CN102095581A - 风电主轴轴承试验机 - Google Patents

Abstract

风电主轴轴承试验机涉及轴承产品性能检测领域，该试验机包括径向油缸加载部分、上箱体部分、工件轴部分、下箱体部分、轴向油缸加载部分和减速机皮带传动部分，轴向油缸加载力Fa直接作用在轴向压盖(力传递)→轴承护套→工装压盖→压板→试验轴承外圈端面。当Fa作用到试验轴承外圈端面时，径向油缸开始工作，径向加载力Fr直接作用在径向护套的上表面，通过力的间接传递方式，直接作用到试验轴承上。本发明可实现多类型、多规格产品的检测；可实现轴向、径向两个方向同时加载，为产品的可靠性提供保证；结构紧凑、占地空间小、维护方便、外形美观。

Description

风电主轴轴承试验机

技术领域

本发明涉及轴承产品性能检测技术领域，尤其涉及一种风电主轴轴承试验机。

背景技术

目前，风电市场发展迅猛，风电主轴轴承是风电市场必不可少的产品。风电主轴轴承在出厂之前，客户对产品的各项指标有严格的技术要求，要求针对不同类型、不同规格的轴承产品，各项硬性指标如：轴向、径向加载，自动测温，测振，测速，变速、变载和正反转等参数有明确要求。因此，需要提供一种满足上述检测要求的风电主轴轴承试验机。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电主轴轴承试验机，其可以实现多类型、多规格产品的检测；实现轴向、径向两个方向同时加载，为轴承产品的可靠性提供保证；结构紧凑、占地空间小、维护方便、外形美观。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

风电主轴轴承试验机，包括径向油缸加载部分、上箱体部分、工件轴部分、下箱体部分、轴向油缸加载部分和减速机皮带传动部分，所述径向油缸加载部分主要由径向油缸、法兰盘、油缸护套、铰轴、压板和法兰套筒组成，径向油缸采用法兰盘连接，通过螺栓紧固在油缸护套上，油缸护套采用铰接方式，其两侧铰轴的半圆面接触径向油缸的缸体，铰轴两侧的铰轴压板通过紧定螺钉固定在法兰套筒上；所述上箱体部分主要由上箱体和螺栓组成；所述工件轴部分主要由双列圆柱滚子轴承、轴承护套和双列圆锥滚子轴承组成，双列圆柱滚子轴承安装在轴节I处，用于承受轴向力，其内圈与轴径为过盈配合，其外圈与轴承护套为过渡配合，轴承护套与上箱体为间隙配合；双列圆锥滚子轴承安装在轴节II处，用于承受轴向力和径向力，其内圈与轴肩定位，其外圈与上下箱体定位；所述下箱体部分主要由下箱体和螺栓组成，下箱体与上箱体采用直口面过渡配合，周边用螺栓固定；所述轴向油缸加载部分主要由轴向油缸、法兰和螺栓组成，轴向油缸采用法兰连接，通过螺栓紧固在上箱体与下箱体结合面的端盖处；所述减速机皮带传动部分主要由电机法兰盘、调整板和变频减速机组成，电机法兰盘安装在下箱体后端的凸台处，变频减速机安装在调整板上，与工件轴部分的末端键槽连接。

本发明的有益效果是：

1)通过更换工装的方法可以实现多类型、多规格产品的检测，实现一机多用；

2)可以实现轴向、径向两个方向同时加载，为产品的可靠性提供保证；

3)结构紧凑，占地空间小，维护方便，外形美观；

4)可以对轴承产品进行振动、温升、转速、正反转等一系列检测，方便、快捷。

附图说明

图1是本发明风电主轴轴承试验机的上下箱体拆分状态下的总体结构示意图。

图2是本发明风电主轴轴承试验机的剖视图。

图3是本发明风电主轴轴承试验机的后视图。

图中：1、径向油缸加载部分，2、上箱体部分，3、工件轴部分，4、轴向油缸加载部分，5、下箱体部分，6、减速机皮带传动部分，7、径向油缸，8、油缸护套，9、铰轴，10、铰轴压板，11、法兰套筒，12、压板，13、工装压盖，14、上箱体，15、双列圆柱滚子轴承，16、轴节I，17、轴向油缸，18、轴向压盖，19、轴承护套，20、轴节III，21、径向护套，22、实验轴承，23、双列圆锥滚子轴承，24、轴节II，25、下箱体，26、电机法兰盘，27、调整板，28、变频减速机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明风电主轴轴承试验机的总体结构主要由径向油缸加载部1、上箱体部2、工件轴部3、轴向油缸加载部4、下箱体部5和减速机皮带传动部6六部分组成。

