本发明专利技术公开了一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置及方法，该装置通过将传动轴与动力源连接，将传动轴的前后端分别支承在配试轴承腔组件和模拟轴承腔组件上，通过动力源驱动传动轴和模拟轴承转动，模拟轴承腔组件可以真实模拟航空发动机轴承腔内主轴承的旋转状态和油气两相流，大大提高了测量结果的准确度。并且，在测试时保持模拟轴承腔的回油泵转速、电机转速不变，通过调节供油流量，使得模拟轴承腔内部的供回油能力平衡，使模拟轴承腔的进油量和回油量保持平衡，以对轴承腔回油结构在该转速下的回油能力进行准确测量。同时，通过改变电机转速，从而可以测量得到轴承腔回油结构在不同转速下的回油能力，测试功能更丰富。更丰富。更丰富。
【技术实现步骤摘要】
用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置及方法
[0001]本专利技术涉及轴承测试
，特别地，涉及一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，另外，还特别涉及一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的方法。
技术介绍
[0002]轴承腔内油/气是一个复杂的两相流动，包括了空气的旋转运动、滑油相运动、油膜运动、空气/油膜/壁面之间的相互作用，对于发动机设计人员而言，给出合理的滑油流量具有较大的挑战性。滑油流量必须充足，以保证能够滑油对轴承腔壁进行冷却，同时不能超过一定温度以及滞留时间不能过长。在航空发动机中，轴承腔的通风孔与通风器相连，回油孔连通回油泵。为了提升轴承腔回油孔处滑油的回收效果，一般对轴承腔的回油结构进行设计，以满足在复杂工况下轴承腔回油孔保持较高的回油效率。合理且高效的回油结构设计，既能够保证回油结构在复杂工况下具有较高的回油效率，又会在一定程度改善油膜在轴承腔内的累积，因此，对回油结构的研究，不仅具有较高的工程实践意义，又能够更加深入地了解轴承腔内复杂的物理现象，具有一定的基础研究意义。
[0003]而目前对轴承腔回油结构的回油能力的影响研究大部分还停留在理论研究阶段，试验研究较少，并且在试验研究上，还停留在简单地通过供油或通风来了解不同轴承腔回油结构的回油能力，不能真实模拟航空发动机轴承腔内主轴承旋转、油气两相流真实情况，无法准确地测量轴承腔回油结构的回油能力。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置及方法，以解决现有技术无法准确地测量轴承腔回油结构的回油能力的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，包括传动轴、配试轴承腔组件和模拟轴承腔组件，所述传动轴用于与动力源连接，所述配试轴承腔组件用于对传动轴的前端进行支承，所述模拟轴承腔组件用于对传动轴的后端进行支承并模拟航空发动机轴承腔内主轴承的旋转状态和油气两相流，所述配试轴承腔组件和模拟轴承腔组件的滑油喷嘴均与试验台供油路连接，回油口均与回油泵连接，通过在不同转速下调节所述模拟轴承腔组件的供油流量，使得模拟轴承腔内部的供回油能力平衡，以对轴承腔回油结构在不同转速下的回油能力进行测量。
[0006]进一步地，所述模拟轴承腔组件包括观测窗口，通过在观测窗口处画标定线的方式对模拟轴承腔内部的液面进行观测，当观测到模拟轴承腔内部的液面保持在标定线处不变时，则判定模拟轴承腔内部的供回油能力平衡；
[0007]或者，所述模拟轴承腔组件内部设置有液位检测装置，当检测到模拟轴承腔内液位不变时，则判定模拟轴承腔内部的供回油能力平衡。
[0008]进一步地，所述配试轴承腔组件包括磁环安装座、配试轴承座、配试轴承、限位端
