船舶开式水润滑尾轴承试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种船舶开式水润滑尾轴承试验台，包括：第一底座，其设置在工作台上；驱动装置，其固定在第一底座上，其依次与扭矩传感器和传动轴连接；水箱，其设置在工作台上，传动轴上背离所述扭矩传感器的一端穿过所述水箱的侧壁伸入至水箱中，传动轴与水箱侧壁之间设置有密封装置；水润滑轴承装置组，其设置在所述传动轴伸入至水箱中的轴段上；加压装置，其包括设置在工作台上的加压支架以及设置在加压支架上且可对水润滑轴承装置组进行加压的加压组件，加压组件通过压力传感器设置在水润滑轴承装置组背离工作台的端面上。本发明专利技术能更真实地模拟开式水润滑轴承的工作环境和尾轴弯曲对水润滑轴承性能的影响，从而能更加真实有效的评测轴承性能。

Marine open water lubricated tail bearing test bench

【技术实现步骤摘要】
船舶开式水润滑尾轴承试验台
本专利技术涉及船舶用机械设备的
，具体涉及一种船舶开式水润滑尾轴承试验台。
技术介绍
船舶尾轴承是船舶动力推进系统的关键支撑部分，其性能是整个动力推进系统的核心问题之一，严重影响着整船的可靠性和安全性。与油润滑轴承不同，水润滑轴承采用水作为润滑剂，更加环保。同时使用水润滑轴承不需使用润滑油，可以有效降低船舶航行的成本，也可以有效防止润滑油泄露造成的水域污染。水润滑轴承在工作过程中受到的主要压力来自于螺旋桨的自重，由于船舶尾轴处于悬臂状态，螺旋桨的自重会导致轴的尾部发生轻微的弯曲变形。轴系的弯曲会改变水润滑轴承与尾轴之间的间隙分布情况，进而对摩擦副间的润滑液分布产生较大影响，同时也会加剧摩擦副工作时的振动。目前，水润滑轴承的润滑方式主要分为闭式润滑与开式润滑两种。闭式润滑依靠水泵的压力强迫水从轴承的前端流入，后端流出并返回水泵中形成水循环。闭式水润滑的优势是可以确保循环水的水质较好，可以保证轴承的工作可靠性。然而闭式润滑轴承在轴承前端和后端必须要配有密封装置，密封装置可能会大幅度增加轴转动过程中受到的阻力。同时由于密封装置处的润滑和冷却条件较差，密封处很容易发生严重的磨损，导致循环水大量外泄。开式润滑即水润滑轴承整个泡在水中，其润滑主要依靠航行水域中水的流动。水从轴承的前端流入，从后端流出，以达到润滑与冷却的目的。因为无法保证润滑水的质量，特别是船舶在泥沙环境下工作时，泥沙可能会进入轴承与轴之间，对摩擦副造成损伤。而开式润滑的主要优势是结构简单，管理与维护非常方便。因此目前大多数船舶的水润滑尾轴承都会采用开式润滑。然而，当前技术对于水润滑轴承试验台架的设计与测试与轴承大多数为闭式润滑且很少有测试台架可以模拟船舶尾轴的弯曲效应。例如专利名称为水润滑轴承试验台(申请号：201410040371.2，申请日：2014.01.27)的专利技术专利公开了一种水润滑轴承试验台架，主要包括驱动装置，加载装置和检测装置。该装置可以在一定程度上有效测试水润滑轴承的性能。然而该水润滑轴承试验台的测试水润滑轴承的润滑方式为闭式润滑，同时该装置未模拟轴的弯曲效应对于轴承性能的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船舶开式水润滑尾轴承试验台，本专利技术模拟开式水润滑的润滑条件以及在此基础上的尾轴弯曲对水润滑轴承性能的影响，从而使得测试结果更精确和更具有指导意义。本专利技术解决上述技术问题所采用的方案是：一种船舶开式水润滑尾轴承试验台，包括：第一底座，其设置在工作台上；驱动装置，其固定在所述第一底座上，所述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴依次与扭矩传感器和传动轴连接，所述扭矩传感器通过扭矩传感器支座设置在所述第一底座上，所述传动轴通过轴承和套设在所述轴承上的轴承支座设置在所述第一底座上；水箱，其设置在所述工作台上，所述传动轴上背离所述扭矩传感器的一端穿过所述水箱的侧壁伸入至所述水箱中，所述传动轴与所述水箱侧壁之间设置有密封装置，所述轴承和所述轴承支座位于所述水箱外；水润滑轴承装置组，其设置在所述传动轴伸入至所述水箱中的轴段上；加压装置，其包括设置在所述工作台上的加压支架以及设置在加压支架上且可对所述水润滑轴承装置组进行加压的加压组件，所述加压组件向下延伸至所述水箱中，且所述加压组件伸入至所述水箱中的一端通过压力传感器设置在所述水润滑轴承装置组背离所述工作台的端面上。进一步地，所述传动轴上伸入至所述水箱中的轴段上套设有铜套，所述水润滑轴承装置组包括与所述传动轴上的铜套间隙配合的水润滑轴承以及罩盖在所述水润滑轴承上且与水润滑轴承过盈配合的轴承盖。进一步地，所述水润滑轴承与所述轴承盖之间安装有电涡流传感器和温度传感器，所述轴承盖上还设置有振动传感器。进一步地，还包括第二底座，所述水箱通过所述第二底座设置在所述工作台上，所述加压支架也通过所述第二底座设置在所述工作台上。进一步地，所述加压组件包括设置在加压支架顶面上的加载台架、穿设在所述加载台架上的加载螺栓、设置在所述加载螺栓底部的弹簧顶座、一端与所述弹簧顶座连接的弹簧、与所述弹簧的另一端连接的弹簧底座以及将所述弹簧和所述弹簧底座限位在其内部的空心套筒，所述加载台架包括设置在加压支架上的两纵向架体以及连接所述两纵向架体的横向支板，所述横向支板上设置有与所述加载螺栓配合的螺纹孔，所述加载螺栓通过所述螺纹孔与所述横向支板连接，所述空心套筒上远离所述弹簧顶座的端侧设置在所述轴承盖上，所述套筒的内径不小于所述弹簧顶座的外径，所述弹簧底座通过所述压力传感器设置在所述轴承盖上。