CN106644479A - 一种立式轴承的试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立式轴承的试验台，所述试验台通过埋设在地面之下的固定台进行固定，包括电机、传动轴、加载器和被试件，电机内存式的嵌入固定台，且低于地面的设置；传动轴的一端与电机的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端贯穿加载器，朝被试件伸的设置；加载器夹设在被试件和电机之间，且分别与之连接；被试件可拆卸的固定在加载器的顶端，且与之驱动的连接；通过将驱动的电机埋设在底端，被试件从顶端可拆卸的固定的结构，很好解决了电机在上，装拆轴承不便的问题，由于将驱动电机埋于地下，减少了噪音，通过被试件可拆卸的与加载器固定，可实现不同类型轴承的性能测试。

Description

一种立式轴承的试验台

技术领域

本发明涉及一种立式轴承的试验台，尤其是涉及一种立式滑动轴承的试验台，更具体地说是一种用于模拟在不同的油润滑作用下立式滑动轴承实际工况的各项性能。

背景技术

滑动轴承是各种机械装置中适用最为普遍、最为基本的支撑传动系统的部件，其对机械装置工作状况、可靠性和耐久性有直接的影响。通过滑动轴承的实验，可以在实验室模拟实际工作的工况，评定滑动轴承的性能，研究各种因素的影响。

将实际工况模化、加载是研究大型轴承的重要手段，其最重要的特点就是要模拟立式轴承运行的实际工况，推力轴承实验最主要的控制变量是载荷、转速、润滑介质等。通过测量摩擦副间产生的摩擦力(矩)以及作用在轴承配副上的正压力计算摩擦系数，以监测轴承的运行状态和摩擦磨损特点。

现有技术中针对轴承的实际工况的模拟及实验，提出了几种调整方式，但都存在各种问题：1、CN201510258040.0提供的一种力自平衡式推力轴承实验台，该推力轴承实验台包括底座，介质容器连接在底座上，介质容器布置有润滑介质进口和出口，介质容器内部设有承载框，承载框的上端和承载框端盖连接，扭矩传感器的伸出轴分别与介质容器盖轴承座和承载框端盖连接，承载框端盖和液压缸连接，液压缸活塞杆通过上承载盘与平衡推力轴承组件连接，平衡推力轴承组件和试验推力轴承组件背靠背安装在承载框中，共用推力盘的上下两个端面，下承载盘与碟形弹簧组件连接，通过扭矩传感器测得推力盘端面与轴瓦瓦面间的摩擦力产生的力矩和支撑滚动轴承摩擦力矩，通过平衡推力轴承组件中的压力传感器分析推力轴承的摩擦特性，能模拟润滑剂的推力轴承使用工况，然而，该种实验台一次只能实现一种润滑剂的模拟测试，更换润滑剂比较麻烦，且模拟实验过程需要较多的润滑剂，导致严重浪费；2、CN200820089869.8提供的水润滑推力轴承试验装置，由电动机驱动，安装在支架上的电动机通过连轴器与主轴连接，主轴的两端安装有定位轴承，在介于定位轴承之间的主轴上固定有砝码托盘，位于水槽内的推力盘安装在主轴的下方端部并随主轴转动，试验轴承安装在轴承座上，水槽上有进出水管，并安装加热和温控装置，该种采用水润滑推力轴承实验装置的实验方法，其用来润滑的介质是单一，无法替换，依靠调整砝码的方式实现加载大小的变化，使得测量实验轴承配副摩擦力时附加了额外的支撑轴承的摩擦力，并且这个附加摩擦力会随载荷变动而改变，不便校正。

因此，这也构成了需要进一步改进立式轴承试验台的结构，特别适用在转速较高、载荷较大的滑动轴承的实验台，能够对不同的油润滑立式滑动轴承进行试验，模拟其实际工况测试轴承的各项性能，以解决所存在的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种立式轴承的试验台，所述试验台通过埋设在地面之下的固定台进行固定，包括电机、传动轴、加载器和被试件，电机内存式的嵌入固定台，且低于地面的设置；传动轴的一端与电机的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端贯穿加载器，朝被试件伸的设置；加载器夹设在被试件和电机之间，且分别与之连接；被试件可拆卸的固定在加载器的顶端，且与之驱动的连接；通过将驱动的电机埋设在底端，将加载器搁设在中间，被试件从顶端可拆卸的固定的结构，很好解决了电机在上，装拆轴承不便的问题，同时，由于将驱动电机埋于地下，减少了噪音，降低试验台架的整体外露高度，使得试验台操作起来更加的便捷，通过被试件可拆卸的与加载器固定，可实现不同类型轴承的性能测试。