结合图2的剖视图，对图1中六个组成部分的位置关系和装配关系进行如下说明：

1)径向油缸加载部1的径向力Fr，由径向油缸7来实现。由于实验加载力大，油缸的体积偏大，径向油缸7选用带法兰盘的油缸，为了使用可靠，根据加载力的大小，选择十六个M24螺栓紧固地固定在油缸护套8上。油缸护套8采用铰接方式，两侧铰轴9的半圆面接触缸体，铰轴两侧的铰轴压板10通过紧定螺钉固定在法兰套筒11上，将其在轴向位置固定。

2)实验要求径向力Fr最大可加载到600T，轴向力Fa最大可加载到300T，强度要满足使用要求。根据实验轴承22的外形尺寸，箱体应满足最大使用要求，本实施例箱体的外形尺寸为1750×1206×1668(mm)，并且材料采用ZG35，铸造加工完成。

上箱体14与下箱体25采用直口面过渡配合，周边用螺栓固定。四周设有接油槽，防止在实验过程中润滑油飞溅到箱体外面。另外上箱体14的上盖加工四个吊装螺栓孔，方便拆卸。

3)工件轴的材料选用45#钢调质。在轴节I 16处安装双列圆柱滚子轴承15，主要承受轴向力，其内圈与轴径为过盈配合，其外圈与轴承护套19为过渡配合，轴承护套19与上箱体14为间隙配合。轴节II 24处安装双列圆锥滚子轴承23，主要承受轴向力和径向力，其内圈与轴肩定位，外圈与箱体定位。轴节III 20处安装实验轴承22以及所配套的工装。工件轴末端键槽连接变频减速机28。

4)轴向油缸17采用法兰连接，选择十二个M24螺栓紧固地固定在上箱体14与下箱体25结合面的端盖。由于工作轴承自身在转动的过程中会产生轴向摩擦力，那么轴向加载总和＝实验载荷+摩擦力。对每一套实验轴承都进行参数核算，根据最大、最小交变载荷的要求，选用可以加载最大300T的油缸来满足试验要求。

5)采用多楔带传动，如图3所示。变频减速机28功率为37KW，输出转速范围：40～215rpm。将电机法兰盘26安装到下箱体后端的凸台处，变频减速机28安装在调整板27上，调整两个带轮之间的距离，以满足传动比的要求。

本发明的风电主轴轴承试验机工作时，轴向油缸17的加载力Fa直接作用在轴向压盖18(力传递)→轴承护套19→工装压盖13→压板12→实验轴承22外圈端面。当Fa作用到实验轴承22外圈端面时，径向油缸7开始工作，径向加载力Fr直接作用在径向护套21的上表面，通过力的间接传递方式，直接作用到被实验轴承22。

本发明的风电主轴轴承试验机能够为终端客户对轴承各项参数进行模拟实验提供检测装置，为验证合格的轴承产品提供可靠的理论数据，应用范围广。

Claims (2)

1.风电主轴轴承试验机，包括径向油缸加载部分(1)、上箱体部分(2)、工件轴部分(3)、轴向油缸加载部分(4)、下箱体部分(5)和减速机皮带传动部分(6)，其特征在于，

所述径向油缸加载部分(1)主要由径向油缸(7)、法兰盘、油缸护套(8)、铰轴(9)、压板(10)和法兰套筒(11)组成，径向油缸(7)采用法兰盘连接，通过螺栓紧固在油缸护套(8)上，油缸护套(8)采用铰接方式，其两侧铰轴(9)的半圆面接触径向油缸(7)的缸体，铰轴(9)两侧的压板(10)通过紧定螺钉固定在法兰套筒(11)上；

所述上箱体部分(2)主要由上箱体(14)和螺栓组成；

所述工件轴部分(3)主要由双列圆柱滚子轴承(15)、轴承护套(18)和双列圆锥滚子轴承(23)组成，双列圆柱滚子轴承(15)安装在轴节I(16)处，用于承受轴向力，其内圈与轴径为过盈配合，其外圈与轴承护套(18)为过渡配合，轴承护套(18)与上箱体(14)为间隙配合；双列圆锥滚子轴承(23)安装在轴节II(24)处，用于承受轴向力和径向力，其内圈与轴肩定位，其外圈与上下箱体定位；

所述轴向油缸加载部分(4)主要由轴向油缸(17)、法兰和螺栓组成，轴向油缸(17)采用法兰连接，通过螺栓紧固在上箱体(14)与下箱体(25)结合面的端盖处；

所述下箱体部分(5)主要由下箱体(25)和螺栓组成，下箱体(25)与上箱体(14)采用直口面过渡配合，周边用螺栓固定；

所述减速机皮带传动部分(6)主要由电机法兰盘(26)、调整板(27)和变频减速机(28)组成，电机法兰盘(26)安装在下箱体(25)后端的凸台处，变频减速机(28)安装在调整板(27)上，与工件轴部分(3)的末端键槽连接。

2.如权利要求1所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于，所述上箱体(14)的上盖设有四个吊装螺栓孔。

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