一种海洋平台超临界二氧化碳轴承参数测量方法及其系统技术方案

本发明专利技术设计超临界二氧化碳轴承技术领域，公开了一种测量超临界二氧化碳轴承参数的系统和方法，通过两组电涡流位移传感器测量转子轴颈和轴承内部箔片的位移，采用探针式温度计测得箔片处超临界二氧化碳的温度，配合超临界二氧化碳物性参数数据库软件，通过相关的程序算法获得轴承的气膜厚度，气膜压力，偏位角，承载力等相关重要参数。本发明专利技术综合考虑了轴颈可能存在的偏斜影响以及超临界二氧化碳物性变化的影响，此外该测量系统相比于传统测量系统和方法，输出了除气膜厚度以外诸多重要的轴承参数。参数。参数。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋平台超临界二氧化碳轴承参数测量方法及其系统


[0001]本专利技术涉及一种方法及其系统，尤其是涉及一种海洋平台超临界二氧化碳轴承参数测量方法，属于海洋平台中超临界二氧化碳径向气体动压箔片轴承整体性能测量


技术介绍

[0002]由于海洋环境的复杂性，在海洋平台条件下，超临界二氧化碳转子系统会受到横纵摇摆的问题。在此工况下，由于响应的滞后性，转子轴颈相对于轴承处于偏斜状态。此外超临界二氧化碳转子高速旋转导致气流状态和气体性质发生改变，润滑气膜受到剪切力产生大量摩擦热，膜温升高会在膜内形成不均匀的温度场。同时，由于制造误差与装配不当、不对称受载变形以及材料属性等因素会使轴颈相对轴承孔处于偏斜状态。轴颈倾斜引起的轴向膜厚形状变化相对较大，偏斜量可与气膜厚度接近同一数量级，导致轴承局部区域的最小膜厚、温升和气体黏度变化，加剧气膜内温度分布差异。传统的通过电涡流测量轴心轨迹并结合轴承形状间接获得转子与轴承间隙的方法由于支承层复杂的形变已不再适用。
[0003]现有技术如中国专利公开号：CN109373944B通过波箔片上加装粘度较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海洋平台超临界二氧化碳轴承新型测量方法，其特征为：1)试验前检查各用电设备的可靠接地、测量设备的连接无误；2)轴承装配好相应的电涡流位移传感器并固定在振动台上；3)开启电机带动转子旋转，开启振动台带动整个系统振动；4)使用一组电涡流位移传感器记录轴颈位移数据，求得轴颈倾斜角度以及轴心轨迹；5)使用另一组电涡流位移传感器记录波箔片位移数据，获得轴承弹性支撑层变形量，结合超临界二氧化碳轴承的半径间隙，二者差值即为超临界二氧化碳的轴承的实时工作状态下的气膜厚度，为程序的气膜厚度和压力计算提供基础；6)多通道数据采集仪同步实时接收、存储由电涡流位移传感器反馈的转子的位移电压信号；上位机实时传输多通道数据采集仪采集的波形数据，并进行数据分析和存储；7)使用探针式温度计记录波箔片位移测量点处的温度；8)改变电机的转速，重复步骤3)～7)；9)改变振动台的模拟工况重复步骤1)～8)。2.根据权利要求1所述的海洋平台超临界二氧化碳轴承新型测量方法，其特征为：所述另一组电涡流位移传感器中两对电涡流位移传感器通过粘合剂固定在轴承套周向被打穿的孔径上，实现波箔片位移的监测。3.根据权利要求1所述的海洋平台超临界二氧化碳轴承新型测量方法，其特征为：当轴颈在轴承孔中发生偏斜时会直接改变轴承轴向截面内气膜厚度分布,进而改变轴承径向截面内的气膜压力,令轴颈倾斜微型气体轴承的坐标系为：原点位于轴承轴向对称面中心,z轴沿轴承轴线方向,y轴沿竖直方向向下,x轴与y、z轴组成直角坐标系,B为微型气体轴承宽度,h
min
最小气膜厚度,为考虑轴颈倾斜微型气体动压轴承的无量纲气膜厚度方程表示为：式中ε为轴颈中心相对轴承中心的偏心率,θ为轴承偏位角,β
x
和β
y
分别为转轴绕x轴和y轴偏转的倾斜角,α为微型气体轴承中间截面上轴颈中心线投影和偏心率方向的夹角,O
′
j
、O
″
j
、O
′
b
和O
″
b
分别为轴颈轴线与轴承两端面交点,e'、e
x
和e
y
分别为偏心距在轴承端面、x轴和y轴方向的投影；根据几何位置关系,α的表达式为；4.根据权利要求3所述的海洋平台超临界二氧化碳轴承新型测量方法，其特征为：由于轴承的箔片结构在气膜压力的作用下会产生一定程度的变形，从而增大了变形处的气膜厚度，进而影响了轴承气膜的压力分布；考虑轴承箔片的变形量，对(1)式进行修正：度，进而影响了轴承气膜的压力分布；考虑轴承箔片的变形量，对(1)式进行修正：5.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雨，许言，陆道纲，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：