CN109489976A - 新主轴轴承试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新主轴轴承试验机，属于轴承产品性能检测技术领域，包括底板、设置在底板上的用于固定主轴的固定座，底板上位于固定座的两侧设置有第一支撑架，第一支撑架上设置有在垂直于主轴长度的方向对主轴施加压力的径向施压组件，底板上位于第一支撑架远离固定座的一侧设置有第二支撑架，第二支撑架上开设有供主轴穿过的通孔，第二支撑架上设置有在平行于主轴长度方向对主轴施加压力的轴向施压组件，底板上位于第二支撑架远离第一支撑架的一侧设置有用于驱动主轴自转的驱动组件，通过本发明对主轴进行测定，不仅能够较为直观地查看主轴不合格的试验结果，并且测定过程方便快捷，提高工厂的产品质量检测效率。

Description

新主轴轴承试验机

技术领域

本发明涉及轴承产品性能检测技术领域，尤其是涉及一种新主轴轴承试验机。

背景技术

目前，风电市场发展迅猛，风电主轴轴承是风电市场必不可少的产品。风电主轴轴承由于使用环境恶劣，因此必须保证产品本身的质量；一般的风电主轴轴承包括轴体、设置在轴体靠近端部处的轴承座，轴体上位于轴承座处设置有轴径小于轴体的子轴，轴承座套设在子轴上并与轴体的端面抵接。风电主轴轴承在出厂之前，客户对产品的各项指标都有严格的技术要求，各项硬性指标如：轴向、径向加载、自动测温、测振、测速、变速、变载和正反转等参数有明确要求。而对于轴向和径向的承载能力，是风电主轴轴承最基础也是最重要的指标，在投入使用后，风电主轴轴承主要受到来自风叶转动所带来的径向压力和轴向压力。因此在将风电主轴轴承制造出来后，首先要对轴向和径向受力进行测定，但由于风电主轴轴承本身体型巨大，现有的技术测定工作难以开展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新主轴轴承试验机，具有方便测定风电主轴轴承的径向和轴向承载能力的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新主轴轴承试验机，包括底板、设置在底板上的用于固定轴体的固定座，所述底板上位于固定座的两侧设置有第一支撑架，固定在所述固定座上的轴体的轴身分别穿过两侧所述第一支撑架，所述第一支撑架上设置有在垂直于轴体长度的方向对轴体施加压力的径向施压组件，所述底板上位于第一支撑架远离固定座的一侧设置有第二支撑架，所述第二支撑架上开设有供轴体穿过的通孔，所述第二支撑架上设置有在平行于轴体长度方向对轴体施加压力的轴向施压组件，所述底板上位于第二支撑架远离第一支撑架的一侧设置有用于驱动轴体自转的驱动组件。

实施上述技术方案，对轴体的轴向和径向载荷进行测定之前，首先将轴体穿过固定座并且固定在固定座上，使得轴体上位于固定座两侧的轴身均处于两个第一支撑架的下方，然后让轴体的一端穿过第二支撑架的通孔；固定完毕后便可以开始进行测定，测定时首先启动驱动组件使得轴体开始自转，接着启动位于第一支撑架上的径向施压组件，让轴体的径向开始受到来自外部的压力；随即也启动位于第二支撑架上的轴向施压组件，让轴体的轴向也开始受到来自外部的压力，随着轴体的不断转动，轴体的径向与轴向均受到外部的压力，从而能够全方位的对轴体的轴向与径向施加压力，以此来确定轴体是否满足合格指标；如轴体在不断受到轴向和径向的外部压力之后并无任何形变，则此轴体满足生产要求；若轴体在受到轴向和径向的外部压力之后，在轴向或者径向有任何一处发生形变，便不能满足生产要求。通过上述试验机对轴体进行测定，不仅能够较为直观地查看轴体不合格的试验结果，并且测定过程方便快捷，提高工厂的产品质量检测效率。

进一步，所述固定座包括底座和设置在底座上方的上盖，所述底座和上盖之间形成供轴体穿过的穿孔，所述穿孔的内壁上转动设置有与轴体套接的过渡套，所述过渡套上设置有与轴体相固定的圆螺母。

