CN102889991B - 高速铁路轴承轴向对称加载机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速铁路轴承轴向对称加载机构。加载机构内两个被试轴承分别安装在主轴的两端，轴承内圈压板将被试轴承固定在主轴的两端，加载套和被试轴承外圈压板将被试轴承外圈固定，装有被试轴承的主轴两端伸入到高低温试验箱中；两个支撑轴承安装在两个被试轴承内侧的主轴上，第一拉压杆的一端与第一加载套连接，另一端穿过第一高低温试验箱后经拉压力传感器与第一轴向加载横梁连接，第二拉压杆的一端与第二加载套连接，另一端穿过第二高低温试验箱后与轴向加载液压缸活塞杆连接。本发明完全将两侧的轴向加载力抵消，使支撑轴承不承受轴向载荷。本发明可用于铁路机车时速运行到500km/h时的高速铁路轴承试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种加载机构，特别是涉及一种高速铁路轴承轴向对称加载机构。
背景技术
铁路轴承在实现铁路机车时速运行到200km/h时即可称为高速铁路轴承，近年来，经过国内轴承行业的努力，已在高速铁路轴承的设计与制造方面取得重要进展，已研制出时速350公里动车组轮对轴箱轴承样品。然而，由于没有时速300公里以上高速铁路轴承相关试验台而缺乏试验数据积累，不能提供足够的轴承性能数据，无法满足高速铁路轴承应用要求。所以迫切需要研制可以模拟动车轴承运行在300km/h以上的试验台。但是在此转速和载荷情况下主轴的支撑轴承的选型是一个难点，经过调研，发现现有市场上的滚子轴承产品只有圆柱滚子轴承才能满足该转速和载荷情况下的使用，但是这类轴承没有轴向的承载能力，所以试验台在给被试轴承施加轴向载荷的过程中需要保证不能让支撑轴承承受任何轴向载荷，否则，将会损坏支撑轴承。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速铁路轴承轴向对称加载机构，可以使施加在被试轴承两端的轴向力既准确的加载在被试轴承上，又可以大小相等，方向相反而且时间完全同步，这样轴向载荷在主轴上时刻处于平衡状态，合力为零，支撑轴承不承受轴向载荷，满足本试验台的使用要求。
本发明采用的技术方案是：
发明包括主轴，两个支撑轴承，两个高低温试验箱，两个支撑轴承轴承座，两个加载套，两个被试轴承内圈压板，两个被试轴承外圈压板，轴向加载液压缸活塞杆，轴向加载液压缸缸体，拉压力传感器，两根轴向加载横梁，拉压杆，两根轴向加载连杆，四个直线轴承；加载机构由两根轴向加载连杆和两根轴向加载横梁构成，两根轴向加载连杆分别支撑在固定的两个直线轴承中，在加载机构内的两个被试轴承分别安装在主轴的两端，通过第一螺栓和被试轴承内圈压板分别将被试轴承沿轴向固定在主轴的两端，两个被试轴承的外圈分别套有加载套，用第二螺栓和被试轴承外圈压板将被试轴承外圈轴向固定，装有被试轴承的主轴两端分别伸入到各自的高低温试验箱中；两个支撑轴承安装在两个被试轴承内侧的主轴上，两个支撑轴承分别安装在各自轴承座上，第一拉压杆的一端与第一加载套连接，第一拉压杆的另一端穿过第一高低温试验箱后经拉压力传感器与第一轴向加载横梁连接，第二拉压杆的一端与第二加载套连接，第二拉压杆的另一端穿过第二高低温试验箱后与安装在第二轴向加载横梁上的轴向加载液压缸缸体的轴向加载液压缸活塞杆连接。
所述两个支撑轴承为圆柱滚子轴承。
本发明具有的有益效果是：
本发明解决了试验台只能选择圆柱滚子轴承作为支撑轴承，但是不能承受任何轴向载荷的问题，通过本加载装置可以完全将两侧的轴向加载力抵消，使支撑轴承不承受轴向载荷，保持在一个安全的使用条件之下。本发明可用于铁路机车时速运行到500km/h时的高速铁路轴承试验，还可用于要消除轴向力的加载机构的轴承试验。
附图说明
附图是本发明的结构原理示意图。
