CN105910821B - 一种铁路电机轴承试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路电机轴承试验机，包括台架及试验工装，试验工装包括轴承箱及旋转动密封配合于轴承箱的芯轴，芯轴两轴端均穿出轴承箱，芯轴一端为与驱动装置动力连接的动力输入端，芯轴另一端为与径向加载装置对应配合的加载端，芯轴上具有供两套试验轴承内圈套装的安装轴段，轴承箱内设有中隔套及位于中隔套轴向两端的端衬套，中隔套的轴向端部与端衬套配合构成外圈定位腔，安装轴段与外圈定位腔对应形成轴承安装位，轴承箱上设有分设于轴承安装位轴向两侧的油脂注入孔及油脂泄漏孔，中隔套上设有连通油脂注入孔和试验轴承的油脂通道。实现对铁路电机轴承实际工况模拟，具有试验可靠，准确性好，结构简单，操作方便的优点。

Description

一种铁路电机轴承试验机

技术领域

本发明涉及一种测试设备，确切的说是铁路电机轴承试验机。

背景技术

轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度；使用广泛。模拟轴承工作环境以得到轴承在实际使用情况下的各种参数，能准确的了解轴承情况和使用寿命，更有针对性的进行改进设计，对于轴承的优化设计有着重要意义。

现有针对轴承在不同工况下设计出的性能检测设备种类繁多，其一般包括供试验轴承装配、并模拟工作环境的工装部分，驱动试验轴承旋转的驱动部分，对试验轴承施加相应载荷的加载部分，以及检测试验轴承使用情况的检测部分。铁路电机轴承包括深沟球轴承和圆柱滚子轴承两套轴承，均为开式轴承，采用油脂润滑，工作高转速和需要工作噪音低等较为严苛的要求。现有技术中没有能够对铁路轴承进行工况模拟的试验设备，将轴承装入电机内进行试验，不仅成本大，而且控制操作也不便。

发明内容

本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种铁路电机轴承试验机，实现对铁路电机轴承实际工况模拟，试验可靠性好，准确性好，且具有结构简单，操作方便的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种铁路电机轴承试验机，包括台架，安装于台架上的试验工装、驱动试验轴承旋转的驱动装置以及对试验轴承加载的径向加载装置，其特征在于：所述的试验工装包括有轴承箱以及芯轴，芯轴旋转动密封配合于轴承箱上，芯轴两轴端均穿出轴承箱，芯轴一端为动力输入端，动力输入端与驱动装置动力连接，芯轴另一端为加载端，加载端与径向加载装置对应配合，芯轴上具有供两套试验轴承内圈套装的安装轴段，轴承箱内设有中隔套以及位于中隔套轴向两端的端衬套，中隔套的轴向端部与端衬套配合构成固定试验轴承外圈的外圈定位腔，芯轴穿过中隔套和端衬套，芯轴上安装轴段与外圈定位腔对应形成供试验轴承安装的轴承安装位，所述轴承箱上设有油脂注入孔以及油脂泄漏孔，油脂注入孔和油脂泄漏孔分设于轴承安装位轴向两侧，中隔套上设有油脂通道，油脂通道连通油脂注入孔和试验轴承。

本发明的铁路电机轴承试验机，两套试验轴承装于芯轴上，并经中隔套和两端衬套实现对两套试验轴承的外圈定位固定，两试验轴承固定可靠，将两端衬套、中间隔套分离即解除对试验轴承外圈的锁固，即可将试验轴承从芯轴上拆卸下来，试验轴承的拆装方便；中隔套能更好的实现两套轴承的安装跨距限定，更贴近工况模拟；轴承箱上油脂注入孔方便油脂注入，注入的油脂经油脂通道向试验轴承提供润滑，在油压过大时，油脂泄漏孔实现油脂漏出，从而更好的模拟试验轴承的润滑情况；中隔套不仅实现试验轴承外圈的定位，而且其上设油脂通道，方便油脂注入，结构紧凑，中隔套与轴承具有较好的对应关系，油脂通道设于中隔套上，设计合理；驱动装置驱动芯轴旋转，模拟试验轴承旋转，模拟试验轴承运转工况，径向加载装置作用于芯轴上实现对试验轴承载荷模拟，芯轴上与径向加载装置配合的加载端穿出轴承箱，由于铁路电机要运行时，电机转子会凸出一些，加载端位置设计更好的模拟了电机轴承在电机内使用时的受载工况。

