CN108931366B - 轴套磨损试验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轴套磨损试验设备，属于机械性能试验设备技术领域，包括控制面板、试验台、机架、用于安装轴套的传动轴和用于驱动传动轴摆动的偏摆机构，机架设置于试验台上，传动轴的两端设置于机架上，传动轴上安装轴套的部位设有施力机构；施力机构、偏摆机构的控制开关均与控制面板电连接。本发明能够真实模拟轴套的工作状态，通过偏摆机构驱动传动轴做偏摆运动，借助施力机构对传动轴上的轴套部位施加外力，模拟挖掘机属具在工作状态下绕连接轴转动时轴套所受摩擦力的真实工况，相对磨损试验机得到的试验数据更切合实际，更能够反映轴套的使用性能，能够确保轴套的耐磨损性能符合要求。
Description
技术领域
本发明属于机械性能试验设备技术领域，更具体地说，是涉及一种轴套磨损试验设备。
背景技术
轴套作为与轴配合的关键零部件，应用于许多挖掘机设备上与挖掘属具相连的连接部位，鉴于挖掘机设备的工作状态，挖掘属具在工作过程中需要频繁绕连接轴转动，这就导致套装在连接轴外部的轴套长期处于频繁转动的工作环境，所以轴套的磨损性能直接影响挖掘机设备的使用性能。因此，轴套产品加工完毕必须经过磨损性能试验，确保其合格才能达到质量要求。
但是，由于目前并没有专门针对轴套试验用的测试设备，轴套的耐磨性试验一般是在磨损试验机上进行的，而磨损试验机并不能真实模拟轴套的工作状态，因此得到的试验结果并不确切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴套磨损试验设备，以解决现有技术中存在的由于轴套磨损试验不能模拟真实工作状态而导致试验数据不确切的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种轴套磨损试验设备，包括控制面板、试验台、机架、用于安装轴套的传动轴和用于驱动传动轴摆动的偏摆机构，所述机架设置于所述试验台上，所述传动轴的两端设置于所述机架上，所述传动轴上安装轴套的部位设有施力机构；所述施力机构、偏摆机构的控制开关均与所述控制面板电连接。
进一步地，所述机架包括第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座，所述传动轴的一端贯穿所述第一支撑座与偏摆机构相连，所述传动轴的另一端贯穿所述第二支撑座和第三支撑座设置，所述轴套设置于所述第二支撑座和第三支撑座之间，所述传动轴分别与所述第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座转动配合；所述施力机构设置于所述轴套的下方。
进一步地，所述施力机构包括用于承托轴套的托架和用于驱动托架升降的伸缩部件，所述托架设置于所述试验台的上方，所述伸缩部件设置于试验台的下方、且控制面板电连接；所述托架的上方设有压板，所述压板对应轴套部位设有中空油槽，所述托架的中部设有用于容纳轴套的弧形槽，所述油槽和弧形槽围成用于容纳轴套和传动轴的空腔。
进一步地，所述压板的顶部设有连通油槽的注油孔；所述压板的顶部设有用于检测轴套温度的温度传感器；所述托架底部设有用于检测其受力大小的荷载传感器；所述温度传感器和荷载传感器均与控制面板电连接。
进一步地，所述压板的一端通过转轴与第二支撑座和第三支撑座转动连接，所述压板的另一端设有紧固机构。
进一步地，所述紧固机构包括支座和压块，所述支座和压块的配合面上均设有用于容纳所述压板自由端的凹槽，所述支座通过支柱设置于所述试验台上，所述压块的顶部贯穿设有调节杆，所述调节杆的下端与所述压板的自由端接触。
进一步地，所述传动轴的中部设有用于检测传动轴所受扭矩的扭矩传感器，所述扭矩传感器与控制面板电连接，所述扭矩传感器设置于中间支撑座上，所述传动轴贯穿中间支撑座设置，所述中间支撑座设置于所述第一支撑座和第二支撑座之间。
进一步地，所述偏摆机构包括摆杆、连接杆、动力杆和用于驱动所述动力杆旋转的驱动部件，所述摆杆的一端与所述传动轴固定相连，所述摆杆的另一端与所述连接杆一端转动连接，所述连接杆的另一端与所述动力杆的一端转动连接，所述动力杆的中部与驱动部件的输出轴固定连接；所述摆杆与传动轴相连的一端外侧设有摆角传感器；所述驱动部件和摆角传感器均与控制面板电连接。
进一步地，所述驱动部件包括设置于所述试验台上的电机和减速机，所述电机的输出轴与减速机的输入轴相连，所述减速机的输出轴与所述动力杆的中部固定连接，所述电机的端部设有用于检测其转速的转速传感器，所述电机和转速传感器均与控制面板电连接。
进一步地，还包括用于显示和统计试验数据的计算机，所述计算机与控制面板电连接。
本发明提供的轴套磨损试验设备的有益效果在于：与现有技术相比，本发明轴套磨损试验设备通过偏摆机构驱动传动轴做偏摆运动，通过施力机构对传动轴上的轴套部位施加外力，模拟挖掘机属具在工作状态下绕连接轴转动时轴套所受摩擦力的真实工况，相对磨损试验机得到的试验数据更切合实际，更能够反映轴套的使用性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的轴套磨损试验设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的轴套磨损试验设备中施力机构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的轴套磨损试验设备中紧固机构的结构示意图；
