本發(fā)明涉及水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、能量回收一體機(jī)是一種高壓泵與能量回收透平同軸連接，可以依靠能量回收透平直接帶動(dòng)高壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置，多用于海水淡化能量回收領(lǐng)域，在該裝置的中間部分，采用了水潤(rùn)滑軸承作為支撐結(jié)構(gòu)，其兩端分別為高壓泵葉輪和透平葉輪。

2、水潤(rùn)滑軸承是一種以水為潤(rùn)滑介質(zhì)的滑動(dòng)軸承，相較于傳統(tǒng)的油潤(rùn)滑軸承，在避免了潤(rùn)滑油泄露污染環(huán)境的同時(shí)也省去了強(qiáng)制潤(rùn)滑狀態(tài)下的潤(rùn)滑介質(zhì)供給裝置以及密封裝置，簡(jiǎn)化了軸承結(jié)構(gòu)，具有節(jié)能環(huán)保、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，也廣泛應(yīng)用于大型機(jī)械設(shè)備中，但在先進(jìn)制造領(lǐng)域，水潤(rùn)滑軸承的技術(shù)仍滿足不了實(shí)際需要，這便需要建立水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)對(duì)水潤(rùn)滑軸承的各項(xiàng)性能進(jìn)行全方位的研究。

3、目前對(duì)于水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)平臺(tái)的研究尚不完善，大多水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)只能單獨(dú)研究某一個(gè)或幾個(gè)性能參數(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全參數(shù)的同時(shí)測(cè)量，同時(shí)，現(xiàn)有的水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)均是在試驗(yàn)臺(tái)主體的兩側(cè)端面處進(jìn)行拆裝以進(jìn)行內(nèi)部水潤(rùn)滑軸承的更換，多次拆裝會(huì)影響整個(gè)裝置的密封性能且增大操作難度。此外，考慮水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)主體內(nèi)部對(duì)于載荷的模擬，目前廣泛使用的仍是接觸式加載方式，例如液壓加載、圓盤(pán)加載等，但接觸式加載存在著摩擦磨損、振動(dòng)等現(xiàn)象，這將增大加載的誤差，影響水潤(rùn)滑軸承性能的測(cè)試。

4、現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種新型水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，包括三相逆變單元、電壓測(cè)量單元、電流測(cè)量單元、扭矩測(cè)量單元、轉(zhuǎn)速測(cè)量單元、恒溫水箱單元、按鍵輸入單元和顯示單元，工作時(shí)可以獲得構(gòu)成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)速、水溫等參數(shù)，但未考慮水質(zhì)對(duì)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)性能的影響。現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，主要包括一個(gè)密封殼體、兩個(gè)水潤(rùn)滑軸承、加載單元、驅(qū)動(dòng)裝置以及位移監(jiān)測(cè)裝置，工作時(shí)，該裝置可以模擬真實(shí)的負(fù)載情況以及轉(zhuǎn)子在干、濕工況下的工作，但該裝置內(nèi)該試驗(yàn)臺(tái)主體仍為整體成型的圓柱空心筒體，且利用圓盤(pán)進(jìn)行加載，雖操作簡(jiǎn)單，但加載精確性的控制難以得到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其目的在于在降低裝置的使用難度與維修成本的同時(shí)，真實(shí)地模擬能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承的工作環(huán)境和不同工況下的水潤(rùn)滑軸承性能試驗(yàn)，能夠更加真實(shí)有效的檢測(cè)軸承性能。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

3、一種中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，包括一個(gè)密封的殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)有水潤(rùn)滑軸承，所述水潤(rùn)滑軸承與殼體采用榫卯式連接，所述水潤(rùn)滑軸承的中心孔內(nèi)安裝轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸與動(dòng)力裝置連接；所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有電磁加載單元和位移檢測(cè)單元，所述電磁加載單元用于對(duì)水潤(rùn)滑軸承施加徑向力，所述位移檢測(cè)單元用于檢測(cè)水潤(rùn)滑軸承的徑向位移；所述殼體連接潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)。

4、進(jìn)一步，所述水潤(rùn)滑軸承下端為凸起結(jié)構(gòu)，所述殼體內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)位置為凹陷結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)與凹陷結(jié)構(gòu)形成榫卯式連接結(jié)構(gòu)。

5、進(jìn)一步，在水潤(rùn)滑軸承兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸上分別安裝電磁加載單元，兩個(gè)電磁加載單元在水潤(rùn)滑軸承兩側(cè)施加相向的徑向力，且兩側(cè)施加的徑向力大小相同或相異。

6、進(jìn)一步，在水潤(rùn)滑軸承兩側(cè)分別設(shè)有2個(gè)位移檢測(cè)單元，2個(gè)位移檢測(cè)單元相互垂直安裝在水潤(rùn)滑軸承一側(cè)。

7、進(jìn)一步，所述殼體呈中開(kāi)式結(jié)構(gòu)，所述殼體的上下兩部分可拆卸連接。

8、進(jìn)一步，所述潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)包括增壓泵、流量監(jiān)控裝置和水箱；所述殼體內(nèi)腔與增壓泵和水箱構(gòu)成閉環(huán)回路；所述增壓泵出口安裝流量監(jiān)控裝置，用于檢測(cè)和控制進(jìn)入殼體內(nèi)腔的介質(zhì)流量。

9、進(jìn)一步，所述水箱上設(shè)有溫度控制模塊和水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊；所述溫度控制模塊用于檢測(cè)和加熱水箱的溫度；所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊用于檢測(cè)水箱內(nèi)冷卻潤(rùn)滑介質(zhì)的成分。

10、本發(fā)明的有益效果在于：

11、1.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)采用中開(kāi)式的試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要改變內(nèi)部參數(shù)時(shí)，可直接將其打開(kāi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，減小維修難度。

