CN106525430A - 一种双转子轴承试验机试验舱 - Google Patents

一种双转子轴承试验机试验舱 Download PDF

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Abstract

一种双转子轴承试验机试验舱，内部开设有用于容纳试验轴承的试验腔，两端还分别开设有与试验轴系对应的圆形轴孔，包括上下连接的挡油罩和下底座，在挡油罩上分别设置有与试验腔连通的外圈温度传感器套筒、内圈温度传感器套筒、振动传感器套筒和噪声传感器套筒，其中外圈温度传感器套筒轴线的延长线与试验轴承的外圈相交，内圈温度传感器套筒轴线的延长线与试验轴承的内圈相交；所述挡油罩上还设置有与试验腔连通的出油气管道和回油管道；所述外圈温度传感器套筒、内圈温度传感器套筒和噪声传感器套筒的筒壁还连通设置有防污染进风管。本发明提供一种能够有效解决高温油气飞溅外泄问题，能够对各种传感器进行保护的双转子轴承试验机试验舱。

Description

一种双转子轴承试验机试验舱
技术领域
本发明涉及轴承试验机技术领域，具体的说是一种双转子轴承试验机试验舱。
背景技术
轴承是各类装备制造中的关键基础零部件，其质量的优劣直接决定着装备的性能、可靠性及寿命；由于轴承的工作环境恶劣、承受的载荷工况复杂、要有足够长甚至是装备全寿命周期免维护等等，在设计、开发研制和生产制造过程中必须在试验机上对轴承做相应模拟工况的验证，为研究、设计、制造和使用提供可靠的试验数据，为轴承的设计、制造和使用提供依据。高温、高速精密轴间轴承的研发、设计、制造及其试验技术主要被国外少数几个跨国公司所垄断，我国此类试验机的研发始于7、80年代，由于受当时设计、制造、使用等所限制，试验轴承的内、外直径也仅限中、小尺寸，极限转速也较低，不能满足现在大直径、高温、高转速轴间轴承的试验要求。
通常的轴承试验都是采用内、外圈一个固定一个旋转的方式，或者是内圈和外圈同时旋转的方式。其中内圈和外圈同时旋转的试验方式需要采用双转子轴的结构，而且这种试验方法试验轴承的转速、温度都可能会非常高，工作时轴承内外圈同时转动，因此在试验过程中保持试验环境的密封是非常困难的。
现有的双转子轴承试验机，因为试验转速比较低或者其他原因，对试验轴承的密封结构要求较低，因而无法解决高转速下润滑油大量、温度高密封困难的问题，以及高温下润滑油生成大量污染气体的处理和排放问题。此外，在试验过程中要对轴承的状况作实时的检测，无法避免地要使用传感器，在轴承高速旋转的情况下，飞溅的高温润滑油很可能会对传感器造成污染，导致检测结果有误差甚至损坏传感器。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种能够有效解决高温油气飞溅外泄问题，能够对各种传感器进行保护，保障试验测试数据准确可靠的双转子轴承试验机试验舱。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种双转子轴承试验机试验舱，内部开设有用于容纳试验轴承的试验腔，两端还分别开设有与试验轴系对应的圆形轴孔，包括上下连接的挡油罩和下底座，在挡油罩上分别设置有与试验腔连通的外圈温度传感器套筒、内圈温度传感器套筒、振动传感器套筒和噪声传感器套筒，其中外圈温度传感器套筒轴线的延长线与试验轴承的外圈相交，内圈温度传感器套筒轴线的延长线与试验轴承的内圈相交；所述挡油罩上还设置有与试验腔连通的出油气管道和回油管道；所述外圈温度传感器套筒、内圈温度传感器套筒和噪声传感器套筒的筒壁还连通设置有防污染进风管。
所述外圈温度传感器套筒和内圈温度传感器套筒内分别设置有红外温度传感器，感应端均朝向试验轴承设置；所述振动传感器套筒内设置有电涡流式振动传感器，其感应端靠近试验轴承设置；所述噪声传感器套筒内设置有电容式拾音器，其感应端朝向试验腔设置。各个传感器均为耐高温260℃传感器。
所述挡油罩上设置有两个固定板，固定板通过若干个螺钉与下底座固定连接；所述挡油罩和固定板为一体结构。
所述出油气管道上连接有软管，软管的另一端与油气分离装置的入口相连接，油气分离装置设置有出油口和出气口，其中出油口还通过软管与回油管道相连接。
所述出油气管道的管径大于回油管道的管径。
所述出油气管道的内部还设置有金属滤网。
所述试验腔为圆柱形空腔，在下底座的内壁上还设置有向试验轴承提供润滑油的配油盘。
所述防污染进风管还通过软管与压缩空气气源相连接。
两个所述圆形轴孔的孔径不相等。
有益效果：
1、采用上下分体的结构，不仅安装和拆卸方便，而且能够根据不同的试验情况灵活更换不同的试验舱，特别是可以更换轴孔大小不同的试验舱，以满足不同轴径转子轴的需求；
