水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法、装置及计算机设备与流程

本发明涉及轴承，尤其是涉及一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、作为核主泵核心部件之一，水润滑推力轴承主要作用是平衡核主泵转子轴向载荷以及对其进行轴向限位。目前核主泵水润滑推力轴承基本都为进口，能检索到的相关资料极少，为实现该轴承设计分析，必须进行该轴承液膜厚度的测量。

2、目前，通常通过超声波测量方式来测量轴承的液膜厚度。然而，超声波对于不同材料介质组合零件测量不易控制，会导致测量的液膜厚度不够准确，同时，若液膜中存在杂质，则利用超声波测量方式也会导致液膜厚度测量错误的情况。

技术实现思路

1、本发明提供了一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法、装置及计算机设备，主要在于能够提高轴承液膜厚度的测量准确度。

2、根据本发明的第一个方面，提供一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法，包括：当轴瓦未受力时，利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设测量仪器测量所述轴瓦与推力盘之间的初始距离；

3、当轴瓦处于受力状态时，利用各所述预设测量仪器测量所述轴瓦与所述推力盘之间的受力状态距离；

4、确定各所述预设测量仪器所在的安装节圆平面，并在所述安装节圆平面中确定各所述预设测量仪器所在的弧长；

5、基于所述轴瓦外圆的位置信息、各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度。

6、可选地，所述利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设测量仪器测量所述轴瓦与推力盘之间的初始距离，包括：

7、判断所述推力盘外圈是否为金属材料；

8、若所述推力盘外圈不是金属材料，则确定与所述推力盘外圈直径相吻合，以及与所述推力盘外圈高度相吻合的预设厚度的标准金属材料，并将所述推力盘外圈替换为所述标准金属材料，得到替换后的推力盘；

9、利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设涡流位移传感器测量所述轴瓦与所述替换后的推力盘金属外圈之间的初始距离。

10、可选地，所述在所述安装节圆平面中确定各所述预设测量仪器所在的弧长，包括：

11、以轴瓦中心为原点，轴瓦上端面为平面建立直角坐标系，所述安装节圆平面中心与所述直角坐标系原点重合，所述安装节圆平面与所述轴瓦上端面平行；

12、确定各所述预设测量仪器与所述安装节圆平面中心之间的距离；

13、确定各所述预设测量仪器与所述安装节圆平面中心之间的连线，并确定各所述连线与所述轴瓦上端面中基准边缘直线之间的夹角；

14、基于各所述距离和各所述夹角，确定各所述预设测量仪器在所述安装节圆平面中对应的弧长。

15、可选地，所述基于所述轴瓦外圆的位置信息、各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度，包括：

16、对各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长进行拟合，得到所述轴瓦对应的预设倾斜函数；

17、基于所述轴瓦外圆的位置信息和所述预设倾斜函数，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度。

18、可选地，所述对各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长进行拟合，得到所述轴瓦对应的预设倾斜函数，包括：

19、构建预设初始倾斜函数；

20、将各所述预设测量仪器测量的受力状态距离与初始距离相减，得到所述轴瓦与所述推力盘之间的距离变化值；

21、基于各所述距离变化值和各所述弧长，利用最小二乘法对所述预设初始倾斜函数进行拟合，得到第一倾斜参数和第二倾斜参数；

22、基于所述第一倾斜参数和第二倾斜参数，构建所述轴瓦的预设倾斜函数。

23、可选地，所述基于所述轴瓦外圆的位置信息和所述预设倾斜函数，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度，包括：

24、依据以所述轴瓦中心为原点，轴瓦上端面为平面建立的直角坐标系，确定所述轴瓦外圆上各个点对应的横坐标；

25、将所述轴瓦外圆上各个点对应的横坐标带入至所述预设倾斜函数中，得到所述水润滑推力轴承的各个液膜厚度。

26、可选地，所述水润滑推力轴承为水润滑非导磁陶瓷轴承、水润滑非导磁石墨轴承。

27、根据本发明的第二个方面，提供一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量装置，包括：

28、第一测量单元，用于当轴瓦未受力时，利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设测量仪器测量所述轴瓦与推力盘之间的初始距离；

29、第二测量单元，用于当轴瓦处于受力状态时，利用各所述预设测量仪器测量所述轴瓦与所述推力盘之间的受力状态距离；

30、弧长确定单元，用于确定各所述预设测量仪器所在的安装节圆平面，并在所述安装节圆平面中确定各所述预设测量仪器所在的弧长；

31、厚度确定单元，用于基于所述轴瓦外圆的位置信息、各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度。

32、根据本发明的第三个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上水润滑推力轴承的测量方法。

33、根据本发明的第四个方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以上水润滑推力轴承的测量方法。

34、根据本发明提供的一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法、装置及计算机设备，与目前超声波测量方式来测量轴承的液膜厚度的方式相比，本发明通过当轴瓦未受力时，利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设测量仪器测量所述轴瓦与推力盘之间的初始距离；并当轴瓦处于受力状态时，利用各所述预设测量仪器测量所述轴瓦与所述推力盘之间的受力状态距离；之后确定各所述预设测量仪器所在的安装节圆平面，并在所述安装节圆平面中确定各所述预设测量仪器所在的弧长；最终基于所述轴瓦外圆的位置信息、各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度，由此通过预设测量仪器测量的轴瓦与推力盘之间的初始距离和受力状态距离，同时还计算了预设测量仪器在安装节圆平面的弧长，最终根据轴瓦外圆的位置信息、初始距离、受力状态距离和弧长，确定水润滑推力轴承的液膜厚度，该方法能够适用于任何材质的轴承，同时液膜中存在杂质也不会影响该方法的测量结果，从而通过上述方式进行水润滑推力轴承也膜厚度的测量，能够提高液膜厚度的测量准确度。

技术特征：

1.一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法，所述水润滑推力轴承包括轴瓦和推力盘，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设测量仪器测量所述轴瓦与推力盘之间的初始距离，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述安装节圆平面中确定各所述预设测量仪器所在的弧长，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述轴瓦外圆的位置信息、各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长进行拟合，得到所述轴瓦对应的预设倾斜函数，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述轴瓦外圆的位置信息和所述预设倾斜函数，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水润滑推力轴承包括水润滑非导磁陶瓷轴承、水润滑非导磁石墨轴承。

8.一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种水润滑推力轴承液膜厚度的测量方法、装置及计算机设备，涉及轴承技术领域，主要在于能够提高水润滑推力轴承液膜厚度的测量准确度。其中方法包括：当轴瓦未受力时，利用安装在所述轴瓦外圆处的多个预设测量仪器测量所述轴瓦与推力盘之间的初始距离；当轴瓦处于受力状态时，利用各所述预设测量仪器测量所述轴瓦与所述推力盘之间的受力状态距离；确定各所述预设测量仪器所在的安装节圆平面，并在所述安装节圆平面中确定各所述预设测量仪器所在的弧长；基于所述轴瓦外圆的位置信息、各所述初始距离、各所述受力状态距离和各所述弧长，确定所述水润滑推力轴承的液膜厚度，本发明适用于对水润滑推力轴承的液膜厚度进行测量。

技术研发人员：陶邵佳,符伟,葛婧,雍兴平,孙琪,林斌,李中双,王燕鑫,屈婷婷,冯帅,遇婷,牟思宇,韩志忠,刘蔚然
受保护的技术使用者：沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15