实施上述技术方案，将轴体固定在固定座上时，首先将轴体的轴端插入底座与上盖之间形成的穿孔内并穿过，轴体穿过穿孔的过程中也会穿过穿孔内壁上的过渡套，接着将过渡套上的圆螺母螺纹套接在轴体上，使得轴体在轴向被固定，从而使得轴体被固定在固定座上；如需要将轴体拆卸下来，直接将过渡套的圆螺母从轴体上拧下，轴体在轴向便不会再被固定，接着将轴体从穿孔处抽出即可，达到固定和拆卸轴体较为方便的效果。

进一步，所述径向施压组件包括设置在第一支撑架顶部的第一油缸，所述第一油缸的活塞杆竖直向下延伸，所述第一油缸的活塞杆上设置有与轴体的轴身抵接的上压头。

实施上述技术方案，启动第一油缸使得第一油缸的活塞杆竖直向下伸长，此时第一油缸活塞杆端部的上压头就会抵接在轴体的上轴壁，随着第一油缸对第一油缸活塞杆施加的伸长的力，进而转变为对轴体径向的推力，从而实现对轴体的轴向施力，且达到施力方便的效果。

进一步，所述上压头远离地面侧且位于第一油缸的活塞杆两侧设置有夹板，两块所述夹板与第一油缸的活塞杆之间穿设有用于将第一油缸的活塞杆固定在两块所述夹板之间的端盖销轴。

实施上述技术方案，将第一油缸的活塞杆与上压头连接时，首先将第一油缸的活塞杆伸入到两块夹板之间，接着把端盖销轴的轴身沿着垂直于第一油缸活塞杆的方向穿过一块夹板，随即穿过第一油缸活塞杆的杆身，最后穿过另一块夹板；此时再将端盖销轴的端盖固定在轴身的两端，使得端盖销轴的轴身不再横向移动，这时第一油缸的活塞杆就被固定在上压头的两块夹板之间，从而达到连接方便的效果。

进一步，所述上压头靠近地面端连接有下压头，所述上压头与下压头通过连接销轴连接，所述下压头靠近轴体端设置有与轴体套接的轴承套。

实施上述技术方案，轴体穿过下压头上的轴承套，使得轴体的轴壁完全处于轴承套内，而第一油缸通过轴承套施加径向压力到轴体上时，轴体能够稳定地处在轴承套内，不易出现第一油缸对轴体施压时下压头直接接触轴体产生打滑的情况，从而达到使得轴体受到径向压力时能够较为稳定的效果。

进一步，所述下压头靠近上压头的端面设置有压力传感器。

实施上述技术方案，压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。因此将压力传感器设置在下压头上，下压头对轴体施加径向压力时能够及时将压力信号变为电信号，从而让操作人员能查看到轴体具体受到的压力的数值，达到让测定时准确控制压力的效果。

进一步，所述轴向施压组件包括设置在第二支撑架上的多个第二油缸，多个所述第二油缸围绕通孔设置，所述第二油缸的活塞杆的延伸方向与轴体的长度方向相互平行，且所述第二油缸的活塞杆的端部与轴承座的侧壁抵接。

实施上述技术方案，启动第二油缸，此时第二油缸的活塞杆开始伸长，从而抵接到轴承座的侧壁上，多个第二油缸同时对轴承座施加轴向压力，由于轴承座套设在子轴上，因此轴承座的另一侧会通过与轴体轴端抵触的形式将轴向压力传递给轴体，从而实现对轴体的轴向施压，达到对轴体的轴向施压较为直观且方便的效果。

进一步，所述驱动组件包括设置在底板上的电机，所述电机的输出轴的延伸方向与轴体的长度方向相互平行，所述电机的输出轴与轴体的端部同轴连接。

实施上述技术方案，启动电机，此时电机的输出轴开始转动，由于电机的输出轴与轴体的端部同轴连接，因此电机的输出轴转动会带动轴体进行自转，从而达到驱动轴体自转较为方便的效果。