优选地，传动轴贯穿整个试验台，将电机的扭矩传递至被试件。

优选地，传动轴包括中心轴和尾轴，其中，中心轴贯穿加载器，与之共轴线的设置，且与电机的输出轴驱动的连接；尾轴被驱动的固定在中心轴的顶端，且与之共轴线的朝上延伸；通过传动轴分成驱动连接的中心轴和尾轴，便于精准的控制各部件之间的扭矩，实现不同负载下的模拟实验。

优选地，中心轴还包括与之固定成一体，且共运动的推力盘，通过与中心轴一体设置的推力盘，能够承受加载器的轴向推力，降低因为加载器的周向推力对试验台的影响。

优选地，尾轴装有推力盘，向被试件提供轴向推力和扭矩。

优选地，为了更好的将电机的旋转以扭矩的形式传递，确保在高速重载的动力传动中整个转轴系统的平稳性以及提高轴系动态性能，还包括与电机的输出轴和传动轴的中心轴驱动连接的第一联轴器，所述第一联轴器的一端与电机的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端与中心轴不可旋转的固定，过设置第一联轴器，能够将电机的传动更加平稳、可靠。

优选地，第一联轴器为花键式联轴器，中间轴可沿花键式联轴器的轴线方向自由的移动，通过花键式联轴器可以克服现有技术中采用其它弹性联轴器轴向位移不够的问题，确保立式轴承的试验台在电机扭矩传递过程的整体平衡性。

更优选地，为了实现被试件的承载模拟，还包括分别与中心轴和尾轴驱动连接的第二联轴器。

优选地，第二联轴器为刚性联轴器，通过刚性联轴器的结构，高效的将加载器的传递轴向推力和电机的扭矩传递给被试件。

优选地，为了更加便捷的实现加载器的安装及维护，还包括设置在加载器与电机之间的安装底板，所述安装底板与地面齐平的固定，从而使得整个立式轴承实验台的固定位置与地表齐平，有利于增强试验台的刚性，提升试验台的传动强度。

优选地，加载器包括端盖、加载箱体、加载油缸、推力头和轴承压盖，其中，端盖固定在加载箱体的底端与第一联轴器相配合的设置；加载箱体为具有收纳空腔的圆柱体；加载油缸内存式的固定在加载箱体的内部空腔，且相对加载箱体可伸缩的设置；推力头与加载油缸驱动的连接，活动的镶嵌在加载箱体内部空间中；轴承压盖与端盖间隔相对的固定在加载箱体顶端，通过间隔分布的端盖和轴承压盖分设在加载箱体的两侧，且相对于第一联轴器密封的设置，使得在加载箱体内部形成一个相对密封的内部环境，减少了外界因素对加载油缸的影响，提升了试验台的测试精度。

优选地，为了组装及维护的便捷，加载箱体包括下加载箱体和上加载箱体，所述上加载箱体与下加载箱体可拆卸的固定，以此，通过可拆卸固定的下加载箱体和上加载箱体紧固成整个一体，确保其内部环境的相对独立性。

优选地，为了便于对立式轴承施加多个方向的载荷，满足多个角度实验的需求，加载油缸包括至少一个下加载油缸和至少一个上加载油缸，数个下加载油缸中心共圆的均布在下加载箱体上，数个上加载油缸中心共圆的均布在上加载箱体上，以此，获得更加平稳的受力，避免由于与加载箱体固定的位置误差导致的实验误差。

优选地，为了实现快捷的与外部泵站提供高压油连通，还包括沿加载器轴线方向贯穿加载油缸和随动油缸的高接管，且通过开设在加载箱体上的通油管路与外部泵站提供高压油连通。

优选地，高接管包括下高接管和上高接管，其中，下高接管沿加载器的轴线方向贯穿依次下随动油缸和下加载油缸，与开设在下加载箱体上的通油管路连通；上高接管沿加载器的轴线方向依次贯穿上随动油缸、上加载油缸和上加载箱体，连通外部泵站提供高压油，通过在加载器内部加工与外部泵站提供高压油连通的上高接管和下高接管，极其方面的实现对加载器内部油压的控制，从而，为被试件提供不同大小的轴向载荷，提升了试验台对轴承测试的效率。