本发明进一步设置为：所述轴承箱上设有与两套试验轴承一一对应的两油脂注入孔，所述油脂通道包括设于中隔套外圆周面上的环形导油槽，中隔套外圆周面上设有两道环形导油槽，两道环形导油槽分别对应有一圈沿其分布的油脂通孔，油脂通孔一端口为位于环形导游槽内的进油口，油脂通孔另一端端口为朝向试验轴承的出油口。

上述进一步结构下，采用环形槽与油脂注入孔对应配合，配合更为可靠，环形导油槽再经沿其环形分布的一圈油脂通孔，到达均匀可靠的向试验轴承内注入油脂，油脂添加均匀可靠。

本发明进一步设置为：所述中隔套的外圆周面上设有环形减重槽，所述环形减重槽位于两道环形导油槽之间，在轴承箱底部还有与环形减重槽对应配合的漏油孔。

上述进一步结构设计下，环形减重槽使得中隔套的重量减轻，节省材料和成本，也便于装配，而且环形减重槽同时起到漏油作用，在环形导油槽内油压过大时，允许润滑油脂进入环形减重槽内，并最终经漏油孔漏出；同时在拆卸时，轴承箱底部的漏油孔可放油，便于油脂收集，避免油脂到处流。

本发明进一步设置为：所述芯轴的安装轴段上设有拆卸环以及锁紧螺母，拆卸环与锁紧螺母之间形成夹持固定试验轴承内圈的内圈固定腔，所述中隔套的内孔壁上设有环形让位槽，拆卸环嵌入环形让位槽内，所述油脂通孔的出油口位于环形让位槽内，拆卸环轴向朝向内圈固定腔内一侧设有斜坡面，斜坡面为自其外径侧向内径侧呈朝向内圈固定腔倾斜，油脂通孔的出油口与斜坡面位置对应。

上述进一步结构设计下，试验轴承采用锁紧螺母和拆卸环达到试验轴承固定在芯轴的安装轴段上，拆卸环方便工具进行顶推将试验轴承从芯轴的安装轴段上拆除；而且中隔套上环形让位槽设计，拆卸环嵌入环形让位槽内，结构更为紧凑，中隔套上的油脂通孔位于环形让位凹槽内，并经拆卸环上斜坡面引导油脂进入试验轴承内；不仅结构紧凑，而且使得油脂注入试验轴承更为可靠。

本发明进一步设置为：所述芯轴的加载端上安装有加载力传递轴承，加载力传递轴承的外圈固定有加载垫套，径向加载装置的输出端沿着加载力传递轴承的径向顶压于加载垫套外圆周面上。

上述结构设计下，径向加载装置的输出端沿着加载力传递轴承的径向顶压于加载垫套外圆周面上，实现对芯轴施加径向加载力，芯轴与径向加载装置经轴承实现加载力传递，使得加载更为稳定可靠。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例铁路电机轴承试验机结构示意图；

图2为本发明具体实施例试验工装结构示意图；

图3为本发明具体实施例中隔套结构示意图。

具体实施方式

如图1至3所示，本发明公开的一种铁路电机轴承试验机，包括台架1，安装于台架1上的试验工装2、驱动试验轴承旋转的驱动装置3以及对试验轴承加载的径向加载装置4，所述的试验工装2包括有轴承箱21以及芯轴22，芯轴22旋转动密封配合于轴承箱21上，轴承箱21的两端盖上设有密封圈，芯轴22经密封圈与轴承箱21的端盖密封配合，芯轴22两轴端均穿出轴承箱21，芯轴22一端为动力输入端221，动力输入端221上安装有多楔带轮33，驱动装置3包括电机31，电机31经安装架安装在台架1上，电机31的电机轴上安装有主动带轮，主动带轮与多楔带轮33之间径向多楔带32连接，从而实现驱动装置驱动芯轴，当然驱动轴转动的驱动装置在现有技术中还可以有多种结构，如电机经齿轮传动、齿形带、链条等等；所述芯轴22另一端为加载端222，加载端222与径向加载装置4对应配合，芯轴22上具有供两套试验轴承内圈套装的安装轴段223，轴承箱21内设有中隔套23以及位于中隔套23轴向两端的端衬套24、25，中隔套23的轴向端部与端衬套24、25配合构成固定试验轴承外圈的外圈定位腔，芯轴22穿过中隔套23和端衬套24、25，芯轴22上安装轴段223与外圈定位腔对应形成供试验轴承安装的轴承安装位，所述轴承箱21上设有油脂注入孔211以及油脂泄漏孔212，油脂注入孔211和油脂泄漏孔212分设于轴承安装位轴向两侧，中隔套23上设有油脂通道231，油脂通道231连通油脂注入孔211和试验轴承。