进一步，所述电机的输出轴端同轴设置有万向联轴器，所述万向联轴器远离电机端设置有与子轴套接的主轴联轴器。

实施上述技术方案，万向联轴器利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动；联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置，有时也作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。由于轴体在受到径向压力之下有可能会在轴向发生形变，即轴体的轴体会发生弯折，如果电机的输出轴直接与轴体连接，两者的轴不在同一轴线，电机带动轴体转动时很容易将电机损坏，因此万向联轴器的设置能够使得轴体在弯折的情况下电机依旧能够正常驱动轴体转动且不易让电机损坏，并且主轴联轴器的设置不仅能够起到过载保护的作用，而且能够使得电机与轴体不脱开，让电机能够正常带动轴体转动。

进一步，所述底板内竖直架设有多块钢架板。

实施上述技术方案，多块钢架板的设置能够使得底板能够承受较大的重量，从而使得整个试验机在投入使用后能够达到较为稳定的效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

一、如轴体在不断受到轴向和径向的外部压力之后并无任何形变，则此轴体满足生产要求；若轴体在受到轴向和径向的外部压力之后，在轴向或者径向有任何一处发生形变，便不能满足生产要求。通过本发明对轴体进行测定，不仅能够较为直观地查看轴体不合格的试验结果，并且测定过程方便快捷，提高工厂的产品质量检测效率;

二、万向联轴器的设置能够使得轴体在弯折的情况下电机依旧能够正常驱动轴体转动且不易让电机损坏，并且主轴联轴器的设置不仅能够起到过载保护的作用，而且能够使得电机与轴体不脱开，让电机能够正常带动轴体转动。

附图说明

图1是本发明实施例的第一结构示意图；

图2是本发明实施例的隐藏两个第一支撑架后的结构示意图；

图3是本发明实施例的第二结构示意图；

图4是本发明实施例的隐藏第二支撑架的结构示意图；

图5是现有技术的风电主轴轴承的结构示意图。

附图标记：1、底板；11、钢架板；2、固定座；21、底座；22、上盖；23、穿孔；24、过渡套；241、圆螺母；3、第一支撑架；31、第一油缸；32、上压头；321、夹板；322、端盖销轴；33、下压头；34、连接销轴；35、轴承套；36、压力传感器；4、第二支撑架；41、通孔；42、第二油缸；5、电机；51、万向联轴器；52、主轴联轴器；6、轴体；7、子轴；8、轴承座。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。

如图1、2所示，一种新主轴轴承试验机，包括底板1、设置在底板1上的用于固定轴体6的固定座2，底板1内竖直架设有多块钢架板11，多块钢架板11的设置能够使得底板1能够承受较大的重量；固定座2包括底座21和设置在底座21上方的上盖22，底座21和上盖22之间形成供轴体6穿过的穿孔23，穿孔23的内壁上转动设置有与轴体6套接的过渡套24，过渡套24上设置有与轴体6相固定的圆螺母241；用圆螺母241固定轴体6时，配用止动垫圈，装配时将止动垫圈内舌插入轴体6本身上的槽内，而将止动垫圈的外舌嵌入圆螺母241的槽内，圆螺母241即与轴体6锁紧，在轴向方向轴体6便被固定。

将轴体6固定在固定座2上时，首先将轴体6的轴端插入底座21与上盖22之间形成的穿孔23内并穿过，轴体6穿过穿孔23的过程中也会穿过穿孔23内壁上的过渡套24，接着将过渡套24上的圆螺母241螺纹套接在轴体6上，使得轴体6在轴向被固定，从而使得轴体6被固定在固定座2上；如需要将轴体6拆卸下来，直接将圆螺母241上的止动垫圈从轴体6上拧下，轴体6在轴向便不会再被固定，接着将轴体6从穿孔23处抽出即可，达到固定和拆卸轴体6较为方便的效果。