12、2.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)在水潤(rùn)滑軸承與試驗(yàn)臺(tái)的密封殼體上采用榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接固定，在精簡(jiǎn)裝置的同時(shí)，有便于后續(xù)研究不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及表面結(jié)構(gòu)等的水潤(rùn)滑軸承時(shí)，可以直接更換軸承模型，節(jié)約了產(chǎn)品成本與加工時(shí)間，提高試驗(yàn)效率。

13、3.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)使用電磁加載單元進(jìn)行加載，隔空施力，克服了接觸造成的摩擦問(wèn)題，同時(shí)使工件從內(nèi)部受力，使得試件內(nèi)應(yīng)力分布更為均勻，可保障水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)的測(cè)試精度。

14、4.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)在水潤(rùn)滑軸承的兩側(cè)安裝獨(dú)立的電磁加載單元，可以在兩側(cè)進(jìn)行獨(dú)立的加載，可以更加真實(shí)的模擬水潤(rùn)滑軸承兩端在受到不均勻載荷下的運(yùn)行狀態(tài)。

15、5.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)在水潤(rùn)滑軸承兩側(cè)分別安裝兩個(gè)相互垂直的位移監(jiān)測(cè)單元，可在監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸x和y方向兩個(gè)方向上位移，得到水潤(rùn)滑軸承徑向位移軌跡的同時(shí)，監(jiān)測(cè)水潤(rùn)滑軸承的傾斜情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)于水潤(rùn)滑軸承的四自由度運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

16、6.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)在水箱內(nèi)加入溫度控制模塊和水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于水溫的實(shí)時(shí)控制以及潤(rùn)滑介質(zhì)成分的監(jiān)測(cè)，可更加真實(shí)地模擬不同品質(zhì)的水，尤其是不同品質(zhì)的海水作為潤(rùn)滑介質(zhì)時(shí)，水潤(rùn)滑軸承的工作特性。

17、7.本發(fā)明所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)在進(jìn)水管處設(shè)置流量檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)水潤(rùn)滑軸承的間隙泄漏量的測(cè)量。

技術(shù)特征：

1.一種中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括一個(gè)密封的殼體(16)，所述殼體(16)內(nèi)部設(shè)有水潤(rùn)滑軸承(14)，所述水潤(rùn)滑軸承(14)與殼體(16)采用榫卯式連接，所述水潤(rùn)滑軸承(14)的中心孔內(nèi)安裝轉(zhuǎn)軸(7)，所述轉(zhuǎn)軸(7)與動(dòng)力裝置連接；所述轉(zhuǎn)軸(7)上設(shè)有電磁加載單元(11)和位移檢測(cè)單元，所述電磁加載單元(11)用于對(duì)水潤(rùn)滑軸承(14)施加徑向力，所述位移檢測(cè)單元用于檢測(cè)水潤(rùn)滑軸承(14)的徑向位移；所述殼體(16)連接潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述水潤(rùn)滑軸承(14)下端為凸起結(jié)構(gòu)，所述殼體(16)內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)位置為凹陷結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)與凹陷結(jié)構(gòu)形成榫卯式連接結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，在水潤(rùn)滑軸承(14)兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸(7)上分別安裝電磁加載單元(11)，兩個(gè)電磁加載單元(11)在水潤(rùn)滑軸承(14)兩側(cè)施加相向的徑向力，且兩側(cè)施加的徑向力大小相同或相異。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，在水潤(rùn)滑軸承(14)兩側(cè)分別設(shè)有2個(gè)位移檢測(cè)單元，2個(gè)位移檢測(cè)單元相互垂直安裝在水潤(rùn)滑軸承(14)一側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述殼體(16)呈中開(kāi)式結(jié)構(gòu)，所述殼體(16)的上下兩部分可拆卸連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)包括增壓泵(19)、流量監(jiān)控裝置和水箱(4)；所述殼體(16)內(nèi)腔與增壓泵(19)和水箱(4)構(gòu)成閉環(huán)回路；所述增壓泵(19)出口安裝流量監(jiān)控裝置，用于檢測(cè)和控制進(jìn)入殼體(16)內(nèi)腔的介質(zhì)流量，從而確認(rèn)泄漏量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中開(kāi)式能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述水箱(4)上設(shè)有溫度控制模塊(5)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊(6)；所述溫度控制模塊(5)用于檢測(cè)和加熱水箱的溫度；所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊(6)用于檢測(cè)水箱(4)內(nèi)冷卻潤(rùn)滑介質(zhì)的成分。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)臺(tái)，包括一個(gè)密封殼體，所述殼體呈中開(kāi)式結(jié)構(gòu)，所述殼體內(nèi)部設(shè)有一個(gè)水潤(rùn)滑軸承，所述水潤(rùn)滑軸承與殼體采用榫卯式的連接方式實(shí)現(xiàn)自鎖，所述水潤(rùn)滑軸承的中心孔內(nèi)設(shè)有一根轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸與電機(jī)由柔性聯(lián)軸器連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)端，所述電機(jī)與變頻器相連實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有電磁加載單元以及位移檢測(cè)單元，所述密封殼體上設(shè)有出水管與進(jìn)水管，所述進(jìn)水管裝有增壓泵和流量監(jiān)控裝置且進(jìn)出水管與水箱連接，所述水箱上設(shè)有溫度控制模塊和水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊。本發(fā)明能夠更真實(shí)地模擬能量回收一體機(jī)水潤(rùn)滑軸承的工作環(huán)境和不同工況下的水潤(rùn)滑軸承性能試驗(yàn)，能更加真實(shí)有效的檢測(cè)軸承性能。

技術(shù)研發(fā)人員：寧延強(qiáng),張德勝,支銀鶴,石磊,李巖,潘強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9