本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)推力軸承轉(zhuǎn)子的定位及軸向力測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)中，重型或高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子常常采用滑動(dòng)軸承，對(duì)于產(chǎn)生軸向力的轉(zhuǎn)子，也采用帶止推功能的滑動(dòng)軸承，但通?；瑒?dòng)止推軸承承載軸向力能力弱，對(duì)于可產(chǎn)生高軸向力的轉(zhuǎn)子，滑動(dòng)止推軸承則無(wú)法滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。如在全溫全壓旋轉(zhuǎn)換熱試驗(yàn)中，轉(zhuǎn)子軸向力可達(dá)20噸。如改造試驗(yàn)器不僅造價(jià)高昂，而且適用范圍窄，使用頻率低，安裝不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種無(wú)推力軸承轉(zhuǎn)子的定位及軸向力測(cè)試裝置，采用承力桿拖動(dòng)隨動(dòng)測(cè)試軸的結(jié)構(gòu)及雙推力軸承組合的方案，具有隨動(dòng)軸質(zhì)量小，對(duì)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件無(wú)振動(dòng)影響，且具有自對(duì)中能力，裝配簡(jiǎn)單方便。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種無(wú)推力軸承轉(zhuǎn)子的定位及軸向力測(cè)試裝置，包括：軸向力測(cè)試安裝座、聯(lián)軸器、自對(duì)中承力桿組件、載荷測(cè)力環(huán)、反向測(cè)力環(huán)、測(cè)試轉(zhuǎn)子信號(hào)線(xiàn)、多自由度容差節(jié)、隨動(dòng)測(cè)試軸、內(nèi)定位環(huán)、外定位環(huán)及推力軸承；

軸向力測(cè)試安裝座為階梯型圓筒狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置第一安裝腔及第二安裝腔，第一安裝腔內(nèi)部安裝有聯(lián)軸器，第一安裝腔和第二安裝腔臺(tái)階處設(shè)置有法蘭盤(pán)，第二安裝腔內(nèi)安裝有隨動(dòng)測(cè)試軸；隨動(dòng)測(cè)試軸上安裝有兩個(gè)推力軸承，兩個(gè)推力軸承之間設(shè)置有內(nèi)定位環(huán)和外定位環(huán)，推力軸承設(shè)置在載荷測(cè)力環(huán)與反向測(cè)力環(huán)之間；

承力桿組件包括：承力桿、承力桿外套及聯(lián)軸節(jié)，承力桿兩端設(shè)置有圓形凸臺(tái)，承力桿兩端通過(guò)圓形凸臺(tái)與承力桿外套剛性連接，再通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與聯(lián)軸器連接；

聯(lián)軸器包括安裝座支架和壓蓋，安裝座支架與靠近固定安裝部的聯(lián)軸節(jié)固定連接，另一端通過(guò)壓盤(pán)壓緊所述靠近壓盤(pán)的聯(lián)軸節(jié)，能夠使承力桿與聯(lián)軸器活動(dòng)安裝；

承力桿穿過(guò)隨動(dòng)測(cè)試軸與多自由度容差節(jié)連接，通過(guò)多自由度容差節(jié)與引電器相連，軸向力測(cè)試安裝座一端固定在轉(zhuǎn)子軸承座上，一端固定在引電器靜子安裝座上，位于承力桿一端的聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件連接，另一端的聯(lián)軸器固定在隨動(dòng)測(cè)試軸上；測(cè)試轉(zhuǎn)子信號(hào)線(xiàn)穿過(guò)承力桿將轉(zhuǎn)子和引電器連接在一起。

優(yōu)選地，承力桿內(nèi)部設(shè)置有引線(xiàn)孔。

優(yōu)選地，所述聯(lián)軸節(jié)和所述承力桿外套為左右對(duì)稱(chēng)分瓣式結(jié)構(gòu)，且位于承力桿兩端最外側(cè)的部分承力桿外套與承力桿固定連接。

優(yōu)選地，所述第二安裝腔外璧設(shè)置有進(jìn)油管，所述進(jìn)油管設(shè)置在兩個(gè)推力軸承中間，且穿過(guò)內(nèi)定位環(huán)，與進(jìn)油管安裝位置間隔180°處設(shè)置有兩個(gè)回油管，所述回油管分別設(shè)置在載荷測(cè)力環(huán)左端與反向測(cè)力環(huán)右端。

優(yōu)選地，所述內(nèi)定位環(huán)固定推力軸承的內(nèi)圈，所述外定位環(huán)固定推力軸承的外圈。

優(yōu)選地，所述第二安裝腔側(cè)壁設(shè)置有兩個(gè)測(cè)試引線(xiàn)孔，所述測(cè)試引線(xiàn)孔分別設(shè)置在載荷測(cè)力環(huán)的右端和反向測(cè)力環(huán)的左端。