盖、上箱体、下箱体和配试轴承喷嘴，所述上箱体和下箱体呈上下分体设计，两者上下合围后在其内部形成配试轴承腔，所述配试轴承座安装在上箱体和/或下箱体上并伸入配试轴承腔内，所述配试轴承安装在所述配试轴承座上并位于所述配试轴承腔内，所述传动轴的前端支承在所述配试轴承上，所述限位端盖安装在所述配试轴承座上，用于对配试轴承进行轴向限位，所述磁环安装座位于所述配试轴承座和传动轴之间，用于对配试轴承腔的前端进行封严，所述配试轴承喷嘴安装在所述上箱体上并与试验台供油路连接，用于给所述配试轴承提供滑油。
[0009]进一步地，所述模拟轴承腔组件包括轴承座安装盖、石墨密封组件、模拟轴承座、模拟主轴承、锁紧螺母、模拟主轴承喷嘴、模拟轴承腔壳体、回油管接头和模拟轴承腔端盖，所述轴承座安装盖、模拟轴承腔壳体均安装在所述配试轴承腔组件上，所述模拟轴承腔端盖与所述模拟轴承腔壳体连接，所述轴承座安装盖、模拟轴承腔壳体和模拟轴承腔端盖合围后在内部形成模拟轴承腔，所述石墨密封组件安装在所述轴承座安装盖与传动轴之间，用于实现模拟轴承腔和配试轴承腔之间的相互隔离，所述模拟轴承座安装在所述轴承座安装盖上并位于所述模拟轴承腔内，所述模拟主轴承安装在所述模拟轴承座上，所述传动轴的后端支承在所述模拟主轴承上，所述锁紧螺母安装在所述传动轴的尾端，用于对所述模拟主轴承进行轴向限位，所述模拟主轴承喷嘴安装在所述模拟轴承腔壳体的顶部，用于给所述模拟主轴承提供滑油，所述回油管接头分别与所述模拟轴承腔壳体底部的回油孔、回油泵连接。
[0010]进一步地，所述模拟轴承腔端盖与所述模拟轴承腔壳体之间设置有密封环。
[0011]进一步地，所述模拟轴承腔端盖上安装有观测玻璃，通过在观测玻璃上画标定线来观测模拟轴承腔内的液位变化。
[0012]进一步地，所述观测玻璃的数量至少为两块，至少两块观测玻璃沿传动轴的轴向方向间隔设置，靠近传动轴的一块观测玻璃的上下两端开设有油孔，以使模拟轴承腔内的滑油液面保持平稳变化，远离传动轴的一块观测玻璃上画有标定线，通过标定线观测模拟轴承腔内的液位变化情况。
[0013]进一步地，所述模拟轴承腔壳体上开设有通风孔，所述通风孔通过通风接头与试验台滑油箱通风相连通，在固定转速和供油量的前提下，通过调节通风流量大小，以测量不同通风工况对回油能力的影响。
[0014]进一步地，所述模拟轴承腔壳体上开设有供气孔，所述供气孔与试验台供气设备连通，试验台供气设备中设置有供气气量计和供气压力传感器，通过调节供气参数，以测量不同供气工况对回油能力的影响。
[0015]另外，本专利技术还提供一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的方法，采用如上所述的装置，包括以下内容：
[0016]开启动力源和供/回油泵，控制模拟轴承腔回油泵的回油转速、动力源的转速均保持不变；
[0017]通过调节模拟轴承腔组件的供油量以使模拟轴承腔内部的供回油能力平衡，若模拟轴承腔内部的供回油能力在预设时间内始终保持平衡，则此时模拟轴承腔组件的供油量即为轴承腔回油结构在该转速下的回油能力。
[0018]本专利技术具有以下效果：
[0019]本专利技术的用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，通过将传动轴与动力源连接，将传动轴的前后端分别支承在配试轴承腔组件和模拟轴承腔组件上，通过动力源驱动传动轴和模拟轴承转动，模拟轴承腔组件可以真实模拟航空发动机轴承腔内主轴承的旋转状态和油气两相流，相比于现有技术在轴承腔静止状态下通过供油/通风的方式来测量回油能力，真实地模拟了航空发动机轴承腔的真实工况，大大提高了测量结果的准确度。并且，在测试时保持模拟轴承腔回油泵的回油转速不变、电机转速不变，通过调节所述模拟轴承腔组件的供油流量，使得模拟轴承腔内部的供回油能力平衡，使模拟轴承腔的进油量和回油量保持平衡，以对轴承腔回油结构在该转速下的回油能力进行准确测量。同时，通过改变电机转速，从而可以测量得到轴承腔回油结构在不同转速下的回油能力，测试功能更丰富。
