团 体 标 准
T/CSNAME 136—2025
船舶艉轴水润滑轴承试验方法
Test method for water-lubricated bearings for ship stern shaft
2025 – 10 - 31 发布 2025 - 12 - 31 实施
中国造船工程学会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国造船工程学会船舶标准化专业委员会提出。
本文件由中国造船工程学会归口。
本文件起草单位：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所、中国科学院长春应用化学研究所。
本文件主要起草人：柯明纯、刘洋、黄敏、常悦、马维良、田雨濛。
船舶艉轴水润滑轴承试验方法
1 范围
本文件规定了船舶艉轴水润滑轴承试验应具备的条件、异常处理、试验项目与程序和报告等内容。
本文件适用于船舶艉轴用板条型、半圆型、整体型高分子材料水润滑轴承的水涨特性检测、性能试验、耐久性试验等，以含铜套板条型水润滑轴承为例阐述水润滑轴承的试验，其他水润滑轴承的试验可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
中国船级社.材料与焊接规范.2025
3 术语和定义
3.1
径向吸水膨胀率 radial water absorption swelling rate
浸水前后高分子复合材料水润滑轴承径向厚度变化率。
3.2
轴向吸水膨胀率 axial water absorption swelling water
浸水前后高分子复合材料水润滑轴承轴向长度变化率。
3.3
磨损量 wear loss
试验前、后水润滑轴承内径变化差值。
4 试验条件
4.1 试验依据
应包括有效签署的水润滑轴承技术条件、试验大纲和使用说明书以及试验台架的使用说明书等技术文件，以及有效签署的水润滑轴承总图及其他相关图样。
4.2 试验样品
被试水润滑轴承应符合设计图样要求，检验被试件内外表面质量、轴承内径、铜套外径、板条长度尺寸、物理接口、重量等特性参数。铸件质量应符合《材料与焊接规范》(2024)中9.2.3.1规定的要求，应清理光整，不应有影响其使用的表面或内部缺陷，内孔板条无层间开裂等缺陷;其他参数应符合图样要求，检验合格后具备被试条件。
4.3 试验环境
进行船舶艉轴水润滑轴承试验应具备以下环境条件：
a) 场地：应能容纳全部受试产品、附属设备、测试仪器、仪表和参试人员，并留有一定空间;
b) 起重条件：应满足水润滑轴承及试验台架安装要求;
c) 电源：380 V，50 Hz 电源，功率满足试验系统的要求;
d) 加载能力：应覆盖被试轴承额定工作比压、最大工作比压对应工况下所需的加载力。
e) 冷却水：应能提供满足被试轴承试验用冷却水种类及水质要求，比如清洁淡水、规定清洁度的泥沙水、人工海水、规定区域的天然海水等;压力 0 MPa～0.2 MPa;流量不小于被试轴承试
验需求且可调;水温度应满足被试轴承试验需求，无特殊规定一般为 0℃~39℃且在 32℃~ 39℃范围内可控;
f) 环境温度：0℃~45℃。
4.4 试验仪器与设备
4.4.1 测试设备及仪器仪表
测试设备及仪器仪表应经过法定计量单位的计量检验，使用期限应在计量检验的有效期内。测试设备及仪器仪表见表1。
表1 测试设备及仪器仪表
4.4.2 试验装置
试验装置包含水润滑轴承传动及加载平台、监控系统、冷却及润滑系统、液压系统，见图1。试验装置应齐全，功能完好。
标引序号说明：
1——变频电机; 2——减速器;
3——扭矩仪;
4——支承轴承;
5——加载装置一;
6——冷却水接口一;
7——被试水润滑轴承;
图1 水润滑轴承试验装置
8——冷却水接口二;
9——加载装置二;
10——试验轴。
图1 水润滑轴承试验装置(续)
4.5 试验人员
