水口的流量之差就可以計算出動密封裝置I如和動密封裝置II 4b的洩流量(即密封性能)。作為上述技術方案的進一步改進，所述加載軸承7和支撐盤20均由對稱設置的兩半可拆卸連接形成，便於安裝和拆卸。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於包括軸承座(1)、穿過軸承座(1)的試驗軸(2 )、沿試驗軸(2 )軸向分別設置於軸承座(1)兩側的試驗軸轉動驅動裝置和試驗軸加載裝置，所述軸承座(1)與試驗軸(2)之間形成用於裝入水潤滑軸承(3)的軸承試驗艙(4)，軸承試驗艙(4)的兩端分別採用動密封裝置I (4a)和動密封裝置II (4b) 密封，並設置進水口(4c)和出水口(4d)；所述試驗軸加載裝置包括周向加載裝置、徑向加載裝置和軸向加載裝置；所述周向加載裝置包括液壓馬達(5)和萬向聯軸器(6)，萬向聯軸器(6)分別與液壓馬達(5)的轉動輸出端和試驗軸(2)的端部聯接；所述徑向加載裝置包括轉動配合套於試驗軸(2)上的加載軸承(7)和沿試驗軸(2)徑向並呈90°設置的兩個電液伺服作動器(8a、8b)，電液伺服作動器(8a、8b)的運動輸出端與加載軸承(7)的外圈鉸接；所述軸向加載裝置包括以沿軸向固定的方式套於試驗軸(2)上的推力軸承(9)和沿試驗軸(2)軸向設置用於向推力軸承(9) 施加軸向載荷的至少兩個液壓缸(10a、IOb)；還包括用於檢測水潤滑軸承綜合性能的測試系統，所述測試系統包括試驗軸轉矩轉速檢測裝置、水膜壓力檢測裝置、軸心軌跡檢測裝置、振動噪聲檢測裝置和計算機(11)，所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置、水膜壓力檢測裝置、軸心軌跡檢測裝置和振動噪聲檢測裝置的檢測數據輸入計算機(11)。
2.根據權利要求1所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述試驗軸轉動驅動裝置包括變頻電機(12)和傳動裝置，所述傳動裝置包括沿試驗軸(2) — 端由遠至近依次設置的彈性聯軸器(16)、轉矩轉速傳感器(21)、彈性聯軸器(16)、角度編碼器(35)、剛性聯軸器(17)、被測彈性聯軸器(36)、剛性聯軸器(17)、角度編碼器(35)、彈性聯軸器(16)、轉矩轉速傳感器(21)、彈性聯軸器(16)、齒輪箱(13)和支承軸承(14)，變頻電機(12)的轉軸與齒輪箱(13)的輸入軸沿周向傳動，與齒輪箱(13)的輸出軸沿周向固定配合設置有中間軸(15)，中間軸(15)由支承軸承(14)支承並與試驗軸(2)沿周向固定配合，所述轉矩轉速傳感器(21)和角度編碼器(35)的檢測信號輸入計算機(11)。
3.根據權利要求2所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述中間軸(15)與試驗軸(2)之間通過剛性聯軸器(17)聯接。
4.根據權利要求3所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述軸向加載裝置還包括固定設置的支架(18)、套於試驗軸(2)上並頂住推力軸承(9)加載端的加載盤(19)和設置於支架(18)與加載盤(19)之間並轉動配合套於試驗軸(2)上的支撐盤(20)，所述液壓缸(10a、10b)的缸體端部與支架(18)鉸接，液壓缸(10a、10b)的活塞端部與加載盤(19)鉸接，液壓缸(IOaUOb)的缸體穿過並支撐於支撐盤(20)上。
5.根據權利要求1-4任意一條所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置為設置於齒輪箱(13)與支承軸承(14)之間的轉矩轉速傳感器(21)，轉矩轉速傳感器(21)的檢測數據輸入計算機(11)，所述轉矩轉速傳感器 (21)的轉軸兩端通過兩個彈性聯軸器(16)聯接在齒輪箱(13)輸出軸與中間軸(15)之間。