为进一步方便油脂注入结构的设计，所述轴承箱21上设有与两套试验轴承一一对应的两油脂注入孔211，在中隔套23上设有两道油脂通道231，油脂通道包括设于中隔套23外圆周面上的两道环形导油槽2311，两道环形导油槽2311分别对应有一圈沿其分布的油脂通孔2312，油脂通孔2312一端口为位于环形导游槽2311内的进油口，油脂通孔2312另一端端口为朝向试验轴承的出油口。采用环形槽与油脂注入孔对应配合，配合更为可靠，环形导油槽再经沿其环形分布的一圈油脂通孔，到达均匀可靠的向试验轴承内注入油脂，油脂添加均匀可靠。

在所述中隔套23的外圆周面上设有环形减重槽232，所述环形减重槽232位于两道环形导油槽2311之间，在轴承箱21底部还有与环形减重槽232对应配合的漏油孔213。这样环形减重槽使得中隔套的重量减轻，方便装配和拆卸，节省中隔套的材料和成本，而且环形减重槽同时起到漏油作用，在环形导油槽内油压过大时，允许润滑油脂进入环形减重槽内，并最终经漏油孔漏出；同时在拆卸时，轴承箱底部的漏油孔可放油，便于油脂收集，避免油脂到处流。

为便于试验轴承从芯轴上拆装，所述芯轴22的安装轴段223上设有拆卸环26以及锁紧螺母27，拆卸环26与锁紧螺母27之间形成夹持固定试验轴承内圈的内圈固定腔，所述中隔套23的内孔壁上设有环形让位槽233，拆卸环26嵌入环形让位槽233内，所述油脂通孔2312的出油口位于环形让位槽233内，拆卸环26轴向朝向内圈固定腔内一侧设有斜坡面261，斜坡面261为自其外径侧向内径侧呈朝向内圈固定腔倾斜，油脂通孔2312的出油口与斜坡面261位置对应，从油脂通孔2312压出的油脂可经斜坡面261导入试验轴承内。试验轴承采用锁紧螺母和拆卸环达到试验轴承固定在芯轴的安装轴段上，拆卸环方便工具进行顶推将试验轴承从芯轴的安装轴段上拆除；而且中隔套上环形让位槽设计，拆卸环嵌入环形让位槽内，结构更为紧凑，中隔套上的油脂通孔位于环形让位凹槽内，并经拆卸环上斜坡面引导油脂进入试验轴承内；不仅结构紧凑，而且使得油脂注入试验轴承更为可靠。

本具体实施例中，所述芯轴22的加载端222上安装有加载力传递轴承27，加载力传递轴承27的外圈固定有加载垫套28，径向加载装置4的输出端沿着加载力传递轴承28的径向顶压于加载垫套28外圆周面上。径向加载装置4的输出端沿着加载力传递轴承的径向顶压于加载垫套外圆周面上，实现对芯轴施加径向加载力，芯轴与径向加载装置经轴承实现加载力传递，使得加载更为稳定可靠。当然也可直接顶压芯轴径向侧壁上进行加载，但存在径向加载装置与芯轴磨损缺陷，故优选本具体实施例结构设计。加载垫套28包括环状的加载垫块281，加载垫块281上设有供加载力传递轴承外圈卡入的环形台阶槽，加载垫块281的环形台阶槽的轴向槽口处盖设有加载轴承套压盖282，加载轴承套压盖282经螺栓与加载垫块281固定连接。

