油膜厚度测试方法和装置与流程

本发明涉及油膜厚度变化趋势的测试方法和装置，尤其涉及一种滑动轴承最小油膜厚度变化趋势的测试方法和装置。

背景技术：

1、滑动轴承是一种利用润滑油隔离轴与轴瓦，实现轴的支撑及润滑的装置。一般情况下，滑动轴承用于高速、高精度、重载及结构上要求剖分等场合，如汽轮机、压缩机、内燃机、风力发电等均有滑动轴承应用。对于滑动轴承，油膜厚度是评价轴与轴瓦间润滑性能的标志性参数，正常情况下，油膜厚度应处于一个合适的范围，有效实现轴的支撑于润滑。一旦油膜厚度发生异常增大现象，将导致润滑效率变低，影响机器效率；而发生油膜厚度异常降低现象时，将会造成润滑失效，严重时甚至会对机器本身造成不可逆的损伤，因此产生巨额的经济损失。

2、通过最小油膜厚度的变化趋势测试，以了解设备的润滑状态，可以帮助用户及时排查设备的异常状态。常见的油膜厚度变化趋势测试方法有电学法、光学法和超声测试法。其中电学法通过在瓦背上开孔安装电容传感器、电涡流传感器来获取油膜厚度的变化趋势；光学法利用在瓦背上开孔安装光纤位移传感器，测量轴的位移来获取油膜厚度的变化趋势；超声法利用超声原理测量轴的位移来获取油膜厚度的变化趋势，但其应用时超声探头与轴的距离有最低限值，在大部分滑动轴承上无法实现应用。

3、因此，如何在不破坏滑动轴承结构的基础前提下，实时、动态的获取滑动轴承的最小油膜厚度变化趋势，在最小油膜厚度有异常变化时及时预警，是滑动轴承润滑状态监测的一个难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可以不破坏滑动轴承结构，实时、动态的获取滑动轴承的最小油膜厚度变化趋势的测试方法和装置。

2、为实现所述目的，本发明提供一种油膜厚度测试方法，用于测试滑动轴承的轴瓦与贯穿在轴瓦中的轴之间的最小油膜厚度的变化趋势，包括以下步骤：(1)将采集设备正负极外接至所述滑动轴承的所述轴瓦和贯穿在所述轴瓦中的所述轴，形成热电偶回路；(2)运行所述轴使其转动一段时间，使所述轴与所述轴瓦组成的系统处于稳定工况下；(3)监测采集设备反映的热电势变化趋势，通过热电势变化趋势获取所述轴和所述轴瓦间的最小油膜厚度变化趋势。

3、在油膜厚度测试方法的一个或多个实施例中，所述测试方法用于测试柴油机滑动主轴承的轴瓦与贯穿在轴瓦中的轴之间的最小油膜厚度变化趋势。

4、为实现所述目的，本发明提供一种油膜厚度测试装置，测试装置采集滑动轴承的轴瓦、贯穿在轴瓦中的轴、轴和轴瓦之间的油膜组成的热电偶回路热电势，以测试滑动轴承最小油膜厚度的变化趋势，油膜厚度测试装置包括：采集设备，用于采集反映热电势信号变化的数据；第一接头，电连接在所述轴瓦上，并电连接至所述采集设备的正极和负极中的一极；第二接头，电连接在所述轴上，并电连接至所述采集设备的正极和负极中的另一极；其中，采集设备采集热电偶回路中电势，所述电势因热电效应产生，其大小受油膜厚度影响。

5、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，被测试的所述轴和所述轴瓦由两种不同的金属材料制成。

6、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述轴的材料为铸铁，所述轴瓦的材料为合金材料。

7、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述轴的材料为铁，所述轴瓦的材料为铜合金。

8、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述轴的材料为34crni3moa，所述轴瓦的材料为ss400+cupb24sn。

9、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述采集设备是毫伏级别电压采集设备。

10、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述第二接头的材料与所述轴的材料一致，所述第一接头的材料与所述轴瓦的材料一致。

11、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，第二接头为滑环，所述滑环具有转子部分和定子部分，所述转子部分与所述轴电连接并随轴转动，所述定子部分电连接至所述转子部分，所述定子部分电连接至所述采集设备的正极和负极中的一极。

12、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述第一接头延伸出热电势信号第一引线，所述第一引线电连接至采集设备的正极和负极中的一极。

13、在油膜厚度测试装置的一个或多个实施例中，所述第二接头延伸出热电势信号第二引线，所述第二引线电连接至采集设备的正极和负极中的另一极。

14、由于本发明利用热电偶的原理，将滑动轴承的轴、轴瓦以及轴和轴瓦之间的油膜组成热电偶回路，检测该热电偶回路中的热电势，以得到最小油膜厚度的变化趋势，从而能够在不破坏滑动轴承结构的情况下，实时、动态的获取滑动轴承的最小油膜厚度变化趋势。

技术特征：

1.一种油膜厚度测试方法，其特征在于，用于测试轴瓦与贯穿在轴瓦中的轴之间的最小油膜厚度的变化趋势，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的油膜厚度测试方法，其特征在于，所述测试方法用于测试柴油机滑动主轴承的所述轴瓦与贯穿在所述轴瓦中的所述轴之间的最小油膜厚度变化趋势。

3.一种油膜厚度测试装置，其特征在于，包括轴瓦、贯穿在轴瓦中的轴以及采集设备，所述轴瓦、所述轴与所述采集设备电连接组成热电偶回路，所述采集设备采集所述热电偶回路中的热电势，所述电势因热电效应产生，其大小受油膜厚度影响。

4.根据权利要求3所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，被测试的所述轴和所述轴瓦由两种不同的金属材料制成。

5.根据权利要求4所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，所述轴的材料为铸铁，所述轴瓦的材料为合金材料。

6.根据权利要求4所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，所述轴的材料为铁，所述轴瓦的材料为铜合金。

7.根据权利要求4所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，所述轴的材料为34crni3moa，所述轴瓦的材料为ss400+cupb24sn。

8.根据权利要求3所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，所述采集设备是毫伏级别的电压采集设备。

9.根据权利要求3-8任一项所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，所述轴瓦上电连接第一接头，所述第一接头电连接在所述采集设备的正极和负极中的一极，所述第一接头的材料与所述轴瓦的材料一致，所述轴上电连接第二接头，所述第二接头电连接在所述采集设备的正极和负极中的另一极，所述第二接头的材料与所述轴的材料一致。

10.根据权利要求9所述的油膜厚度测试装置，其特征在于，第二接头为滑环，所述滑环具有转子部分和定子部分，所述转子部分与所述轴电连接并随轴转动，所述定子部分电连接至所述转子部分，所述定子部分电连接至所述采集设备的正极和负极中的一极。

技术总结
一种油膜厚度测试方法，用于测试滑动轴承的轴瓦与贯穿在轴瓦中的轴之间的最小油膜厚度的变化趋势，包括步骤：1.将采集设备正负极外接至所述滑动轴承的所述轴瓦和贯穿在所述轴瓦中的所述轴，形成热电偶回路；2.运行所述轴使其转动一段时间，使所述轴与所述轴瓦组成的系统处于稳定工况下；3.监测采集设备反映的热电势变化趋势，通过热电势变化趋势获取所述轴和所述轴瓦间的最小油膜厚度变化趋势。本发明还提供油膜厚度测试装置，能够在不破坏滑动轴承结构的情况下，实时、动态的获取滑动轴承的最小油膜厚度变化趋势。

技术研发人员：刘浩,常伟杰,戴成龙,华汉清,张慧
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12