附图中：1.轴向加载横梁；2.拉压力传感器；3.拉压杆；4.高低温试验箱；5.轴向加载连杆；6.被试轴承；7.直线轴承；8.支撑轴承轴承座；9.主轴；10.支撑轴承；11.加载套；12. 被试轴承内圈压板；13. 被试轴承外圈压板；14. 轴向加载液压缸活塞杆；15.轴向加载液压缸缸体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如附图所示，本发明包括主轴9，两个支撑轴承10，两个高低温试验箱4，两个支撑轴承轴承座8，两个加载套11，两个被试轴承内圈压板12，两个被试轴承外圈压板13，轴向加载液压缸活塞杆14，轴向加载液压缸缸体15，拉压力传感器2，两根轴向加载横梁1，拉压杆3，两根轴向加载连杆5，四个直线轴承；加载机构由两根轴向加载连杆5和两根轴向加载横梁1构成，两根轴向加载连杆5分别支撑在固定的两个直线轴承7中，在轴向加载连杆5方向均匀安装直线轴承7，防止轴向加载连杆5在受到压力时发生失稳现象，每根轴向加载连杆5的中间均匀的安装两套直线轴承以作固定，这样外部加载机构就构成一个四连杆框架，在加载机构内的两个被试轴承6分别安装在主轴9的两端，通过第一螺栓和被试轴承内圈压板12分别将被试轴承沿轴向固定在主轴9的两端，两个被试轴承6的外圈分别套有加载套11，用第二螺栓和被试轴承外圈压板13将被试轴承外圈轴向固定，装有被试轴承6的主轴两端分别伸入到各自的高低温试验箱4中；两个支撑轴承安装在两个被试轴承6内侧的主轴9上，两个支撑轴承分别安装在各自轴承座8上，第一拉压杆3的一端与第一加载套11连接，第一拉压杆3的另一端穿过第一高低温试验箱4后经拉压力传感器2与第一轴向加载横梁1连接，第二拉压杆3的一端与第二加载套11连接，第二拉压杆3的另一端穿过第二高低温试验箱4后与安装在第二轴向加载横梁1上的轴向加载液压缸缸体15的轴向加载液压缸活塞杆14连接。
所述两个支撑轴承11为圆柱滚子轴承。
如附图所示，两套轴承轴向加载的过程是：
轴向加载液压缸活塞杆14输出拉力时，拉力分别通过拉压杆3，被试轴承外圈压板13和加载套11施加在被试轴承6的外圈上面，与此同时，装置右端的轴向加载横梁1受到反作用力，对轴向加载连杆5输出压力，该压力又对左端的轴向加载横梁1产生推力，这时左端的轴向加载横梁1分别通过装置左端的拉压力传感器2，拉压杆3，被试轴承外圈压板13和加载套11对装置左端的被试轴承6的外圈也施加拉力；轴向加载液压缸活塞杆14输出压力时力的传递亦然。此过程中所有零件均刚性连接，所以对于两端施加在被试轴承上的力始终是大小相等，方向相反，而且始终保持同步状态。这样，被测试轴承所承受的轴向载荷对轴系来讲是属于内力，并不与轴承座（机架）之间存在作用了，同样可以证明支撑轴承不存在轴向载荷。两套高低温试验箱4分别安装在轴向加载横梁1内侧，将安装有被测试轴承的轴端置于其内，用于提供被试轴承工作的模拟温度。
Claims (2)
1.一种高速铁路轴承轴向对称加载机构，其特征在于：包括主轴，两个支撑轴承，两个高低温试验箱，两个支撑轴承轴承座，两个加载套，两个被试轴承内圈压板，两个被试轴承外圈压板，轴向加载液压缸活塞杆，轴向加载液压缸缸体，拉压力传感器，两根轴向加载横梁，拉压杆，两根轴向加载连杆，四个直线轴承；加载机构由两根轴向加载连杆和两根轴向加载横梁构成，两根轴向加载连杆分别支撑在固定的两个直线轴承中，在加载机构内的两个被试轴承分别安装在主轴的两端，通过第一螺栓和被试轴承内圈压板分别将被试轴承沿轴向固定在主轴的两端，两个被试轴承的外圈分别套有加载套，用第二螺栓和被试轴承外圈压板将被试轴承外圈轴向固定，装有被试轴承的主轴两端分别伸入到各自的高低温试验箱中；两个支撑轴承安装在两个被试轴承内侧的主轴上，两个支撑轴承分别安装在各自轴承座上，第一拉压杆的一端与第一加载套连接，第一拉压杆的另一端穿过第一高低温试验箱后经拉压力传感器与第一轴向加载横梁连接，第二拉压杆的一端与第二加载套连接，第二拉压杆的另一端穿过第二高低温试验箱后与安装在第二轴向加载横梁上的轴向加载液压缸缸体的轴向加载液压缸活塞杆连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路轴承轴向对称加载机构，其特征在于：所述两个支撑轴承为圆柱滚子轴承。
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