优选地，为了避免试验台在实验运行过程的润滑油积油的带来的麻烦，还包括套设在第一联轴器上，夹设在第一联轴器和上加载油缸之间的甩油环。

优选地，还包括一端固定在下随动油缸上，相对设置的另外一端固定在上随动油缸上的至少一个鼠笼，通过在下随动油缸和上随动油缸之间设置的鼠笼，很好的避免了在实验过程中，由于油缸施力不平衡导致的抱死。

与现有技术相比，本发明提供一种立式轴承的试验台，通过将驱动的电机埋设在底端，将加载器搁设在中间，被试件从顶端可拆卸的固定的结构，很好解决了电机在上，装拆轴承不便的问题，同时，由于将驱动电机埋于地下，减少了噪音，降低试验台架的整体外露高度，使得试验台操作起来更加的便捷，通过被试件可拆卸的与加载器固定，可实现不同类型轴承的性能测试。

附图说明

图1是本发明提供的立式轴承的试验台的结构示意图；

图2是本发明提供的应用立式轴承试验台的加载器的结构示意图；

图3是本发明提供的应用立式轴承试验台的加载器的结构剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明一种立式轴承的试验台，其结构如图1所示，该试验台通过埋设在地面100之下的固定台200进行固定，包括电机10、传动轴80、加载器40和被试件60，其中，电机10内存式的嵌入固定台200，且低于地面100的设置；传动轴80的一端与电机10的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端贯穿加载器40，朝被试件60延伸的设置；加载器40夹设在被试件60和电机10之间，且分别与之连接；被试件60可拆卸的固定在加载器40的顶端，且与之驱动的连接，以此，在此立式轴承的实验台中，通过将驱动的电机埋设在底端，将加载器搁设在中间，被试件从顶端可拆卸的固定的结构，很好解决了电机在上，装拆轴承不便的问题，同时，由于将驱动电机埋于地下，减少了噪音，降低试验台架的整体外露高度，使得试验台操作起来更加的便捷，通过被试件可拆卸的与加载器固定，可实现不同类型轴承的性能测试。

在本发明优选地实施方式中，传动轴80贯穿整个试验台，将电机10的扭矩传递至被试件60，以实现轴承的性能测试，具体地，传动轴80包括中心轴81和尾轴82，其中，中心轴81贯穿加载器40，与之共轴线的设置，且与电机10的输出轴驱动的连接；尾轴82被驱动的固定在中心轴81的顶端，且与之共轴线的朝上延伸。以此，通过传动轴分成驱动连接的中心轴和尾轴，便于精准的控制各部件之间的扭矩，实现不同负载下的模拟实验；优选地，中心轴81还包括与之固定成一体，且共运动的推力盘；以此，通过与中心轴一体设置的推力盘，能够承受加载器的轴向推力，降低因为加载器的周向推力对试验台的影响；进一步地，尾轴82装有推力盘，向被试件60提供轴向推力和扭矩。

较佳地，为了更好的将电机10的旋转以扭矩的形式传递，确保在高速重载的动力传动中整个转轴系统的平稳性以及提高轴系动态性能，还包括与电机10的输出轴和传动轴80的中心轴81驱动连接的第一联轴器20，该第一联轴器20的一端与电机10的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端与中心轴81不可旋转的固定，通过设置第一联轴器20，能够将电机10的传动更加平稳、可靠；进一步地，第一联轴器20为花键式联轴器，中间轴81可沿花键式联轴器的轴线方向自由的移动，通过花键式联轴器可以克服现有技术中采用其它弹性联轴器轴向位移不够的问题，确保立式轴承的试验台在电机扭矩传递过程的整体平衡性；更进一步地，为了实现被试件的承载模拟，还包括分别与中心轴81和尾轴82驱动连接的第二联轴器50，较佳的，该第二联轴器50为刚性联轴器，以此，通过刚性联轴器的结构，高效的将加载器的传递轴向推力和电机的扭矩传递给被试件。