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术结构紧凑、合理，整体性好且拆装方便；本专利技术将驱动装置的底座与测试段底座分隔，可以有效避免驱动装置的振动对于测试结果的影响；此外，传动轴上伸入至水箱中的轴段上不设置任何支撑装置，即传动轴上伸入至水箱中的轴段在水箱中处于悬空状态，从而能更加真实地模拟开式水润滑轴承装置组的工作环境，以及通过加压装置对水润滑轴承装置组加压以模拟尾轴弯曲对水润滑轴承性能的影响，在试验过程中可以实时测量测试水润滑尾轴承的摩擦系数、振动、温度、水膜厚度等多个参数，从而能有效评测测试轴承的性能，并揭示其磨损机理。附图说明图1为本专利技术实施例开式水润滑尾轴承试验台的主视图；图2为本专利技术实施例开式水润滑尾轴承试验台的右视图；图3为本专利技术实施例加压装置的结构示意图。具体实施方式为更好的理解本专利技术，下面的实施例是对本专利技术的进一步说明，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。如图1和图2所示，本专利技术提供一种船舶开式水润滑尾轴承试验台，包括第一底座1、驱动装置、水箱3、第二底座5、水润滑轴承装置组以及加压装置。第一底座1设置在工作台上。驱动装置包括伺服电机20，伺服电机20通过伺服电机支座21设置在第一底座1上。伺服电机20的输出轴依次与扭矩传感器22和传动轴23连接，其中，伺服电机20的输出轴通过联轴器24与扭矩传感器22的一端固连，扭矩传感器22的另一端再通过一联轴器24与传动轴23的一端固连，从而使得伺服电机20转动带动扭矩传感器22和传动轴24转动，该扭矩传感器22在转动的过程中采集动态扭矩数据。为了使得该传动结构更加牢固，扭矩传感器22通过扭矩传感器支座25设置在第一底座1上，而传动轴23则通过第一滚动轴承26和套设在第一滚动轴承26上的第一轴承支座27以及第二滚动轴承28和套设在第二滚动轴承28上的第二轴承支座29设置在第一底座1上，其中，第一滚动轴承26和第二滚动轴承28均套设在传动轴23的中部位置处，从而提高轴承的稳固性。安装完成后的伺服电机1输出轴、扭矩传感器22、传动轴23、第一滚动轴承26以及第二滚动轴承28的轴向均在一条直线上，从而保证了传动的精密度。水箱3通过第二底座8设置工作台上。水箱8的一侧壁上设置有通孔，传动轴上背离24的一端穿过水箱3侧壁上的通孔伸入至水箱3中。为了防止漏水，在传动轴24与水箱3侧壁之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶开式水润滑尾轴承试验台，其特征在于，包括：/n第一底座，其设置在工作台上；/n驱动装置，其固定在所述第一底座上，所述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴依次与扭矩传感器和传动轴连接，所述扭矩传感器通过扭矩传感器支座设置在所述第一底座上，所述传动轴通过轴承和套设在所述轴承上的轴承支座设置在所述第一底座上；/n水箱，其设置在所述工作台上，所述传动轴上背离所述扭矩传感器的一端穿过所述水箱的侧壁伸入至所述水箱中，所述传动轴与所述水箱侧壁之间设置有密封装置，所述轴承和所述轴承支座位于所述水箱外；/n水润滑轴承装置组，其设置在所述传动轴伸入至所述水箱中的轴段上；/n加压装置，其包括设置在所述工作台上的加压支架以及设置在加压支架上且可对所述水润滑轴承装置组进行加压的加压组件，所述加压组件向下延伸至所述水箱中，且所述加压组件伸入至所述水箱中的一端通过压力传感器设置在所述水润滑轴承装置组背离所述工作台的端面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶开式水润滑尾轴承试验台，其特征在于，包括：
第一底座，其设置在工作台上；
驱动装置，其固定在所述第一底座上，所述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴依次与扭矩传感器和传动轴连接，所述扭矩传感器通过扭矩传感器支座设置在所述第一底座上，所述传动轴通过轴承和套设在所述轴承上的轴承支座设置在所述第一底座上；
水箱，其设置在所述工作台上，所述传动轴上背离所述扭矩传感器的一端穿过所述水箱的侧壁伸入至所述水箱中，所述传动轴与所述水箱侧壁之间设置有密封装置，所述轴承和所述轴承支座位于所述水箱外；
水润滑轴承装置组，其设置在所述传动轴伸入至所述水箱中的轴段上；
加压装置，其包括设置在所述工作台上的加压支架以及设置在加压支架上且可对所述水润滑轴承装置组进行加压的加压组件，所述加压组件向下延伸至所述水箱中，且所述加压组件伸入至所述水箱中的一端通过压力传感器设置在所述水润滑轴承装置组背离所述工作台的端面上。


2.如权利要求1所述的船舶开式水润滑尾轴承试验台，其特征在于，所述传动轴上伸入至所述水箱中的轴段上套设有铜套，所述水润滑轴承装置组包括与所述传动轴上的铜套间隙配合的水润滑轴承以及罩盖在所述水润...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁成清，吴祖旻，郭智威，白秀琴，董从林，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42