参试人员除水润滑轴承设备技术人员外，按需要一般还配备持有相应资格证的电工、钳工、起重工等，可视情况协调其他相关人员到场。试验前应对参试人员进行基本操作和安全培训。
5 试验异常处理
试验异常处理要求如下：
a) 试验期间，若试验数据异常，例如工作扭矩突然增大并持续维持，应暂停试验，检查水润滑轴承试验装置，若检查后试验装置正常则应拆检被试水润滑轴承，检查被试水润滑轴承本身故障并予以排除;
b) 因其他非被试水润滑轴承故障原因(例如台架故障、停电) 导致的停车，排除故障后，可按照试验大纲继续进行试验，但停车时间不计算在总时间内;
c) 若试验工况满足试验要求，被试水润滑轴承出现异常损坏，应结束该被试水润滑轴承试验。
6 试验项目与程序
6.1 水胀特性检测
6.1.1 试验目的
测量水润滑轴承的实际吸水膨胀率，验证水润滑轴承设计、制造、装配质量的符合性。
6.1.2 试验步骤
对浸水前、浸水后被试水润滑轴承的内径、长度进行测量， 得到轴承径向、轴向水胀特性。水胀特性检测的具体试验步骤如下：
a) 将被试水润滑轴承清洁干净，若为上下剖分式轴承需合拢并锁紧;
b) 测量轴承初始内径，若轴承长度方向上不止一个板条，则每个板条至少取轴承长度方向上前(10%板条长度位置)、中(50%板条长度位置)、后(90%板条长度位置)三个截面测量，
每个截面测量板条周向中心位置的直径，以 200 mm 规格水润滑轴承为例，测量位置如图 2 所示的各个板条截面中心 1～5 所在的位置，取所有测量值的平均值为轴承初始内径;
注： 图中为200 mm规格水滑轴承的测量位置示意图，当进行其他规格水润滑轴承试验时，可视情更改测量位置。
图2 水润滑轴承内径测量位置示意图
c) 测量轴承板条的轴向长度 L，测量位置如图 3 所示的各个板条中心 1～10 所在的位置，取其平均值作为初始长度;
注： 图中为200mm规格水滑轴承的测量位置示意图，当进行其他规格水润滑轴承试验时，可视情更改测量位置。
图3 水润滑轴承轴向长度测量位置示意图
d) 将轴承浸入水箱，浸泡总时间宜为48 h，在 6 h、12 h、24 h、36 h 测量轴承内径、长度，轴承出水后宜45min 内完成测量并记录数据(若在规定时间内无法完成测量，需注意保持轴承湿润)，试验前、后水温保持一致，温差应不超过 5℃;
注：不同的高分子轴承材料浸水后尺寸达到基本稳定状态的时间不同，可视情调整浸泡时间。
e) 浸泡完成后应再次测量轴承内径、长度， 内径取其平均值作为水胀后内径;长度取最大值为水胀后长度;
f) 径向吸水膨胀率按公式(1)计算
············································································ (1)
式中：
αr——径向吸水膨胀率的数值，百分比(%)表示;
φc——轴承初始内径的数值，单位为毫米(mm);
φs——轴承水胀后内径的数值，单位为毫米(mm);
φt——铜套内径的数值，单位为毫米(mm)。
g) 轴向吸水膨胀率按公式(2)计算
············································································· (2)
式中：
αz——轴向吸水膨胀率的数值，单位为%;
Ls——轴承板条水胀后长度的数值，单位为mm;
Lc——轴承板条初始长度的数值，单位为mm。
6.1.3 试验记录
记录试验数据，格式见附录 A 的表 A.1。
6.1.4 试验结果评定
经过试验后，根据实测值和规定的值比较结果，评定被试水润滑轴承的指标性能是否符合要求，见表2。
表2 水润滑轴承水胀特性检测参数表
6.2 性能试验
6.2.1 试验目的
测试水润滑轴承在不同工况下运行的性能参数，验证水润滑轴承设计、制造、装配质量的符合性。
6.2.2 试验前准备
性能试验前需开展轴承磨合试验，通过在不同工况下进行跑合获取轴承首次运行的性能参数，同时将轴承运行表面跑合光滑，为后续试验做好准备。