優(yōu)選地，所述隨動(dòng)測(cè)試軸與卡盤(pán)配合固定推力軸承。

優(yōu)選地，所述軸向力測(cè)試安裝座通過(guò)密封盤(pán)與安裝座支架接觸，能夠?qū)Φ诙惭b腔密封。

優(yōu)選地，所述安裝座支架側(cè)壁設(shè)置有限位銷(xiāo)。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明隨動(dòng)軸質(zhì)量小，對(duì)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件無(wú)振動(dòng)影響；空間小，適應(yīng)性強(qiáng)；力自平衡設(shè)計(jì)，力不外傳，對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)無(wú)加強(qiáng)要求；保留轉(zhuǎn)子測(cè)試通道，壁面參數(shù)測(cè)試信號(hào)傳輸系統(tǒng)可一體化設(shè)計(jì)；載荷范圍寬，測(cè)試精度高，可實(shí)現(xiàn)雙向測(cè)試；具有自對(duì)中能力，裝配簡(jiǎn)單方便，無(wú)需調(diào)節(jié)，成本低，方便快捷。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種無(wú)推力軸承轉(zhuǎn)子的定位及軸向力測(cè)試裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示實(shí)施例的承力桿組件示意圖；

圖3為圖1所示實(shí)施例的軸向力測(cè)試安裝座示意圖；

其中，1-轉(zhuǎn)子軸承座，2-滑動(dòng)軸承，3-轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件，4-軸向力測(cè)試安裝座，5-聯(lián)軸器，6-承力桿，7-測(cè)試引線(xiàn)孔，8-載荷測(cè)力環(huán)，9-進(jìn)油管，10-反向測(cè)力環(huán)，11-引電器靜子安裝座，12-測(cè)試轉(zhuǎn)子信號(hào)線(xiàn)，13-多自由度容差節(jié)，14-引電器，15-隨動(dòng)測(cè)試軸，16-內(nèi)定位環(huán)，17-外定位環(huán)，18-推力軸承，19-回油管，20-聯(lián)軸節(jié)，21-限位銷(xiāo)，22-承力桿外套，23-引線(xiàn)孔，24-圓形凸臺(tái)，25-安裝座支架，26-壓蓋，27-第一安裝腔，28-第二安裝腔，29-法蘭盤(pán)，30-卡盤(pán)，31-密封盤(pán)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參閱圖1至圖3；

一種無(wú)推力軸承轉(zhuǎn)子的定位及軸向力測(cè)試裝置，包括：軸向力測(cè)試安裝座4、聯(lián)軸器5、自對(duì)中承力桿組件、載荷測(cè)力環(huán)8、反向測(cè)力環(huán)10、測(cè)試轉(zhuǎn)子信號(hào)線(xiàn)12、多自由度容差節(jié)13、隨動(dòng)測(cè)試軸15、內(nèi)定位環(huán)16、外定位環(huán)17及推力軸承18；

軸向力測(cè)試安裝座4為階梯型圓筒狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置第一安裝腔27及第二安裝腔28，第一安裝腔27和第二安裝腔28臺(tái)階處設(shè)置有法蘭盤(pán)29。

第一安裝腔27內(nèi)部安裝有聯(lián)軸器5，第二安裝腔28內(nèi)安裝有隨動(dòng)測(cè)試軸15；隨動(dòng)測(cè)試軸15和第二安裝腔28內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有兩個(gè)推力軸承18，兩個(gè)推力軸承18之間設(shè)置有內(nèi)定位環(huán)16和外定位17，內(nèi)定位環(huán)16和外定位環(huán)17采用組合加工，保證兩個(gè)推力軸承18受力狀態(tài)一致，推力軸承18的外圈與軸向力測(cè)試安裝座4的內(nèi)壁間隙配合，保證軸向力傳遞路徑精確可控，提高測(cè)試精度。內(nèi)定位環(huán)16固定推力軸承18的內(nèi)圈，外定位環(huán)17固定推力軸承18的外圈。推力軸承18設(shè)置在載荷測(cè)力環(huán)8與反向測(cè)力環(huán)10之間，第二安裝腔28側(cè)壁兩端設(shè)置有兩個(gè)左右對(duì)稱(chēng)的測(cè)試引線(xiàn)孔7，分別位于載荷測(cè)力環(huán)8的左端和反向測(cè)力環(huán)10的右端，對(duì)應(yīng)測(cè)試引線(xiàn)分別穿過(guò)左右測(cè)試引線(xiàn)孔7與載荷測(cè)力環(huán)8及反向測(cè)力環(huán)10分別相連，可通過(guò)反向測(cè)力環(huán)10及載荷測(cè)力環(huán)8實(shí)時(shí)掌握軸向力大小。

第二安裝腔28外璧設(shè)置有進(jìn)油管9，進(jìn)油管9設(shè)置在兩個(gè)推力軸承18中間位置，且穿過(guò)內(nèi)定位環(huán)16，進(jìn)油管9相對(duì)位置處設(shè)置有左右對(duì)稱(chēng)的回油管19，回油管19設(shè)置在載荷測(cè)力環(huán)8左端與反向測(cè)力環(huán)10右端，保證了第二安裝腔28內(nèi)的各安裝部件的潤(rùn)滑，減少摩擦力，提高測(cè)量精度。

