一种艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台的制作方法

本发明涉及一种艉轴密封装置试验台，尤其是一种艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台。

背景技术：

1、艉轴密封装置是舰船动力系统轴系上的重要附件设备，该装置安装在艉轴管和艉轴上，是艉轴穿过舰体尾部的端面机械密封装置，其功能是隔离海水进入舱室。当船舶改变航速或受到冲击载荷时艉轴密封装置的工况最为恶劣，此时密封装置的性能会影响舰船的机动性与可靠性，故在研制阶段或设备出厂前需在试验台架上进行大量验证试验评估其使用性能。但现有试验台仅可在轴系静止时调整艉轴密封装置轴向位移，无法模拟船舶运行时改变航速或受到冲击载荷时艉轴密封装置的轴向位移变化，比如专利公开号cn104266799b公开的一种船舶轴系端面密封装置用试验台、专利公开号cn107576490a公开的一种艉轴密封装置密封性能试验台，均无法在轴系运行状态下对艉轴密封装置进行轴向位移动态加载。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，该试验台能模拟船舶运行时改变航速或受到冲击载荷时艉轴密封装置的轴向位移变化，在轴系运行状态下对艉轴密封装置进行动态位移加载，适用于艉轴密封装置密封性能试验、磨损性能试验与耐久性试验。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，包括动力系统、传动系统、轴向位移加载系统、试验组件、安装底座；所述动力系统通过传动系统连接轴向位移加载系统，轴向位移加载系统连接试验组件，试验组件中安装艉轴密封装置，由动力系统经传动系统驱动轴向位移加载系统对试验组件中的艉轴密封装置进行轴向位移动态加载，模拟船舶运行时改变航速或受到冲击载荷艉轴密封装置轴向位移动态变化。

4、进一步，所述动力系统由电机及启动箱、电机支座、小同步轮、同步带组成，电机安装在电机支座上，电机输出轴装有小同步轮，通过同步带与安装在传动轴系上的大同步轮连接。

5、进一步，所述传动系统包括固定端轴承组件、游动端轴承组件、传动轴系、传动装置台架，传动轴系通过固定端轴承组件与游动端轴承组件安装在传动装置台架上，传动装置台架与安装底座通过螺栓连接。

6、进一步，所述固定端轴承组件由圆螺母a、隔套、平面推力球轴承a、平面推力球轴承b、调心滚子轴承、密封盖、定位套、前端轴承套组成。所述圆螺母a、隔套、平面推力球轴承a、平面推力球轴承b、调心滚子轴承依次安装在转接轴套上，圆螺母a通过螺纹与转接轴套连接轴向固定，平面推力球轴承a与平面推力球轴承b之间装有定位套。所述密封盖通过螺钉安装在定位套上，定位套通过螺钉安装在前端轴承套上，前端轴承套通过螺钉安装在传动装置台架上。

7、进一步，所述传动轴系由压盖、大同步轮、键a、转接轴套、自润滑轴承a、键b、传动轴、自润滑轴承b、自润滑轴承盖板、传动轴套、键c、圆螺母b组成。所述大同步轮通过键a安装在转接轴套上，转接轴套内穿有传动轴，转接轴套与传动轴间隙配合，两者之间装有自润滑轴承a与自润滑轴承b进行支撑，通过键b传扭；所述压盖通过螺钉与大同步轮、转接轴套连接，对自润滑轴承a进行轴向限位；所述自润滑轴承盖板通过螺钉与转接轴套连接，对自润滑轴承b进行轴向限位；所述传动轴套通过键c安装在传动轴上，圆螺母b通过螺纹与传动轴连接，轴向限位传动轴套。

8、进一步，所述位移加载系统包括液压站、轴向位移加载装置、液压缸固定支座，液压缸固定支座一侧法兰通过螺栓与轴向位移加载装置连接，另一侧法兰通过螺栓与大同步轮连接。

9、进一步，所述轴向位移加载装置由液压旋转接头、轴向位移用液压缸组成，轴向位移用液压缸缸体与液压缸固定支座连接，轴向位移用液压缸活塞杆通过螺纹与传动轴连接。

10、进一步，所述试验组件包括模拟海水箱、试验轴、转接轴、尾端轴承座组，模拟海水箱通过螺栓安装在安装底座上，试验轴与传动轴系连接，艉轴密封装置安装在模拟海水箱与试验轴上，转接轴与传动轴系连接，经由安装在安装底座上的尾端轴承座组支撑传动轴系。

11、进一步，所述试验轴安装在传动轴上，两者之间装有自润滑轴承c与自润滑轴承d，端面通过螺钉与传动轴套连接。

12、进一步，所述转接轴一端与传动轴通过螺纹连接，另一端安装在尾端轴承座组内；所述尾端轴承座组由轴承座、调心滚子轴承、直线滑轨组、支座组成，调心滚子轴承热套在转接轴上，调心滚子轴承安装在轴承座内，轴承座通过螺栓与安装在支座上的直线滑轨组连接，尾端轴承座组径向限位但轴向可以往复移动。

