本申请涉及一种低温用轴承试验装置，涉及航天试验器设计应用领域。本装置中的壳体包括一内腔，内腔内设有用于驱动参试轴承转动的驱动轴，密封组件设于内腔中并用于将内腔分别划分为相互隔断的轴载腔、径载腔和轴承腔，轴承腔用于收容参试轴承和驱动轴，加载设备包括轴向加载组件和径向加载组件，轴向加载组件设于轴载腔远离驱动轴的一侧，并用于通过轴载腔对参试轴承施加轴向载荷，径向密封组件设于径载腔远离驱动轴的一侧，并用于对参试轴承施加径向载荷。本申请提供的低温用轴承试验装置，整体结构简单紧凑，承压能力强，能较好地模拟超低温、高转速、对应方向施加载荷的应用环境，为轴承提供良好试验环境，得到精确的试验结果。得到精确的试验结果。得到精确的试验结果。
【技术实现步骤摘要】
一种低温用轴承试验装置
[0001]本申请涉及航天试验器设计应用领域，特别涉及一种低温用轴承试验装置。
技术介绍
[0002]涡轮泵是液体火箭发动机的核心部件，其通过涡轮燃气驱动泵高速旋转实现液体介质高效增压的功能，集成了高温、低温、高转速以及大载荷等恶劣工况，因此往往是故障多发点，其故障约占整个发动机故障的60％以上。
[0003]目前，液体火箭发动机涡轮泵中大多使用滚动轴承，其中，对轴承首要要求就是在寿命期内工作绝对可靠，轴承的寿命期指的即为疲劳寿命。在轴承业界，轴承寿命指疲劳寿命，其定义为在内圈或外圈滚动体或滚到首次出现金属疲劳或剥落之前，轴承以一定速度运转所能达到的旋转次数。在旋转机械中大约30％的机械故障均由轴承失效引起，因此研究轴承疲劳寿命对提高涡轮泵的工作可靠性来说至关重要。
[0004]相关技术中，在滚动轴承发展初期，轴承寿命主要以经验为依据，20世纪40年代至今，经过对轴承疲劳寿命进行大量的理论分析发现，由于影响轴承寿命的因素太多，过程比较复杂，轴承寿命理论仍需进一步完善，目前试验仍是研究轴承疲劳寿命的主要手段。如今已经出现了很多轴承试验机，并一直在对其进行不断改良和试验技术的提升，然而液体火箭发动机涡轮泵轴承使用工况恶劣，尤其是其超高转速(≥10000r/min)和超低温(-200℃)的使用工况，已经远远超出了常规轴承试验机的要求，目前已有的针对航天用涡轮泵轴承的高速低温特性设计的轴承试验系统，大部分均多少存在结构复杂、成本贵、承压能力有限的问题，不能为轴承提供一个良好的试验环境。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种低温用轴承试验装置，以解决相关技术中的轴承试验系统承压能力有限且不能为轴承提供尽可能相似真实环境的试验环境的问题。
[0006]本申请提供了一种低温用轴承试验装置，其包括：
[0007]壳体，其包括一内腔，所述内腔内设有用于驱动参试轴承转动的驱动轴；
[0008]密封组件，其设于所述内腔中并用于将所述内腔分别划分为相互隔断的轴载腔、径载腔和轴承腔，所述轴承腔用于收容所述参试轴承和驱动轴；
[0009]加载设备，其包括轴向加载组件和径向加载组件，所述轴向加载组件设于所述轴载腔远离所述驱动轴的一侧，并用于通过所述轴载腔对所述参试轴承施加轴向载荷，所述径向密封组件设于所述径载腔远离所述驱动轴的一侧，并用于通过所述径载腔对所述参试轴承施加径向载荷。
[0010]一些实施例中，所述密封组件包括：
[0011]第一密封件，其设于所述驱动轴远离驱动电机的一端端部，并用于将所述内腔隔断以形成所述轴载腔，所述第一密封件还用于将所述轴向载荷传递至所述参试轴承；
[0012]第二密封件，其设于所述驱动轴的一侧中部，并用于将所述内腔隔断以形成所述
径载腔，所述第二密封件还用于将所述径向载荷传递至所述参试轴承。
[0013]一些实施例中，所述第一密封件包括用于将所述轴向载荷传递至所述参试轴承的轴向传力件，所述轴向传力件的外侧壁上嵌设有至少一轴向密封圈，所述第二密封件包括用于将所述径向载荷传递至所述参试轴承的径向传力件，所述径向传力件的外侧壁上嵌设有至少一径向密封圈，所述轴向密封圈和径向密封圈均为泛塞密封圈。
[0014]一些实施例中，所述低温用轴承试验装置还包括第一副轴承和第二副轴承，所述第一副轴承设于所述驱动轴靠近所述驱动电机的一端侧面，所述第二副轴承用于设于所述参试轴承和第一副轴承之间，且位于所述径向传力件的下方，所述第二副轴承用于将所述径向载荷传递至所述参试轴承。
[0015]一些实施例中，所述轴向密封圈和径向密封圈的数量均为4个，其中两个所述轴向密封圈的设置方向朝向所述轴载腔，剩余两个所述轴向密封圈的设置方向朝向所述轴承腔，其中两个径向密封圈的设置方向朝向所述径载腔，剩余两个所述径向密封圈的设置方向朝向所述轴承腔。
[0016]一些实施例中，所述轴向传力件和径向传力件与壳体之间的间隙均不大于0.02mm。
[0017]一些实施例中，所述密封组件还包括设于所述驱动轴靠近所述驱动电机一端端部的第三密封件，所述第三密封件包括：
[0018]液封轮，其活动套设于所述驱动轴的一端端部，所述液封轮用于随所述驱动轴的转动而转动，并可以在转动时与所述驱动轴之间形成液封；
[0019]至少一唇形密封件，所述唇形密封件设于所述液封轮靠近所述驱动电机的一侧，所述唇形密封件与驱动轴之间过盈配合，以辅助所述液封轮共同对所述轴承腔的对应端部进行密封。