图4为图3的A向视图；
图5为图1中偏摆机构的B向视图；
其中，图中各附图标记：
1-控制面板，2-试验台，3-机架，31-第一支撑座，32-第二支撑座，33-第三支撑座；4-轴套，5-传动轴，6-托架，7-伸缩部件，8-压板，9-油槽，10-弧形槽，11-油塞，12-温度传感器，13-支座，14-压块，15-支柱，16-调节杆，17-扭矩传感器，18-中间支撑座，19-轴承座，20-摆杆，21-连接杆，22-动力杆，23-电机，24-减速机，25-转速传感器，26-计算机，27-摆角传感器。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1，现对本发明提供的轴套磨损试验设备进行说明。所述轴套磨损试验设备，包括控制面板1、试验台2、机架3、用于安装轴套4的传动轴5和用于驱动传动轴5摆动的偏摆机构，所述机架3设置于所述试验台2上，所述传动轴5的两端设置于所述机架3上，所述传动轴5上安装轴套4的部位设有施力机构；所述施力机构、偏摆机构的控制开关均与所述控制面板1电连接。通过控制面板上的控制开关来控制偏摆机构和施力机构的动作，从而实现真实模拟轴套的工作状态，得到的磨损试验数据更能够符合轴套的使用要求。
本发明提供的轴套磨损试验设备，与现有技术相比，本发明具有操作方便、试验效果好的优点，通过偏摆机构驱动传动轴做偏摆运动，利用施力机构对传动轴上的轴套部位施加外力，能够真实模拟挖掘机属具的工作状态，在对轴套施加外力情况下传动轴转动时，轴套所受摩擦力的真实工况，相对磨损试验机得到的试验数据更切合实际，更能够真实反映轴套的使用性能。
进一步地，请参阅图1、2，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述机架3包括第一支撑座31、第二支撑座32和第三支撑座33，所述传动轴5的一端贯穿所述第一支撑座31与偏摆机构相连，所述传动轴5的另一端贯穿所述第二支撑座32和第三支撑座33设置，所述轴套4设置于所述第二支撑座32和第三支撑座33之间，所述传动轴5分别与所述第一支撑座31、第二支撑座32和第三支撑座33转动配合；所述施力机构设置于所述轴套4的下方。利用第一支撑座31、第二支撑座32和第三支撑座33对传动轴起到支撑作用，传动轴通过偏摆机构来驱动其作偏摆运动，通过施力机构对传动轴上的轴套施加外力，进而实现真实模拟轴套工作条件的目的。
进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述施力机构包括用于承托轴套4的托架6和用于驱动托架6升降的伸缩部件7，所述托架6设置于所述试验台2的上方，所述伸缩部件7设置于试验台2的下方、且控制面板1电连接；所述托架6的上方设有压板8，所述压板8对应轴套4部位设有中空油槽9，所述托架6的中部设有用于容纳轴套4的弧形槽10，所述油槽9和弧形槽10围成用于容纳轴套4和传动轴5的空腔。其中，伸缩部件为液压千斤顶，油槽和弧形槽的两侧均设有密封垫，使轴套所处的空腔内充满润滑油，传动轴在偏摆过程中，液压千斤顶对托架施加向上的外力，使轴套与托架的弧形槽产生摩擦，模拟轴套实际套装在连接轴上的工作状态。
进一步地，请参阅图2、3，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述压板8的顶部设有连通油槽的注油孔，注油孔孔口设有油塞11，通过注油孔向油槽内注入润滑油，对轴套进行润滑；所述压板8的顶部设有用于检测轴套温度的温度传感器12；所述托架6底部设有用于检测其受力大小的荷载传感器；所述温度传感器12和荷载传感器均与控制面板1电连接。轴套与托架的弧形槽在外力作用下摩擦生热，进而将摩擦热传递给轴套外部的润滑油，利用荷载传感器和温度传感器对轴套的试验状态进行在线检测。
进一步地，请参阅图2-4，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述压板8的一端通过转轴与第二支撑座32和第三支撑座33转动连接，所述压板8的另一端设有紧固机构。在试验过程中需要在托架底部施加荷载，因此压板与托架间需要预设一定的间隙，同时对于不同规格的轴套，托架与压板间的距离也需要调整，在装卸或更换轴套时，打开紧固机构，将压板自由端抬起，在轴套安装好后，再利用紧固机构固定压板，启动伸缩机构对托架施加荷载。
进一步地，请参阅图3、4，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述紧固机构包括支座13和压块14，所述支座13和压块14的配合面上均设有用于容纳所述压板8自由端的凹槽，所述支座13通过支柱15设置于所述试验台2上，所述压块8的顶部贯穿设有调节杆16，所述调节杆16的下端与所述压板8的自由端接触。支柱和调节杆均选用螺杆，方便调节操而且在支柱和支座、调节杆与压块配合的外侧均通过螺母来锁紧，避免在试验过程中压板和支座发生松动。另外，为了保证支柱和调节杆与压板配合良好，可将支柱和调节杆的端部设计为球冠状，并在压板的上下面上对应加工出与支柱、调节杆端部相配合的凹槽，借此结构可使支柱和调节杆在压板上更好地定位。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述传动轴5的中部设有用于检测传动轴5所受扭矩的扭矩传感器17，所述扭矩传感器17与控制面板1电连接，所述扭矩传感器17设置于中间支撑座18上，所述传动轴5贯穿中间支撑座18设置，所述中间支撑座18设置于所述第一支撑座31和第二支撑座32之间，所述中间支撑座18的两侧设有轴承座19，两个轴承座19分别设置于中间支撑座18和第一支撑座31、中间支撑座18和第二支撑座32之间。利用扭矩传感器可在线检测传动轴所受扭矩大小，同时利用轴承座可使传动轴转动灵活，减小传动轴所受摩擦力。