2、优化传感器的设置方式，使传感器能够准确检测到试验轴承的各个检测位置；
3、通过设置出油气管道，可以将试验舱内的高温油气混合物排出进行处理，保证舱内压力平衡，同时在出油气管道中高温油气混合物自然冷却形成的油滴可以顺着出油气管道回流至试验舱中；
4、高温油气混合物经过处理后，达到排放标准的废气可以经过油气分离装置排出，而形成的油滴可以通过回油管道流入试验舱中循环利用；
5、考虑到温度传感器和噪声传感器容易被飞溅的润滑油所污染，因此在温度传感器套筒和噪声传感器套筒的侧壁上靠近检测段的位置各开设了一个防污染进风管，在试验时通过防污染进风管向试验舱内持续吹入压缩气体，可以防止润滑油进入到传感器套筒中污染传感器，保证传感器检测参数的准确，同时延长了装置的使用寿命；
6、在下底座的内壁设置试验轴承的供油盘，能够将试验轴承的润滑环境彻底与外界分离开，避免外界润滑系统对试验轴承产生污染；
7、通过多重结构防护措施，有效实现了试验轴承的隔离，进而提高了对试验轴承各项参数采集的准确性，还能够避免污染环境。
附图说明
图1是整体结构示意图A；
图2是整体结构示意图B；
图3是整体结构侧视图。
附图标记：1、挡油罩，2、外圈温度传感器套筒，3、内圈温度传感器套筒，4、振动传感器套筒，5、出油气管道，6、噪声传感器套筒，7、回油管道，8、防污染进风管，9、固定板，10、下底座，11、轴孔。
具体实施方式
下面根据附图具体说明本发明的实施方式。
如图1、图2和图3所示，一种双转子轴承试验机试验舱，内部开设有用于容纳试验轴承的试验腔，两端还分别开设有与试验轴系对应的圆形轴孔11。所述试验舱包括上下连接的挡油罩1和下底座10，挡油罩1上设置有两个固定板9，固定板9通过若干个螺钉与下底座10固定连接，挡油罩1和固定板9为一体结构。在实施时，下底座10固定在轴承试验机的机座上，完成整个试验舱的固定。
在挡油罩1上分别设置有与试验腔连通的外圈温度传感器套筒2、内圈温度传感器套筒3、振动传感器套筒4和噪声传感器套筒6，其中外圈温度传感器套筒2轴线的延长线与试验轴承的外圈相交，内圈温度传感器套筒3轴线的延长线与试验轴承的内圈相交。所述外圈温度传感器套筒2和内圈温度传感器套筒3内分别设置有红外温度传感器，感应端均朝向试验轴承设置；所述振动传感器套筒4内设置有电涡流式振动传感器，其感应端靠近试验轴承设置；所述噪声传感器套筒6内设置有电容式拾音器，其感应端朝向试验腔设置。进一步的，各个传感器均为耐高温260℃传感器。优化传感器的设置方式，使传感器能够准确检测到试验轴承的各项参数。
考虑到温度传感器和噪声传感器容易被飞溅的高温润滑油所污染，因此在所述外圈温度传感器套筒2、内圈温度传感器套筒3和噪声传感器套筒6的筒壁还连通设置有防污染进风管8，防污染进风管8还通过软管与压缩空气气源相连接。在试验时通过防污染进风管向试验舱内持续吹入压缩空气，可以防止润滑油进入到传感器套筒中污染传感器，保证了传感器的测量精度，延长了装置的使用寿命。选择压缩空气气源，能够保持吹入气体压强稳定，进而保证防污染效果的稳定。为了保证试验腔内环境不受吹入的压缩空气的污染，在压缩空气气源中还设置有气体过滤装置，以滤除空气中的粉尘等污染物。
所述挡油罩1上还设置有与试验腔连通的出油气管道5和回油管道7。出油气管道5上连接有软管，软管的另一端与油气分离装置的入口相连接，油气分离装置设置有出气口和出油口，出气口将分离后符合排放标准的气体排出，出油口通过软管与回油管道7相连接。通过设置出油气管道5，可以将试验舱内的高温油气混合物排出进行处理，高温油气混合物在出油气管道5中自然冷却形成的油滴可以顺着出油气管道5回流入试验腔，能够对其进行循环利用。高温油气混合物经过油气分离装置处理后，达到排放标准的废气可以经出气口排出，而形成的油滴可以通过回油管道7流入试验舱中，进一步循环利用。同时，还能够及时释放试验腔内的气压，防止舱内压力过高。
为了提高油气混合物在出油气管道5中的分离效率，同时防止润滑油在试验腔的高压作用下从出油气管道5喷出，在出油气管道5中还设置有滤网，考虑到油气混合物的温度较高，滤网选择为金属滤网。
因为排出的是高温的油气混合物，而回流的只是经过处理后的油滴，所以出油气管道5的管径要大于回油管道7的管径。
所述试验腔为圆柱形空腔，在下底座10的内壁上还设置有向试验轴承提供润滑油的配油盘。从而将试验轴承的润滑环境彻底与外界分离开，实现了试验轴承的隔离。
因为是双转子试验机，试验轴系包括内圈转子轴和外圈转子轴，试验轴承的内圈和外圈分别与内圈转子轴和外圈转子轴相连接，所以外圈转子轴的试验端要大于内圈转子轴的试验端，因此两个轴孔11的孔径不相等，外圈转子轴的试验端穿过孔径较大的一个轴孔11，而内圈转子轴的试验端穿过孔径较小的一个轴孔11。