[0020]一些实施例中，所述轴向加载组件包括轴向端盖，所述轴向端盖嵌设于所述壳体上并用于对所述轴载腔进行密封，所述轴向端盖上设有均与所述轴载腔连通的轴向测压口和轴向充气口，所述径向加载组件包括径向端盖，所述径向端盖嵌设于所述壳体上并用于对所述径载腔进行密封，所述径向端盖上设有均与所述径载腔连通的径向测压口和径向充气口。
[0021]一些实施例中，所述壳体两端的侧面上分别设有至少一进液管和出液管，所述进液管和出液管均与所述轴承腔连通，并分别用于将低温介质引入及引出所述轴承腔。
[0022]一些实施例中，所述轴向充气口和径向充气口内充入的气体为氮气、氦气、氧气和甲烷中的其中一种，所述进液管引流至所述轴承腔的低温介质为液氮、液氦、液氧和液态甲烷中的其中一种。
[0023]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0024]本申请实施例提供了一种低温用轴承试验装置，由于密封组件将内腔分别划分为相互隔断的轴载腔、径载腔和轴承腔，设于轴载腔一侧的轴向加载组件通过轴载腔对参试轴承施加轴向载荷，设于径载腔一侧的径向密封组件通过径载腔对参试轴承施加径向载荷。本装置相比于现有技术中无法提供不同方向载荷以及承压能力低的试验装置而言，本装置可以较好地模拟超低温、高转速、对应方向施加载荷的应用环境，为轴承提供良好试验环境，从而得到精确的试验结果，解决了相关技术中的轴承试验系统承压能力有限且不能
为轴承提供尽可能相似真实环境的试验环境的问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的低温用轴承试验装置的剖视图。
[0027]图中：1-壳体，11-轴载腔，12-径载腔，13-轴承腔，2-驱动轴，3-参试轴承，40-轴向传力件，41-轴向密封圈，42-径向传力件，43-径向密封圈，44-液封轮，45-唇形密封件，50-轴向端盖，51-轴向测压口，52-轴向充气口，53-径向端盖，54-径向测压口，55-径向充气口，60-进液管，61-出液管，70-第一副轴承，71-第二副轴承。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施例的目的、技术方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低温用轴承试验装置，其特征在于，其包括：壳体(1)，其包括一内腔，所述内腔内设有用于驱动参试轴承(3)转动的驱动轴(2)；密封组件，其设于所述内腔中并用于将所述内腔分别划分为相互隔断的轴载腔(11)、径载腔(12)和轴承腔(13)，所述轴承腔(13)用于收容所述参试轴承(3)和驱动轴(2)；加载设备，其包括轴向加载组件和径向加载组件，所述轴向加载组件设于所述轴载腔(11)远离所述驱动轴(2)的一侧，并用于通过所述轴载腔(11)对所述参试轴承(3)施加轴向载荷，所述径向密封组件设于所述径载腔(12)远离所述驱动轴(2)的一侧，并用于通过所述径载腔(12)对所述参试轴承(3)施加径向载荷。2.如权利要求1所述的一种低温用轴承试验装置，其特征在于，所述密封组件包括：第一密封件，其设于所述驱动轴(2)远离驱动电机的一端端部，并用于将所述内腔隔断以形成所述轴载腔(11)，所述第一密封件还用于将所述轴向载荷传递至所述参试轴承(3)；第二密封件，其设于所述驱动轴(2)的一侧中部，并用于将所述内腔隔断以形成所述径载腔(12)，所述第二密封件还用于将所述径向载荷传递至所述参试轴承(3)。3.如权利要求2所述的一种低温用轴承试验装置，其特征在于：所述第一密封件包括用于将所述轴向载荷传递至所述参试轴承(3)的轴向传力件(40)，所述轴向传力件(40)的外侧壁上嵌设有至少一轴向密封圈(41)，所述第二密封件包括用于将所述径向载荷传递至所述参试轴承(3)的径向传力件(42)，所述径向传力件(42)的外侧壁上嵌设有至少一径向密封圈(43)，所述轴向密封圈(41)和径向密封圈(43)均为泛塞密封圈。4.如权利要求3所述的一种低温用轴承试验装置，其特征在于：所述低温用轴承试验装置还包括第一副轴承(70)和第二副轴承(71)，所述第一副轴承(70)设于所述驱动轴(2)靠近所述驱动电机的一端侧面，所述第二副轴承(71)用于设于所述参试轴承(3)和第一副轴承(70)之间，且位于所述径向传力件(42)的下方，所述第二副轴承(71)用于将所述径向载荷传递至所述参试轴承(3)。5.如权利要求3所述的一种低温用轴承试验装置，其特征在于：所述轴向密封圈(41)和径向密封圈(43)的数量均为4个，其中两个所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈巍，钟明磊，李健，周磊，方欢，王涛峰，王小雨，黄峰，张方，王小波，陈泽，
申请(专利权)人：湖北航天技术研究院总体设计所，
类型：发明
国别省市：
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