进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述偏摆机构包括摆杆20、连接杆21、动力杆22和用于驱动所述动力杆22旋转的驱动部件，所述摆杆20的一端与所述传动轴5固定相连，所述摆杆20的另一端与所述连接杆21一端转动连接，所述连接杆21的另一端与所述动力杆22的一端转动连接，所述动力杆22的中部与驱动部件的输出轴固定连接；所述摆杆20与传动轴5相连的一端外侧设有摆角传感器27；所述驱动部件和摆角传感器27均与控制面板1电连接。通过动力杆的转动带动连接杆左右摆动，进而带动摆杆在一定幅度内左右摆动，进而实现传动轴的摆动。同时利用摆角传感器在线检测传动轴的摆动角度。偏摆机构也可以选用伺服电机，通过伺服电机的正反转功能，直接驱动传动轴的左右摆动。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，所述驱动部件包括设置于所述试验台2上的电机23和减速机24，所述电机23的输出轴与减速机24的输入轴相连，所述减速机24的输出轴与所述动力杆22的中部固定连接，所述电机23的端部设有用于检测其转速的转速传感器25，所述电机23和转速传感器25均与控制面板1电连接。利用减速机降低电机转速，使动力杆的转动频率满足试验要求。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的轴套磨损试验设备的一种具体实施方式，还包括用于显示和统计试验数据的计算机26，所述计算机26与控制面板1电连接。试验数据包括电机的转速、传动轴的偏摆角度及所受扭矩、轴套的温度变化及所承受的荷载值，上述试验数据在计算机上均能直观地显示出来，方便工作人员进行记录、统计，同时也方便保存及追溯各种规格产品的检验记录。
本发明的应用过程如下：
第一，旋松压板上方的螺母、旋转调节杆使其上升，打开传动轴端部上方的压板，将轴套套装在传动轴上，并使轴套对应压板的油槽、托架的弧形槽位置；利用支柱调整托架的高度并锁紧支柱上螺母，放下压板，将调节杆向下压紧压板并锁紧螺母；向油槽内注入润滑油。
第二，通过控制面板启动电机和液压千斤顶，电机通过减速机带动动力杆旋转，进而带动连接杆、摆杆及传动轴摆动，模拟轴套在受力作用下的摆动。
第三，通过电机上的转速传感器、摆杆上的角度传感器、传动轴上的扭矩传感器、轴套上方的温度传感器及托架下方的荷载传感器来在线检测轴套的工作环境。
第四，将上述试验数据在计算机上进行统计、汇总并保存。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.轴套磨损试验设备，其特征在于：包括控制面板、试验台、机架、用于安装轴套的传动轴和用于驱动传动轴摆动的偏摆机构，所述机架设置于所述试验台上，所述传动轴的两端设置于所述机架上，所述传动轴上安装轴套的部位设有施力机构；所述施力机构、偏摆机构的控制开关均与所述控制面板电连接；
所述机架包括第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座，所述传动轴的一端贯穿所述第一支撑座与偏摆机构相连，所述传动轴的另一端贯穿所述第二支撑座和第三支撑座设置，所述轴套设置于所述第二支撑座和第三支撑座之间，所述传动轴分别与所述第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座转动配合；所述施力机构设置于所述轴套的下方；
所述施力机构包括用于承托轴套的托架和用于驱动托架升降的伸缩部件，所述托架设置于所述试验台的上方，所述伸缩部件设置于试验台的下方、且与所述控制面板电连接；所述托架的上方设有压板，所述压板对应轴套部位设有中空油槽，所述托架的中部设有用于容纳轴套的弧形槽，所述油槽和弧形槽围成用于容纳轴套和传动轴的空腔；
所述压板的顶部设有连通油槽的注油孔；所述压板的顶部设有用于检测轴套温度的温度传感器；所述托架底部设有用于检测其受力大小的荷载传感器；所述温度传感器和荷载传感器均与控制面板电连接；
所述压板的一端通过转轴与第二支撑座和第三支撑座转动连接，所述压板的另一端设有紧固机构；
所述紧固机构包括支座和压块，所述支座和压块的配合面上均设有用于容纳所述压板自由端的凹槽，所述支座通过支柱设置于所述试验台上，所述压块的顶部贯穿设有调节杆，所述调节杆的下端与所述压板的自由端接触。
2.如权利要求1所述的轴套磨损试验设备，其特征在于：所述传动轴的中部设有用于检测传动轴所受扭矩的扭矩传感器，所述扭矩传感器与控制面板电连接，所述扭矩传感器设置于中间支撑座上，所述传动轴贯穿中间支撑座设置，所述中间支撑座设置于所述第一支撑座和第二支撑座之间。