承力桿組件包括：承力桿6、承力桿外套22及聯(lián)軸節(jié)20，承力桿6為外徑44mm，內(nèi)部設(shè)置有φ20mm引線(xiàn)孔23，材料為40CrNiMoA，鍛件，可安全承受1000kN軸向力；承力桿6兩端分別設(shè)置有圓形凸臺(tái)24，承力桿外套22、聯(lián)軸節(jié)20，圓形凸臺(tái)24與承力桿剛性連接，承力桿外套22和聯(lián)軸節(jié)20為左右分瓣式結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置在圓形凸臺(tái)24的兩側(cè)，位于承力桿6兩端最外側(cè)的部分承力桿外套22與承力桿6固定連接。

承力桿6為可限制相對(duì)轉(zhuǎn)子軸角向轉(zhuǎn)動(dòng)中空結(jié)構(gòu)，具有傳遞扭矩，不傳遞彎矩，且保留轉(zhuǎn)、靜子信號(hào)傳輸系統(tǒng)通道，測(cè)試軸向力同時(shí)保留了信號(hào)傳輸能力。承力桿6、承力桿外套22及聯(lián)軸節(jié)20及兩個(gè)推力軸承18構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)，可承受1000kN的軸向力，同時(shí)具有雙鉸鏈特性，可容差轉(zhuǎn)靜子不同軸度，承力桿6的質(zhì)量相對(duì)轉(zhuǎn)子非常小，對(duì)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件無(wú)激勵(lì)。

聯(lián)軸器5包括安裝座支架25和壓蓋26，安裝座支架25側(cè)壁設(shè)置有限位銷(xiāo)21，用于承力桿組件的定位安裝，安裝座支架25與靠近固定安裝部的一側(cè)的聯(lián)軸節(jié)20固定連接，聯(lián)軸器5通過(guò)聯(lián)軸節(jié)20分別與連接有承力桿外套22的承力桿6的兩端配合連接，靠近壓盤(pán)的承力桿外套22與圓形凸臺(tái)24配合安裝，壓盤(pán)26壓緊靠近壓盤(pán)的承力桿外套22能夠使承力桿6和聯(lián)軸器兩者的活動(dòng)安裝；聯(lián)軸器5一端與轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件3連接；實(shí)現(xiàn)了聯(lián)軸器5將轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件3和承力桿6連接在一起。

軸向力測(cè)試安裝座4通過(guò)密封盤(pán)31與安裝座支架25接觸，能夠?qū)Φ诙惭b腔28封閉。

承力桿6穿過(guò)隨動(dòng)測(cè)試軸15與多自由度容差節(jié)13連接，通過(guò)多自由度容差節(jié)13與引電器14相連，軸向力測(cè)試安裝座4一端固定在轉(zhuǎn)子軸承座1上，一端固定在引電器靜子安裝座11上，位于承力桿6一端的聯(lián)軸器5與轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件連接，另一端的聯(lián)軸器5固定在隨動(dòng)測(cè)試軸15上。測(cè)試轉(zhuǎn)子信號(hào)線(xiàn)12穿過(guò)承力桿6將轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件和引電器14連接在一起，轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件3再通過(guò)滑動(dòng)軸承2與轉(zhuǎn)子軸承座1連接。

轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件3，聯(lián)軸器5，自對(duì)中承力桿6，隨動(dòng)測(cè)試軸15，內(nèi)定位環(huán)16、法蘭盤(pán)29外定位環(huán)17，載荷測(cè)力環(huán)8及反向測(cè)力環(huán)10，軸向力測(cè)試安裝座4及轉(zhuǎn)子軸承座1組成力自平衡系統(tǒng)，自平衡系統(tǒng)力不外傳，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)無(wú)剛度加強(qiáng)要求。

本發(fā)明提出了一種無(wú)推力軸承轉(zhuǎn)子的定位及軸向力測(cè)試裝置，采用承力桿拖動(dòng)隨動(dòng)測(cè)試軸的結(jié)構(gòu)及雙推力軸承組合的方案，具有隨動(dòng)軸質(zhì)量小，對(duì)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件無(wú)振動(dòng)影響，空間小，適應(yīng)性強(qiáng)；力自平衡設(shè)計(jì)，力不外傳，對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)無(wú)加強(qiáng)要求；保留轉(zhuǎn)子測(cè)試通道，壁面參數(shù)測(cè)試信號(hào)傳輸系統(tǒng)可一體化設(shè)計(jì)；載荷范圍寬，測(cè)試精度高，可實(shí)現(xiàn)雙向測(cè)試；具有自對(duì)中能力，裝配簡(jiǎn)單方便，無(wú)需調(diào)節(jié)，成本低，方便快捷。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。