Claims (10)

1.一种双转子轴承试验机试验舱，内部开设有用于容纳试验轴承的试验腔，两端还分别开设有与试验轴系对应的圆形轴孔（11），其特征在于：包括上下连接的挡油罩（1）和下底座（10），在挡油罩（1）上分别设置有与试验腔连通的外圈温度传感器套筒（2）、内圈温度传感器套筒（3）、振动传感器套筒（4）和噪声传感器套筒（6），其中外圈温度传感器套筒（2）轴线的延长线与试验轴承的外圈相交，内圈温度传感器套筒（3）轴线的延长线与试验轴承的内圈相交；
所述挡油罩（1）上还设置有与试验腔连通的出油气管道（5）和回油管道（7）；
所述外圈温度传感器套筒（2）、内圈温度传感器套筒（3）和噪声传感器套筒（6）的筒壁还连通设置有防污染进风管（8）。
2.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述外圈温度传感器套筒（2）和内圈温度传感器套筒（3）内分别设置有红外温度传感器，感应端均朝向试验轴承设置；所述振动传感器套筒（4）内设置有电涡流式振动传感器，其感应端靠近试验轴承设置；所述噪声传感器套筒（6）内设置有电容式拾音器，其感应端朝向试验腔设置。
3.如权利要求2所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：各个传感器均为耐高温260℃传感器。
4.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述挡油罩（1）上设置有两个固定板（9），固定板（9）通过若干个螺钉与下底座（10）固定连接；所述挡油罩（1）和固定板（9）为一体结构。
5.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述出油气管道（5）上连接有软管，软管的另一端与油气分离装置的入口相连接，油气分离装置设置有出油口和出气口，其中出油口还通过软管与回油管道（7）相连接。
6.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述出油气管道（5）的管径大于回油管道（7）的管径。
7.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述出油气管道（5）的内部还设置有金属滤网。
8.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述试验腔为圆柱形空腔，在下底座（10）的内壁上还设置有向试验轴承提供润滑油的配油盘。
9.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：所述防污染进风管（8）还通过软管与压缩空气气源相连接。
10.如权利要求1所述的一种双转子轴承试验机试验舱，其特征在于：两个所述圆形轴孔（11）的孔径不相等。
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