6.根據權利要求5所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述水膜壓力檢測裝置包括水壓傳感器(23)、無線信號發射裝置(24)、無線信號接收裝置 (25)和無線信號分析儀(26)，所述試驗軸(2)中心沿軸線設置有布線孔(2a)，位於軸承試驗艙(4)內的試驗軸段上沿軸向並列設置有多個檢測截面，各檢測截面上沿周向均勻分布有四個徑向孔，水壓傳感器(23)安裝於徑向孔內，無線信號發射裝置(24)設置於試驗軸 (2) —端並由布置於布線孔(2a)內的導線與水壓傳感器(23)連接，無線信號發射裝置(24) 發射的信號由無線信號接收裝置(25)接收並輸入無線信號分析儀(26)，無線信號分析儀 (26)的分析數據輸入計算機(11)。
7.根據權利要求6所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述軸心軌跡檢測裝置包括電渦流傳感器I (27)、電渦流傳感器II (28)和軸心軌跡分析儀(29)，所述電渦流傳感器I(27)和電渦流傳感器II (28)沿試驗軸(2)周向呈90°分布設置，電渦流傳感器I (27)和電渦流傳感器II (28)兩者分別與試驗軸(2)表面距離設置為使電渦流傳感器的輸出電壓達到其滿程值的一半時的距離，電渦流傳感器I (27)和電渦流傳感器II (28)的檢測信號輸入軸心軌跡分析儀(29)，軸心軌跡分析儀(29)的分析數據輸入計算機(11)。
8.根據權利要求7所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於所述振動噪聲檢測裝置包括振動噪聲測量儀(30)、設置於軸承試驗艙(4)上的振動加速度傳感器(31)、振動位移傳感器(32)、噪聲計(33)和激勵器(34)，振動加速度傳感器(31)、振動位移傳感器(32)和噪聲計(33)的檢測信號輸入振動噪聲測量儀(30)，振動噪聲測量儀(30)的測量數據輸入計算機(11)。
9.根據權利要求8所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於還包括電液伺服控制系統，液壓馬達(5)、各電液伺服作動器(8a、8b)和各液壓缸(IOaUOb) 由電液伺服控制系統分別獨立控制。
10.根據權利要求9所述的水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，其特徵在於還包括水溫、水壓、流量和雜質含量可調的潤滑水循環供給系統，所述潤滑水循環供給系統的供水口與進水口(4c)連通，潤滑水循環供給系統的入水口與出水口(4d)連通，進水口(4c) 和出水口(4d)上分別設置有流量計。
全文摘要
本發明公開了一種水潤滑軸承及傳動系統綜合性能實驗平臺，包括水潤滑軸承、動密封裝置、彈性聯軸器、齒輪箱、水循環系統、驅動電機、中間軸承、軸承座、加載及測試裝置等部件，通過加載裝置對試驗軸進行周向、軸向與徑向加載，模擬水潤滑軸承及其傳動系統的複雜工況，通過測試系統可在線檢測水潤滑軸承工作轉速、轉矩、溫度、摩擦特性、水膜壓力分布、界面變形分布、軸心軌跡、噪聲和動態特性等各項參數，以及動密封、彈性聯軸器及傳動系統的綜合性能，可應用於水潤滑摩擦副的承載、失效機理與演化規律、摩擦學性能與動態服役行為等科學問題研究，為開發無汙染、低噪聲、高可靠、長壽命、高效節能的水潤滑軸承及傳動系統提供關鍵科學技術依據。
文檔編號G01M13/02GK102269654SQ20111011976
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者周廣武, 李俊陽, 李敏, 王家序, 王戰江, 秦毅, 肖科, 韓彥峰 申請人:重慶大學