在本发明优选地实施方式中，为了更加便捷的实现加载器40的安装及维护，还包括设置在加载器40与电机10之间的安装底板30，该安装底板30与地面100近似齐平的固定，从而使得整个立式轴承实验台的固定位置与地表齐平，有利于增强试验台的刚性，提升试验台的传动强度。

作为一种较佳的实施方式，如图3所示，加载器40整体为圆柱体外形，与外部泵站提供高压油连通，给被试件提供轴向载荷，包括端盖41、加载箱体42、加载油缸43、推力头46和轴承压盖48，其中，端盖41固定在加载箱体42的底端与第一联轴器20相配合的设置；加载箱体42为具有收纳空腔的圆柱体；加载油缸43内存式的固定在加载箱体42的内部空腔，且相对加载箱体42可伸缩的设置；推力头46与加载油缸43驱动的连接，活动的镶嵌在加载箱体42内部空间中；轴承压盖48与端盖41间隔相对的固定在加载箱体42顶端，以此，通过间隔分布的端盖41和轴承压盖48分设在加载箱体42的两侧，且相对于第一联轴器20密封的设置，使得在加载箱体42内部形成一个相对密封的内部环境，减少了外界因素对加载油缸43的影响，提升了试验台的测试精度。

优选地，为了组装及维护的便捷，加载箱体42包括下加载箱体421和上加载箱体422，该上加载箱体422与下加载箱体421可拆卸的固定，以此，通过可拆卸固定的下加载箱体421和上加载箱体422紧固成整个一体，确保其内部环境的相对独立性，进一步地，为了便于对立式轴承施加多个方向的载荷，满足多个角度实验的需求，加载油缸43包括至少一个下加载油缸431和至少一个上加载油缸432，数个下加载油缸431中心共圆的均布在下加载箱体421上，数个上加载油缸432中心共园的均布在上加载箱体422上，以此，获得更加平稳的受力，避免由于与加载箱体固定的位置误差导致的实验误差。

在本发明优选地实施方式中，为了实现实验过程微小的调整，还包括夹设在推力头46和加载油缸43之间的随动油缸45，具体地，随动油缸45包括夹设在推力头46与下加载箱体421之间的下随动油缸451，和夹设在推力头46与上加载箱体422之间的上随动油缸452，通过与加载油缸配置的跟随油缸，便于对实验加载器加载的进一步细化，能够根据待测试具体实验中的相关参数进行多维度和多角度的调整实验。

为了实现快捷的与外部泵站提供高压油连通，在结构上优选地，还包括沿加载器40轴线方向贯穿加载油缸43和随动油缸45的高接管44，且通过开设在加载箱体42上的通油管路与外部泵站提供高压油连通，具体地，高接管44包括下高接管441和上高接管442，其中，下高接管441沿加载器40的轴线方向贯穿依次下随动油缸451和下加载油缸431，与开设在下加载箱体421上的通油管路连通；上高接管442沿加载器40的轴线方向依次贯穿上随动油缸452、上加载油缸432和上加载箱体422，连通外部泵站提供高压油，以此，通过在加载器内部加工与外部泵站提供高压油连通的上高接管和下高接管，极其方面的实现对加载器内部油压的控制，从而，为被试件提供不同大小的轴向载荷，提升了试验台对轴承测试的效率。

优选地，为了避免试验台在实验运行过程的润滑油积油的带来的麻烦，还包括套设在第一联轴器20上，夹设在第一联轴器20和上加载油缸432之间的甩油环47，通过甩油环47，能够有效防止润滑油沿第一联轴器20侧面流下，确保加载箱体42内部空腔的洁净，为实验台测试实验的数据的高准确性。

进一步地，在结构上优选地，还包括一端固定在下随动油缸451上，相对设置的另外一端固定在上随动油缸452上的至少一个鼠笼49，通过在下随动油缸451和上随动油缸452之间设置的鼠笼，很好的避免了在实验过程中，由于油缸施力不平衡导致的抱死。

综上所述，通过加载箱体内腔形成一个相对独立的封闭空间，减少外接对其内部固定的各部件在实验过程中影响因素，提升实验数据的准确性；借用上下分设的加载油缸，配合与之对应设置的跟随油缸，可实现多角度施力的模拟再现，提供多维度的实验条件；通过贯穿各加载油缸和随动油缸，且与外界供油设备连通的高接管，无需拆卸实验装置，即可实现不同油压的环境下的综合实验。

