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专利摘要

一种液体润滑推力轴承试验台，包括推力轴、推力盘、推力瓦、支座、导筒、空心滑环、加载螺杆与力传感器，其中，空心滑环在导筒内相对滑动，加载螺杆将外赋的轴向加载力依次经力传感器、空心滑环、滚动止推轴承、轴承盖、推力轴、推力盘、液体膜后传递至推力瓦上，同时，转动的推力轴驱动推力盘旋转以与推力瓦相对运动以形成液体膜，该液体膜的构成液体中可混入荧光物质，实现光强与膜厚的对应，并可通过摄像机对液体膜上各点位置的光强进行拍摄并记录，由推力瓦的瓦面上任意位置的光强即可计算出该位置上液体膜的厚度。本设计不仅结构简单，体积轻便，而且对膜厚的测量效果较好，可直接观测，便捷性较强。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201811542057.9
申请日期:
2018-12-17
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
G01M13/04
发明/设计人:
严新平，梁兴鑫，欧阳武，宁昶雄，况福明，刘正林，周新聪
权利要求: 1.一种液体润滑推力轴承试验台，包括推力盘（2）与推力瓦（3），所述推力盘（2）的右侧面与推力瓦（3）的左侧面相互摩擦以形成液体膜（X），其特征在于：所述推力轴承试验台还包括推力轴（4）、支座（1）、导筒（5）、加载螺杆（61）与力传感器（56）；所述支座（1）的右侧面与导筒（5）的左端面相连接，导筒（5）的右端面与导筒盖（51）相连接，导筒（5）内居于支座（1）、导筒盖（51）之间的导筒腔（52）内设置有空心滑环（7），该空心滑环（7）的顶滑壁（71）、底滑壁（72）均沿导筒（5）的内壁进行滑动配合，空心滑环（7）的右端面与滑环盖（73）相连接，滑环盖（73）的左侧面与位于空心滑环（7）内部的力传感器（56）的右侧面相抵合，力传感器（56）的中部与加载螺杆（61）的内端相连接，加载螺杆（61）的外端依次穿经滑环杆孔（74）、导筒腔（52）、导筒杆孔（53）后与位于导筒（5）外部的加载机构（6）相连接，且加载机构（6）覆盖导筒杆孔（53）的孔面；所述顶滑壁（71）的左端与向下延伸部（711）的顶端相连接，向下延伸部（711）的底端向下延伸，所述底滑壁（72）的左端与向上延伸部（721）的底端相连接，向上延伸部（721）的顶端向上延伸，直至与向下延伸部（711）的底端之间形成有延伸夹空（75），该延伸夹空（75）内贯穿而过有推力轴（4），该推力轴（4）的右端与轴承座（8）的中部相连接，轴承座（8）左侧面的上下两端分别与滚动止推轴承上部（81）的右侧面、滚动止推轴承下部（82）的右侧面相接触，滚动止推轴承上部（81）的左侧面与向下延伸部（711）的左侧面相接触，滚动止推轴承下部（82）的左侧面与向上延伸部（721）的左侧面相接触，推力轴（4）的左端依次穿经支座（1）、支撑环（10）、摩擦腔（Y）、推力盘（2）后与位于推力盘（2）外部的旋转输出机构（13）相连接，支撑环（10）的外侧围上套装有支撑空筒（9）的右筒端（91），支撑空筒（9）的左筒端（92）经一号密封圈（11）与推力盘（2）的外侧围进行密封配合，支撑环（10）的左侧面上设置有推力瓦（3），该推力瓦（3）与其正对的推力盘（2）进行摩擦配合。2.根据权利要求1所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述支撑空筒（9）的顶面上位于摩擦腔（Y）正上方的部位内开设有冷却水出口管孔（93），支撑空筒（9）的底面上位于摩擦腔（Y）正下方的部位内开设有冷却水进口管孔（94）。3.