试验前磨合步骤如下：
a) 如果没有其它规定，则可按照表 3 所示的轴承加载力、试验轴转速、试验时间分配及冷却水流量、温度进行磨合试验，试验用冷却水介质类型及要求无特殊规定情况下一般应与轴承实际应用场合保持一致;
b) 磨合试验期间，对试验轴承及参试设备仪表进行观察并全程在线采集记录水温、扭矩、转速、加载力等数据;
c) 试验后拆检被试水润滑轴承及试验轴，记录拆检结果。
表3 水润滑轴承磨合试验参数表
6.2.3 试验步骤
性能试验步骤如下：
a) 按表 4 所示的轴承加载力、试验轴转速、试验时间分配及冷却水流量、温度进行性能试验;
b) 根据冷却水进水温度不同分为 3 个循环，分别在冷却水温度为常温、(32±2)℃和最高工作温度(偏差为±2℃) 条件下进行，每个温度即单个循环试验按表4 中序号 1 至序号 8 规定试验内容进行，试验用冷却水介质类型及要求无特殊规定情况下一般应与轴承实际应用场合保持一致，单个循环时间为 16 h，性能试验总时间为 48 h;
c) 性能试验期间，对试验轴承及参试设备仪表进行观察并全程在线采集记录水温、扭矩、转速、加载力等数据，采样频率不低于 1 Hz;
d) 试验后拆检被试水润滑轴承及试验轴，记录拆检结果。
6.2.4 试验记录
记录试验数据，格式见附录A的表A.2。
6.2.5 试验结果评定
经过试验后，根据实测值和规定的值比较结果，评定被试水润滑轴承的指标性能是否符合要求，见表4。
表4 水润滑轴承性能试验参数表
6.3 耐久性试验
6.3.1 试验目的
测试水润滑轴承长时间运行的性能参数，验证水润滑轴承设计、制造、装配质量的符合性。
6.3.2 试验步骤
耐久性试验步骤如下：
a) 耐久性试验前按 6.1.2 测量轴承内径平均值，记录测量结果;
b) 按表 5 所示的轴承加载力、试验轴转速、试验时间分配及冷却水流量、温度进行耐久性试验;
c) 分别在冷却水温度为常温、最高工作温度(偏差±2℃) 条件下进行，试验用冷却水介质类型及要求无特殊规定情况下一般应与轴承实际应用场合保持一致。根据冷却水温度不同分为 2 个循环，单个循环时间为 500 h，耐久性试验总时间为 1000 h;
d) 耐久性试验期间，对试验轴承及参试设备仪表进行观察并全程在线采集记录水温、扭矩、转速、加载力等数据，采样频率不低于 1 Hz;
e) 试验后拆检被试水润滑轴承及试验轴，按 6.1.2 测量耐久性试验后轴承内径平均值，记录拆检结果，平均磨损量按公式(3)计算;
W = φn __ φq ········································································· (3)
式中：
W——轴承耐久性试验后内径磨损量的数值，单位为毫米(mm);
φn——轴承耐久性试验后内径的数值，单位为毫米(mm);
φq——轴承耐久性试验前内径的数值，单位为毫米(mm)。
6.3.3 试验记录
记录试验数据，格式见附录A的表A.3。
6.3.4 试验结果评定
经过试验后，根据实测值和规定的值比较结果，评定被试水润滑轴承的指标性能是否符合要求，见表5。
表5 水润滑轴承耐久性试验参数表
7 试验报告
试验结束后，应及时整理试验记录，核对各项试验结果，需要时应组织有关人员对试验结果进行评估，以确定是否需要补充试验，在评估的基础上及时编写试验报告。试验报告的编制依据试验大纲的要求执行，试验报告的主要内容为：试验概况、试验内容和结果、试验中出现的主要问题及处理情况、结论等。
试验报告格式可参考附录B。
附录 A
(资料性)试验记录表
图 A.1 水润滑轴承水胀特性检测记录表格式
图 A.2 水润滑轴承性能试验记录表格式
图 A.3 水润滑轴承耐久性试验记录表格式
附录 B
(资料性)
图 B.1 试验报告模版(参考)
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