在本发明优选地实施例中，为了便于被试件的固定，提供润滑油存放的空腔，还包括可拆卸的固定在安装底板30上的被试件支架70，以此，通过被试件支架，实现被试件的固定，并提供润滑油存，满足不同尺寸、规格的轴承测试需求。

值得一提的是，还包括为整套试验台提供冷却的冷却剂90，该冷却剂90可拆卸的固定在安装底板30和/或被试件支架70上，通过管路给轴承提供持续的润滑油，同时，可根据轴承的尺寸以及规格，选择合适的固定位置进行紧固。

此外，为了确保整个实验台位于低下空间电机稳定运行，避免因为固定台200内部，由于水蒸气的长期积累导致空气潮湿而带来的安全隐患，还包括固定在固定台200底端的风机300和水泵400，该风机300和水泵400通过管路与固定台200外界连通的设置。

本发明专利虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明专利，任何本领域技术人员在不脱离本发明专利的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明专利技术方案的内容，依据本发明专利的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化及修饰，均属于本发明专利技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种立式轴承的试验台，所述试验台通过埋设在地面(100)之下的固定台(200)进行固定，包括电机(10)、传动轴(80)、加载器(40)和被试件(60)，其特征在于，电机(10)内存式的嵌入固定台(200)，且低于地面(100)的设置；传动轴(80)的一端与电机(10)的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端贯穿加载器(40)，朝被试件(60)延伸的设置；加载器(40)夹设在被试件(60)和电机(10)之间，且分别与之连接；被试件(60)可拆卸的固定在加载器(40)的顶端，且与之驱动的连接。

2.根据权利要求1所述的立式轴承的试验台，其特征在于，传动轴(80)贯穿整个试验台，将电机(10)的扭矩传递至被试件(60)。

3.根据权利要求2所述的立式轴承的试验台，其特征在于，传动轴(80)包括中心轴(81)和尾轴(82)，其中，中心轴(81)贯穿加载器(40)，与之共轴线的设置，且与电机(10)的输出轴驱动的连接；尾轴(82)被驱动的固定在中心轴(81)的顶端，且与之共轴线的朝上延伸。

4.根据权利要求3所述的立式轴承的试验台，其特征在于，中心轴(81)还包括与之固定成一体，且共运动的推力盘。

5.根据权利要求3所述的立式轴承的试验台，其特征在于，尾轴(82)装有推力盘，向被试件(60)提供轴向推力和扭矩。

6.根据权利要求3所述的立式轴承的试验台，其特征在于，还包括与电机(10)的输出轴和传动轴(80)的中心轴(81)驱动连接的第一联轴器(20)，所述第一联轴器(20)的一端与电机(10)的输出轴驱动的连接，相对设置的另外一端与中心轴(81)不可旋转的固定。

7.根据权利要求6所述的立式轴承的试验台，其特征在于，第一联轴器(20)为花键式联轴器，中间轴(81)可沿花键式联轴器的轴线方向自由的移动。

8.根据权利要求3所述的立式轴承的试验台，其特征在于，还包括分别与中心轴(81)和尾轴(82)驱动连接的第二联轴器(50)。

9.根据权利要求1所述的立式轴承的试验台，其特征在于，还包括设置在加载器(40)与电机(10)之间的安装底板(30)，所述安装底板(30)与地面(100)近似齐平的固定。

10.根据权利要求1所述的立式轴承的试验台，其特征在于，加载器(40)包括端盖(41)、加载箱体(42)、加载油缸(43)、推力头(46)和轴承压盖(48)，其中，端盖(41)固定在加载箱体(42)的底端与第一联轴器(20)相配合的设置；加载箱体(42)为具有收纳空腔的圆柱体；加载油缸(43)内存式的固定在加载箱体(42)的内部空腔，且相对加载箱体(42)可伸缩的设置；推力头(46)与加载油缸(43)驱动的连接，活动的镶嵌在加载箱体(42)内部空间中；轴承压盖(48)与端盖(41)间隔相对的固定在加载箱体(42)顶端。