根据权利要求1或2所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述支座（1）右侧面的中部上设置有右凸部（15），该右凸部（15）的内部贯穿而过有推力轴（4），且在右凸部（15）的顶部设置有贯穿的进冷却水管孔（151）；所述导筒（5）的底壁上近支座（1）的部位设置有贯穿的滴漏管孔（54）。4.根据权利要求3所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述支撑环（10）、支座（1）、右凸部（15）的中部共设有同一个径向轴承（14），该径向轴承（14）与其内部穿经而过的推力轴（4）进行转动配合。5.根据权利要求1或2所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述推力轴承试验台还包括光源（16）与摄像机（17），且推力盘（2）采用透明材料制作；所述光源（16）、摄像机（17）均位于推力盘（2）的左侧，光源（16）、摄像机（17）均对准推力瓦（3）。6.根据权利要求5所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述光源（16）、摄像机（17）位于推力盘（2）的法线两侧；所述光源（16）与摄像机（17）的镜头与推力瓦（3）的瓦面的夹角相等。7.根据权利要求1或2所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述加载机构（6）包括加载弹簧（62）、加载螺母（63）、加载右板（64），及覆盖于导筒杆孔（53）之上的加载左板（65）；所述加载弹簧（62）的两端分别与加载左板（65）的右侧面、加载右板（64）的左侧面相连接，加载左板（65）的左侧面与导筒盖（51）的右侧面相接触，所述加载螺母（63）与加载螺杆（61）的外端相连接，加载螺杆（61）的内端依次穿经加载右板（64）、加载弹簧（62）、加载左板（65）、导筒杆孔（53）、导筒腔（52）、滑环杆孔（74）后与力传感器（56）的中部相连接。8.根据权利要求1或2所述的一种液体润滑推力轴承试验台，其特征在于：所述导筒（5）的顶部上开设有贯穿的导筒槽口（55），所述空心滑环（7）的顶部上开设有贯穿的滑环槽口（76）。9.一种权利要求1或2所述的液体润滑推力轴承试验台的使用方法，其特征在于所述使用方法包括旋转步骤与力传递步骤，在旋转步骤、力传递步骤进行时，摩擦腔（Y）内设置有试验液体；所述旋转步骤是指：旋转输出机构（13）驱动推力轴（4）转动，转动的推力盘（2）与对应的推力瓦（3）相互摩擦以形成液体膜（X），且推力瓦（3）不转动；所述力传递步骤是指：加载机构（6）提供的加载力依次经加载螺杆（61）、力传感器（56）、滑环盖（73）、空心滑环（7）后传递至向上延伸部（721）、向下延伸部（711）上，再由向上延伸部（721）、向下延伸部（711）对应传递至滚动止推轴承上部（81）、滚动止推轴承下部（82）上，然后由滚动止推轴承上部（81）、滚动止推轴承下部（82）传递至轴承座（8）上，再由轴承座（8）依次经推力轴（4）、推力盘（2）、液体膜（X）后传递至推力瓦（3）上，且空心滑环（7）不转动。10.根据权利要求9所述的一种液体润滑推力轴承试验台的使用方法，其特征在于：所述推力轴承试验台还包括光源（16）与摄像机（17），且推力盘（2）采用透明材料制作；所述光源（16）、摄像机（17）均位于推力盘（2）的左侧，光源（16）、摄像机（17）均对准推力瓦（3）；在旋转步骤、力传递步骤进行之前，先将荧光物质溶入试验液体中，再将光源（16）、摄像机（17）对准推力瓦（3），然后进行旋转步骤与力传递步骤，此时，光源（16）发射的光波能激发试验液体中的荧光物质以使试验液体发出荧光，摄像机（17）能拍摄并记录荧光的光强，荧光的光强与液体膜（X）的的厚度成正比，此时，以推力瓦（3）的瓦面上任意位置的光强即可计算出该位置上液体膜（X）的厚度。