其中，轴承箱21采用分体加工，包括筒状部214，筒状部214两轴向端口均可拆卸安装有轴端压盖215，轴端压盖215轴向端面具有嵌入筒状部口部内的环状凸起，环状凸起嵌入筒状部214口部内并经密封圈密封，将油脂泄漏孔212设于轴端压盖215上。当然也可采用箱本体和顶盖构成，或者桶状部和一端盖构成等等，但存在加工不便以及拆装不便的缺陷。

本发明的铁路电机轴承试验机，两套试验轴承装于芯轴上，并经中隔套和两端衬套实现对两套试验轴承的外圈定位固定，两试验轴承固定可靠，将两端衬套、中间隔套分离即解除对试验轴承外圈的锁固，即可将试验轴承从芯轴上拆卸下来，试验轴承的拆装方便；中隔套能更好的实现两套轴承的安装跨距限定，更贴近工况模拟；轴承箱上油脂注入孔方便油脂注入，注入的油脂经油脂通道向试验轴承提供润滑，在油压过大时，油脂泄漏孔实现油脂漏出，从而更好的模拟试验轴承的润滑情况；中隔套不仅实现试验轴承外圈的定位，而且其上设油脂通道，方便油脂注入，结构紧凑，中隔套与轴承具有较好的对应关系，油脂通道设于中隔套上，设计合理；驱动装置驱动芯轴旋转，模拟试验轴承旋转，模拟试验轴承运转工况，径向加载装置作用于芯轴上实现对试验轴承载荷模拟，芯轴上与径向加载装置配合的加载端穿出轴承箱，由于铁路电机要运行时，电机转子会凸出一些，加载端位置设计更好的模拟了电机轴承在电机内使用时的受载工况。

Claims (5)

1.一种铁路电机轴承试验机，包括台架，安装于台架上的试验工装、驱动试验轴承旋转的驱动装置以及对试验轴承加载的径向加载装置，其特征在于：所述的试验工装包括有轴承箱以及芯轴，芯轴旋转动密封配合于轴承箱上，芯轴两轴端均穿出轴承箱，芯轴一端为动力输入端，动力输入端与驱动装置动力连接，芯轴另一端为加载端，加载端与径向加载装置对应配合，芯轴上具有供两套试验轴承内圈套装的安装轴段，轴承箱内设有中隔套以及位于中隔套轴向两端的端衬套，中隔套的轴向端部与端衬套配合构成固定试验轴承外圈的外圈定位腔，芯轴穿过中隔套和端衬套，芯轴上安装轴段与外圈定位腔对应形成供试验轴承安装的轴承安装位，所述轴承箱上设有油脂注入孔以及油脂泄漏孔，油脂注入孔和油脂泄漏孔分设于轴承安装位轴向两侧，中隔套上设有油脂通道，油脂通道连通油脂注入孔和试验轴承。

2.根据权利要求1所述铁路电机轴承试验机，其特征在于：所述轴承箱上设有与两套试验轴承一一对应的两油脂注入孔，所述油脂通道包括设于中隔套外圆周面上的环形导油槽，中隔套外圆周面上设有两道环形导油槽，两道环形导油槽分别对应有一圈沿其分布的油脂通孔，油脂通孔一端口为位于环形导游槽内的进油口，油脂通孔另一端端口为朝向试验轴承的出油口。

3.根据权利要求2所述铁路电机轴承试验机，其特征在于：所述中隔套的外圆周面上设有环形减重槽，所述环形减重槽位于两道环形导油槽之间，在轴承箱底部还有与环形减重槽对应配合的漏油孔。

4.根据权利要求2或3所述铁路电机轴承试验机，其特征在于：所述芯轴的安装轴段上设有拆卸环以及锁紧螺母，拆卸环与锁紧螺母之间形成夹持固定试验轴承内圈的内圈固定腔，所述中隔套的内孔壁上设有环形让位槽，拆卸环嵌入环形让位槽内，所述油脂通孔的出油口位于环形让位槽内，拆卸环轴向朝向内圈固定腔内一侧设有斜坡面，斜坡面为自其外径侧向内径侧呈朝向内圈固定腔倾斜，油脂通孔的出油口与斜坡面位置对应。

5.根据权利要求1或2或3所述铁路电机轴承试验机，其特征在于：所述芯轴的加载端上安装有加载力传递轴承，加载力传递轴承的外圈固定有加载垫套，径向加载装置的输出端沿着加载力传递轴承的径向顶压于加载垫套外圆周面上。