13、本发明的有益效果是：

14、本发明与现有技术相比，设计的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台结构紧凑，电机与传动系统并排布置，通过同步轮与同步带传递动力。本发明基于高精度液压缸实现轴向位移加载功能，具有位移加载响应快、控制精度高的优点。本发明装有转接轴与尾端轴承座组，不仅可以对被试艉轴密封装置、试验轴进行有效支撑，同时当换装时可方便拆卸、换装效率高、维修性好。本发明通过动力系统、传动系统、轴向位移加载系统、试验组件及安装底座的集成协同，实现了可在轴系运行状态下对艉轴密封装置进行动态位移加载的功能，解决了现有试验台无法模拟船舶运行时改变航速或受到冲击载荷艉轴密封装置轴向位移动态变化的问题，同时也可通过液压站阀组或尾端轴承座组锁定传动轴系，使传动轴系轴向限位，仅对固定压缩量的艉轴密封装置进行静态加载试验。该试验台能以更接近实船运行状态的工况进行艉轴密封装置密封性能试验、磨损性能试验与耐久性试验。

技术特征：

1.一种艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：包括动力系统、传动系统、轴向位移加载系统、试验组件、安装底座；所述动力系统通过传动系统连接轴向位移加载系统，轴向位移加载系统连接试验组件，试验组件中安装艉轴密封装置，由动力系统经传动系统驱动轴向位移加载系统对试验组件中的艉轴密封装置进行轴向位移动态加载，模拟船舶运行时改变航速或受到冲击载荷艉轴密封装置轴向位移动态变化。

2.根据权利要求1所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述动力系统由电机及启动箱、电机支座、小同步轮、同步带组成，电机安装在电机支座上，电机输出轴装有小同步轮，通过同步带与安装在传动轴系上的大同步轮连接。

3.根据权利要求1所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述传动系统包括固定端轴承组件、游动端轴承组件、传动轴系、传动装置台架，传动轴系通过固定端轴承组件与游动端轴承组件安装在传动装置台架上，传动装置台架与安装底座通过螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述固定端轴承组件由圆螺母a、隔套、平面推力球轴承a、平面推力球轴承b、调心滚子轴承、密封盖、定位套、前端轴承套组成。所述圆螺母a、隔套、平面推力球轴承a、平面推力球轴承b、调心滚子轴承依次安装在转接轴套上，圆螺母a通过螺纹与转接轴套连接轴向固定，平面推力球轴承a与平面推力球轴承b之间装有定位套。所述密封盖通过螺钉安装在定位套上，定位套通过螺钉安装在前端轴承套上，前端轴承套通过螺钉安装在传动装置台架上。

5.根据权利要求3所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述传动轴系由压盖、大同步轮、键a、转接轴套、自润滑轴承a、键b、传动轴、自润滑轴承b、自润滑轴承盖板、传动轴套、键c、圆螺母b组成。所述大同步轮通过键a安装在转接轴套上，转接轴套内穿有传动轴，转接轴套与传动轴间隙配合，两者之间装有自润滑轴承a与自润滑轴承b进行支撑，通过键b传扭；所述压盖通过螺钉与大同步轮、转接轴套连接，对自润滑轴承a进行轴向限位；所述自润滑轴承盖板通过螺钉与转接轴套连接，对自润滑轴承b进行轴向限位；所述传动轴套通过键c安装在传动轴上，圆螺母b通过螺纹与传动轴连接，轴向限位传动轴套。

6.根据权利要求1所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述位移加载系统包括液压站、轴向位移加载装置、液压缸固定支座，液压缸固定支座一侧法兰通过螺栓与轴向位移加载装置连接，另一侧法兰通过螺栓与大同步轮连接。

7.根据权利要求6所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述轴向位移加载装置由液压旋转接头、轴向位移用液压缸组成，轴向位移用液压缸缸体与液压缸固定支座连接，轴向位移用液压缸活塞杆通过螺纹与传动轴连接。

8.根据权利要求1所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述试验组件包括模拟海水箱、试验轴、转接轴、尾端轴承座组，模拟海水箱通过螺栓安装在安装底座上，试验轴与传动轴系连接，艉轴密封装置安装在模拟海水箱与试验轴上，转接轴与传动轴系连接，经由安装在安装底座上的尾端轴承座组支撑传动轴系。

9.根据权利要求8所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述试验轴安装在传动轴上，两者之间装有自润滑轴承c与自润滑轴承d，端面通过螺钉与传动轴套连接。

10.根据权利要求8所述的艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，其特征在于：所述转接轴一端与传动轴通过螺纹连接，另一端安装在尾端轴承座组内；所述尾端轴承座组由轴承座、调心滚子轴承、直线滑轨组、支座组成，调心滚子轴承热套在转接轴上，调心滚子轴承安装在轴承座内，轴承座通过螺栓与安装在支座上的直线滑轨组连接，尾端轴承座组径向限位但轴向可以往复移动。

技术总结
本发明涉及一种艉轴密封装置轴向位移动态加载试验台，动力系统通过传动系统连接轴向位移加载系统，轴向位移加载系统连接试验组件，试验组件中安装艉轴密封装置，由动力系统经传动系统驱动轴向位移加载系统对试验组件中的艉轴密封装置进行轴向位移动态加载，模拟船舶运行时改变航速或受到冲击载荷艉轴密封装置轴向位移动态变化。该试验台结构紧凑、方便被试艉轴密封装置拆卸，能模拟船舶改变航速或受到冲击载荷时艉轴密封装置的轴向位移变化，在轴系运转状态下对艉轴密封装置进行轴向动态位移加载。该试验台适用于艉轴密封装置动态、静态轴向位移加载状态下的密封性能试验、磨损性能试验与耐久性试验。

技术研发人员：刘洋,柯明纯,杨振祥,邱正茂,曹开文
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13