如图3所示，底板1上位于固定座2的两侧设置有第一支撑架3，固定在固定座2上的轴体6的轴身分别穿过两侧第一支撑架3，第一支撑架3上设置有径向施压组件，径向施压组件在垂直于轴体6长度的方向对轴体6施加压力，径向施压组件包括设置在第一支撑架3顶部的第一油缸31，第一油缸31的活塞杆竖直向下延伸，第一油缸31的活塞杆上设置有与轴体6的轴身抵接的上压头32；上压头32远离地面侧且位于第一油缸31的活塞杆两侧设置有夹板321，两块夹板321与第一油缸31的活塞杆之间穿设有端盖销轴322，端盖销轴322用于将第一油缸31的活塞杆固定在两块夹板321之间。

如图3所示，上压头32靠近地面端连接有下压头33，上压头32与下压头33通过连接销轴34连接，下压头33靠近轴体6端设置有与轴体6套接的轴承套35，且下压头33靠近上压头32的端面设置有压力传感器36，将压力传感器36设置在下压头33上，下压头33对轴体6施加径向压力时能够及时将压力信号变为电信号，从而让操作人员能查看到轴体6具体受到的压力的数值，达到让测定时准确控制压力的效果。

将第一油缸31的活塞杆与上压头32连接时，首先将第一油缸31的活塞杆伸入到两块夹板321之间，夹板321和第一油缸31的活塞杆上均开设有供端盖销轴322插入的孔，接着把端盖销轴322的轴身沿着垂直于第一油缸31活塞杆的方向穿过一块夹板321，随即穿过第一油缸31活塞杆的杆身，最后穿过另一块夹板321；此时再将端盖销轴322的端盖固定在轴身的两端，使得端盖销轴322的轴身不再横向移动；轴体6穿过下压头33上的轴承套35，使得轴体6的轴壁完全处于轴承套35内，此时启动第一油缸31使得第一油缸31的活塞杆竖直向下伸长，随着第一油缸31对第一油缸31活塞杆施加的伸长的力，进而转变为对轴体6径向的推力。

如图1、2所示，底板1上位于第一支撑架3远离固定座2的一侧设置有第二支撑架4，第二支撑架4上开设有供轴体6穿过的通孔41，第二支撑架4上设置有在平行于轴体6长度方向对轴体6施加压力的轴向施压组件，轴向施压组件包括设置在第二支撑架4上的多个第二油缸42，多个第二油缸42围绕通孔41设置，第二油缸42的活塞杆的延伸方向与轴体6的长度方向相互平行，且第二油缸42的活塞杆的端部与轴承座8的侧壁抵接。

启动第二油缸42，此时第二油缸42的活塞杆开始伸长，从而抵接到轴承座8的侧壁上，多个第二油缸42同时对轴承座8施加轴向压力，由于轴承座8套设在子轴7上，因此轴承座8的另一侧会通过与轴体6轴端抵触的形式将轴向压力传递给轴体6，从而实现对轴体6的轴向施压。

如图2、4所示，底板1上位于第二支撑架4远离第一支撑架3的一侧设置有用于驱动轴体6自转的驱动组件，驱动组件包括设置在底板1上的电机5，电机5的输出轴的延伸方向与轴体6的长度方向相互平行，电机5的输出轴与轴体6的端部同轴连接；电机5的输出轴端同轴设置有万向联轴器51，万向联轴器51远离电机5端设置有与子轴7套接的主轴联轴器52，主轴联轴器52穿过通孔41且与子轴7同轴固定套接。

启动电机5，此时电机5的输出轴开始转动，由于电机5的输出轴与轴体6的端部同轴连接，因此电机5的输出轴转动会带动轴体6进行自转，从而达到驱动轴体6自转较为方便的效果；由于轴体6在受到径向压力之下有可能会在轴向发生形变，即轴体6的轴体6会发生弯折，如果电机5的输出轴直接与轴体6连接，两者的轴不在同一轴线，电机5带动轴体6转动时很容易将电机5损坏，因此万向联轴器51的设置能够使得轴体6在弯折的情况下电机5依旧能够正常驱动轴体6转动且不易让电机5损坏，并且主轴联轴器52的设置不仅能够起到过载保护的作用，而且能够使得电机5与轴体6不脱开，让电机5能够正常带动轴体6转动。