3.如权利要求1所述的轴套磨损试验设备，其特征在于：所述偏摆机构包括摆杆、连接杆、动力杆和用于驱动所述动力杆旋转的驱动部件，所述摆杆的一端与所述传动轴固定相连，所述摆杆的另一端与所述连接杆的一端转动连接，所述连接杆的另一端与所述动力杆的一端转动连接，所述动力杆的中部与驱动部件的输出轴固定连接；所述摆杆与传动轴相连的一端外侧设有摆角传感器；所述驱动部件和摆角传感器均与控制面板电连接。
4.如权利要求3所述的轴套磨损试验设备，其特征在于：所述驱动部件包括设置于所述试验台上的电机和减速机，所述电机的输出轴与减速机的输入轴相连，所述减速机的输出轴与所述动力杆的中部固定连接，所述电机的端部设有用于检测其转速的转速传感器，所述电机和转速传感器均与控制面板电连接。
5.如权利要求1-4任一项所述的轴套磨损试验设备，其特征在于：还包括用于显示和统计试验数据的计算机，所述计算机与控制面板电连接。
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Legal Events
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Denomination of invention: Axle sleeve wear test equipment Effective date of registration: 20200918 Granted publication date: 20200317 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Xinji sub branch Pledgor: SHIJIAZHUANG IDEAL AUTO PARTS Co.,Ltd. Registration number: Y2020130000022 |
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Date of cancellation: 20210809 Granted publication date: 20200317 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Xinji sub branch Pledgor: SHIJIAZHUANG IDEAL AUTO PARTS Co.,Ltd. Registration number: Y2020130000022 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Shaft sleeve wear test equipment Effective date of registration: 20210816 Granted publication date: 20200317 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Xinji sub branch Pledgor: SHIJIAZHUANG IDEAL AUTO PARTS Co.,Ltd. Registration number: Y2021130000021 |
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Date of cancellation: 20220826 Granted publication date: 20200317 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Xinji sub branch Pledgor: SHIJIAZHUANG IDEAL AUTO PARTS Co.,Ltd. Registration number: Y2021130000021 |
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Denomination of invention: Bushing wear test equipment Effective date of registration: 20220908 Granted publication date: 20200317 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Xinji sub branch Pledgor: SHIJIAZHUANG IDEAL AUTO PARTS Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000070 |
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Date of cancellation: 20230816 Granted publication date: 20200317 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Xinji sub branch Pledgor: SHIJIAZHUANG IDEAL AUTO PARTS Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000070 |
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