[0020]另外，本专利技术的用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的方法同样具有上述优点。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，其特征在于，包括传动轴(1)、配试轴承腔组件(2)和模拟轴承腔组件(3)，所述传动轴(1)用于与动力源连接，所述配试轴承腔组件(2)用于对传动轴(1)的前端进行支承，所述模拟轴承腔组件(3)用于对传动轴(1)的后端进行支承并模拟航空发动机轴承腔内主轴承的旋转状态和油气两相流，所述配试轴承腔组件(2)和模拟轴承腔组件(3)的滑油喷嘴均与试验台供油路连接，回油口均与回油泵连接，通过在不同转速下调节所述模拟轴承腔组件(3)的供油流量，使得模拟轴承腔内部的供回油能力平衡，以对轴承腔回油结构在不同转速下的回油能力进行测量。2.如权利要求1所述的用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，其特征在于，所述模拟轴承腔组件(3)包括观测窗口，通过在观测窗口处画标定线的方式对模拟轴承腔内部的液面进行观测，当观测到模拟轴承腔内部的液面保持在标定线处不变时，则判定模拟轴承腔内部的供回油能力平衡；或者，所述模拟轴承腔组件(3)内部设置有液位检测装置，当检测到模拟轴承腔内液位不变时，则判定模拟轴承腔内部的供回油能力平衡。3.如权利要求1所述的用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，其特征在于，所述配试轴承腔组件(2)包括磁环安装座(21)、配试轴承座(22)、配试轴承(23)、限位端盖(24)、上箱体(25)、下箱体(26)和配试轴承喷嘴(27)，所述上箱体(25)和下箱体(26)呈上下分体设计，两者上下合围后在其内部形成配试轴承腔，所述配试轴承座(22)安装在上箱体(25)和/或下箱体(26)上并伸入配试轴承腔内，所述配试轴承(23)安装在所述配试轴承座(22)上并位于所述配试轴承腔内，所述传动轴(1)的前端支承在所述配试轴承(23)上，所述限位端盖(24)安装在所述配试轴承座(22)上，用于对配试轴承(23)进行轴向限位，所述磁环安装座(21)位于所述配试轴承座(22)和传动轴(1)之间，用于对配试轴承腔的前端进行封严，所述配试轴承喷嘴(27)安装在所述上箱体(25)上并与试验台供油路连接，用于给所述配试轴承(23)提供滑油。4.如权利要求2所述的用于对轴承腔回油结构进行回油能力测试的装置，其特征在于，所述模拟轴承腔组件(3)包括轴承座安装盖(31)、石墨密封组件(32)、模拟轴承座(33)、模拟主轴承(34)、锁紧螺母(35)、模拟主轴承喷嘴(36)、模拟轴承腔壳体(37)、回油管接头(38)和模拟轴承腔端盖(39)，所述轴承座安装盖(31)、模拟轴承腔壳体(37)均安装在所述配试轴承腔组件(2)上，所述模拟轴承腔端盖(39)与所述模拟轴承腔壳体(37)连接，所述轴承座安装盖(31)、模拟轴承腔壳体(37)和模拟轴承腔端盖(39)合围后...
【专利技术属性】
技术研发人员：仲冰冰，袁细传，郭晖，姚涓，刘宇，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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