[发明专利]一种测试大型旋转机械轴瓦性能及寿命的多功能试验台

说明书

本发明属于试验平台领域，并公开了一种测试大型旋转机械用轴瓦的性能及寿命的多功能试验台，包括机械模块、动力模块及控制采集模块，机械模块主要包括曲轴、多个轴承座和多根连杆；动力模块包括旋转加载模块和径向加载模块；控制采集模块包括控制模块和采集模块，采集模块为扭矩仪、热电偶、加速度传感器；控制模块通过所述扭矩仪对曲轴的扭矩和转速进行实时监测，以及通过热电偶和加速度传感器对待测试轴瓦进行温度和振动监测；本发明实现了加速寿命试验：本发明的径向加载装置为液压缸，能够输出不同载荷量级的交变载荷，旋转加载装置为变频电机，能够输出不同的转速和扭矩，因此可实现轴瓦加速寿命试验，缩短了试验时间。

技术领域

本发明属于试验平台领域，更具体地，涉及一种测试大型旋转机械用轴瓦的性能及寿命的多功能试验台。

背景技术

轴瓦作为大型旋转机械的关键零部件，其安全性与可靠性对整个机组至关重要。通过一定的性能和寿命试验可以了解大型轴瓦在工作过程中的运转和退化规律，有助于更好地预知轴瓦寿命和对轴瓦进行维护。

目前轴承试验领域内没有针对大型滑动轴承的标准寿命试验机，但是仍有不少研究者自行研制出了适用于不同类型滑动轴承的试验机。由于试验必须要模拟轴瓦在实际机器上的运行环境，所以目前的滑动轴承试验机每个模块技术细节可能有不同，但大体组成却基本相同，主要由机械模块、动力模块、润滑模块及控制采集模块等部分组成。

目前国内已经逐步形成滑动轴承试验台的制造方法和经验，但是总体上还存在以下几个问题。

1)测试样本量小

由于轴瓦性能或寿命试验时必须与轴配合，因此轴的结构决定一次试验轴瓦的数量，一般情况下不超过3个。

2)寿命试验周期长

由于疲劳寿命结果具有分散性，单一的试验结果没有说服力，因此需要进行多样本试验并且统计大量的试验数据，导致寿命试验周期长。

3)精确度不高

由于试验台机械结构或加载载荷无法完全精确模拟轴瓦实际的情况，导致试验结果不够精确。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种测试大型旋转机械用轴瓦的性能及寿命的多功能试验台，可以了解大型轴瓦在工作过程中的运转和退化规律，有助于更好地预知轴瓦寿命和对轴瓦进行维护。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种测试大型旋转机械用轴瓦的性能及寿命的多功能试验台，其特征在于，包括机械模块、动力模块及控制采集模块，其中，所述机械模块主要包括曲轴、多个轴承座和多根连杆，其中，所述曲轴的主轴颈上安装至少两个所述轴承座，以用于在所述轴承座和所述主轴颈之间安装待测试主轴瓦，每根连杆的连杆大头端分别可转动安装在所述曲轴的连杆轴颈上，以用于在所述连杆和所述连杆轴颈之间安装待测试连杆轴瓦；

所述动力模块包括旋转加载模块和径向加载模块，所述旋转加载模块包括变频电机和联轴器，所述变频电机通过所述联轴器与所述曲轴的一端连接，以用于带动所述曲轴旋转；所述径向加载模块包括多个液压缸，每个所述液压缸的活塞杆分别可转动连接在对应连杆的连杆小头端；

所述控制采集模块包括控制模块和采集模块，所述采集模块包括扭矩仪、加速度传感器和多个热电偶温度计，并且所述扭矩仪安装在所述曲轴的靠近所述联轴器的一端，以用于对曲轴的扭矩和转速进行实时监测并传送到所述控制模块，所述加速度传感器贴在主轴承座上，以用于获取待测试轴瓦因磨损撞击而产生的振动信号并传送到所述控制模块，每个所述热电偶传感器探头分别穿过轴承座或连杆大头端后与每个待测试的轴瓦接触，以用于对待测试轴瓦温升情况进行实时监测并且将监测到的温度信号传送到所述控制模块。

本发明中，其中三个相邻的连杆轴颈上分别布置有所述连杆轴瓦，位于中间的连杆轴颈长度为与其相邻的连杆轴颈长度的2倍，以保证曲轴受力对称平衡。