一种能够检测旋转机械轴向力的可倾瓦推力轴承的制作方法

本发明涉及旋转机械轴向力检测装置，尤其涉及一种能够检测旋转机械轴向力的可倾瓦推力轴承。

背景技术：

目前离心泵、汽轮机、压缩机等大型旋转机械设备向大型化、高速化发展，其可靠性问题至关重要，而轴向力的大小及变化趋势是影响其安全运行，进行预测寿命的重要参数之一。由于轴向力难以通过理论法和经验法精确计算，导致推力轴承磨损、损坏、主轴断裂等事故时有发生，仅能依靠试验法进行实际测量，在线精确测量大型设备的实际轴向力对提高产品运行的安全性意义重大。但对于采用可倾瓦推力轴承和推力盘来承受不平衡轴向力的大型旋转机械，其轴承箱体结构复杂、空间有限、加之轴承瓦块可摆动性，无法选用常规结构弹性元件测试轴向力；从而无法精确进行轴向力的在线检测。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决旋转机械轴向力无法进行在线精确测量的问题，提供一种能够检测旋转机械轴向力的可倾瓦推力轴承，能够在不改变可倾瓦推力轴承的装配结构的基础上，实现轴向力的在线精确测量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种能够检测旋转机械轴向力的可倾瓦推力轴承，包括轴承体、推力盘、可倾瓦块、摇摆块、承载盘以及端盖；所述推力盘、可倾瓦块、摇摆块和承载盘均安装于轴承体内，并通过端盖锁紧定位；其中，可倾瓦块、摇摆块和承载盘对称分布于推力盘的两侧；所述承载盘的端面具有数块弧形挤压块，两承载盘上的挤压块分别与轴承体和端盖紧贴在一起；其特征在于：在挤压块的外侧设有一凹槽，使挤压块与承载盘之间形成4—6mm的间隙；在挤压块的内侧粘贴设置有工作应变片。

本方案在可倾瓦推力轴承承载盘结构的基础上，利用悬臂梁拉压变形原理，提出一种新型轴向力测试结构，在轴向应变变化量较大、且稳定的位置处（挤压块处）粘贴工作应变片，应变变化量极小（承载盘上）的位置处粘贴温度补偿应变片，与外界电路组成测量系统，通过挤压产生微变形进行轴向力实际测量。

进一步地，在相邻两挤压块之间的承载盘上，粘贴设置有温度补偿应变片。

进一步地，所述挤压块为3块，并绕承载盘一周均匀分布。

进一步地，所述承载盘的端部靠近中心孔处，设有绕中心孔一周的环形槽，所述工作应变片伸入该环形槽内。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、在不改变轴承装配结构的情况下，能够保证标准推力瓦块的安装、使用及互换。

2、能够减缓轴向力作用时间，降低轴承温度，提高轴承寿命。

3、能够实现轴向力的在线监测，并且测量精确度、灵敏度高，范围广。

附图说明

图1为可倾瓦推力轴承的结构示意图。

图2为承载盘的结构示意图。

图3为图2沿a—a向的剖视图。

图中：1—轴承体，2—推力盘，3—可倾瓦块，4—摇摆块，5—承载盘，6—挤压块，7—工作应变片，8—温度补偿应变片。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1、图2以及图3，一种能够检测旋转机械轴向力的可倾瓦推力轴承，包括轴承体1、推力盘2、可倾瓦块3、摇摆块4、承载盘5以及端盖。所述推力盘2、可倾瓦块3、摇摆块4和承载盘5均安装于轴承体1内，并通过端盖锁紧定位；其中，可倾瓦块3、摇摆块4和承载盘5对称分布于推力盘2的两侧。所述承载盘5的端面具有数块弧形挤压块6，所述挤压块6为3块，并绕承载盘5一周均匀分布；两承载盘5上的挤压块6分别与轴承体1和端盖紧贴在一起。

在挤压块6的外侧设有一凹槽，使挤压块6与承载盘5之间形成4—6mm的间隙；这样，当承载盘5收到轴向力作用时，挤压块6会产生形变，并且由于挤压块6与承载盘5之间存在间隙，因此形变量能够在挤压块6内侧最大化地反应出来。在挤压块6的内侧粘贴设置有工作应变片7；通过工作应变片7，即可快速、准确地将挤压块6的形变量检测出来，在配合外界电路，从而准确地检测出轴承所受到的轴向力。在实际施工过程中，由于工作应变边的宽度较宽（为10mm左右），而挤压块6的厚度较小（只有8mm左右），因此，所述承载盘5的端部靠近中心孔处，设有绕中心孔一周的环形槽，所述工作应变片7伸入该环形槽内，该环形槽的深度与挤压块6的厚度之和大于工作应变片7的宽度（即为环形槽的深度2mm以上），从而能够更好地进行工作应变片7的装配，并且不影响其测量准确度。

具体实施过程中，在相邻两挤压块6之间的承载盘5上，粘贴设置有温度补偿应变片8；从而进一步提高轴向力检测的精确度。

本方案在可倾瓦推力轴承承载盘5结构的基础上，利用悬臂梁拉压变形原理，提出一种新型轴向力测试结构，在轴向应变变化量较大、且稳定的位置处（挤压块6处）粘贴工作应变片7，应变变化量极小（承载盘5上）的位置处粘贴温度补偿应变片8，与外界电路组成测量系统，通过挤压产生微变形进行轴向力实际测量。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种能够检测旋转机械轴向力的可倾瓦推力轴承，包括轴承体、推力盘、可倾瓦块、摇摆块、承载盘以及端盖；所述推力盘、可倾瓦块、摇摆块和承载盘均安装于轴承体内，并通过端盖锁紧定位；所述承载盘的端面具有数块弧形挤压块，两承载盘上的挤压块分别与轴承体和端盖紧贴在一起；在挤压块的外侧设有一凹槽，使挤压块与承载盘之间形成4—6mm的间隙；在挤压块的内侧粘贴设置有工作应变片。本发明结构简单，能够在不改变可倾瓦推力轴承的装配结构的基础上，实现轴向力的在线精确测量。

技术研发人员：雪增红;白小榜;王运;杨海龙
受保护的技术使用者：重庆水泵厂有限责任公司
技术研发日：2017.08.22
技术公布日：2017.11.07