具体工作过程：对轴体6的轴向和径向载荷进行测定之前，首先将轴体6穿过穿孔23并且固定在固定座2上，使得轴体6上位于固定座2两侧的轴身均处于两个第一支撑架3的下方，然后让轴体6的一端穿过第二支撑架4的通孔41；固定完毕后便可以开始进行测定，测定时首先启动电机5使得轴体6开始自转，接着启动位于第一支撑架3上的第一油缸31，让轴体6的径向开始受到来自外部的压力；随即也启动位于第二支撑架4上的多个第二油缸42，让轴体6的轴向也开始受到来自外部的压力，随着轴体6的不断转动，轴体6的径向与轴向均受到外部的压力，从而能够全方位的对轴体6的轴向与径向施加压力，以此来确定轴体6是否满足合格指标；如轴体6在不断受到轴向和径向的外部压力之后并无任何形变，则此轴体6满足生产要求；若轴体6在受到轴向和径向的外部压力之后，在轴向或者径向有任何一处发生形变，便不能满足生产要求。

Claims (10)

1.一种新主轴轴承试验机，其特征在于:包括底板(1)、设置在底板(1)上的用于固定轴体(6)的固定座(2)，所述底板(1)上位于固定座(2)的两侧设置有第一支撑架(3)，固定在所述固定座(2)上的轴体(6)的轴身分别穿过两侧所述第一支撑架(3)，所述第一支撑架(3)上设置有在垂直于轴体(6)长度的方向对轴体(6)施加压力的径向施压组件，所述底板(1)上位于第一支撑架(3)远离固定座(2)的一侧设置有第二支撑架(4)，所述第二支撑架(4)上开设有供轴体(6)穿过的通孔(41)，所述第二支撑架(4)上设置有在平行于轴体(6)长度方向对轴体(6)施加压力的轴向施压组件，所述底板(1)上位于第二支撑架(4)远离第一支撑架(3)的一侧设置有用于驱动轴体(6)自转的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述固定座(2)包括底座(21)和设置在底座(21)上方的上盖(22)，所述底座(21)和上盖(22)之间形成供轴体(6)穿过的穿孔(23)，所述穿孔(23)的内壁上转动设置有与轴体(6)套接的过渡套(24)，所述过渡套(24)上设置有与轴体(6)相固定的圆螺母(241)。

3.根据权利要求2所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述径向施压组件包括设置在第一支撑架(3)顶部的第一油缸(31)，所述第一油缸(31)的活塞杆竖直向下延伸，所述第一油缸(31)的活塞杆上设置有与轴体(6)的轴身抵接的上压头(32)。

4.根据权利要求3所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述上压头(32)远离地面侧且位于第一油缸(31)的活塞杆两侧设置有夹板(321)，两块所述夹板(321)与第一油缸(31)的活塞杆之间穿设有用于将第一油缸(31)的活塞杆固定在两块所述夹板(321)之间的端盖销轴(322)。

5.根据权利要求4所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述上压头(32)靠近地面端连接有下压头(33)，所述上压头(32)与下压头(33)通过连接销轴(34)连接，所述下压头(33)靠近轴体(6)端设置有与轴体(6)套接的轴承套(35)。

6.根据权利要求5所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述下压头(33)靠近上压头(32)的端面设置有压力传感器(36)。

7.根据权利要求1所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述轴向施压组件包括设置在第二支撑架(4)上的多个第二油缸(42)，多个所述第二油缸(42)围绕通孔(41)设置，所述第二油缸(42)的活塞杆的延伸方向与轴体(6)的长度方向相互平行，且所述第二油缸(42)的活塞杆的端部与轴承座(8)的侧壁抵接。

8.根据权利要求7所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述驱动组件包括设置在底板(1)上的电机(5)，所述电机(5)的输出轴的延伸方向与轴体(6)的长度方向相互平行，所述电机(5)的输出轴与轴体(6)的端部同轴连接。

9.根据权利要求8所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述电机(5)的输出轴端同轴设置有万向联轴器(51)，所述万向联轴器(51)远离电机(5)端设置有与子轴(7)套接的主轴联轴器(52)。

10.根据权利要求1所述的新主轴轴承试验机，其特征在于：所述底板(1)内竖直架设有多块钢架板(11)。