CN111024420A - 一种振动转动综合试验装置 - Google Patents

Abstract

一种振动转动综合试验装置，其特征在于：包括两试验轴承座（1）、一传动轴（2）、两振动台（3）、两传振解耦机构（4）、一扭矩传递柔性件（5）以及一电机（6）；所述两试验轴承座（1）同轴线设置，所述传动轴（2）贯穿设于该两试验轴承座（1）内，传动轴（2）和试验轴承座（1）之间供设置待试验的轴承（10）；所述传动轴（2）的一端经所述扭矩传递柔性件（5）与所述电机（6）的输出轴连接；所述两试验轴承座（1）下各对应设置一所述振动台（3），振动台（3）的振动方向为沿垂线方向，振动台（3）的振动输出端与对应的试验轴承座（1）间经所述传振解耦机构（4）连接；并且，所述传动轴（2）上还设有两预紧装置（7）。

Description

一种振动转动综合试验装置

技术领域

本发明涉及一种环境试验设备，具体涉及一种振动转动综合试验装置。

背景技术

目前，对于机车车轴的轴承试验主要为单点振动模式，通过设计工装将传动轴和轴承安装在一个大型的单轴振动台上振动。而且，转动试验是与振动试验分开做，并没有复合在一起做。随着机车行业的发展，渐渐的发现，目前的机车轴承试验并不能满足现实的需要，因为机车运行过程中轴承的失效模式占比较高。极可能是由于机车轴承发生了欠试验的情况，目前的机车轴承试验难于真实的模拟轴承的实际工作状态。

故，需要开发一种振动转动综合试验装置，来真实模拟轴承的实际工作状态。

发明内容

本发明目的是提供一种振动转动综合试验装置，来模拟出转动和振动的复合综合环境。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种振动转动综合试验装置，其特征在于：包括两试验轴承座、一传动轴、两振动台、两传振解耦机构、一扭矩传递柔性件以及一电机；

所述两试验轴承座同轴线设置，所述传动轴贯穿于该两试验轴承座内，传动轴和轴承座之间供设置待试验的轴承；所述传动轴的一端经所述扭矩传递柔性件与所述电机的输出轴连接，而电机的座体相对地面固定；

所述两试验轴承座下各对应设置一所述振动台，所述振动台的振动方向为沿垂线方向，振动台的振动输出端与对应的试验轴承座间经所述传振解耦机构连接；

并且，所述传动轴上还设有两预紧装置，所述预紧装置包括预紧轴承座、预紧轴承以及预紧螺钉；所述预紧轴承座与试验轴承座一一对应，预紧轴承座设于对应的试验轴承座的侧旁，所述传动轴经所述预紧轴承穿设于预紧轴承座上，且所述预紧轴承座通过预紧螺钉与试验轴承座或传振解耦机构的端部固定连接，以此使预紧轴承在垂线方向上相对试验轴承座的位置能够位移调整，进而对传动轴能够施加一承重预紧力。

上述方案中，还包括一试验箱体，该试验箱体位于两振动台的上方，所述试验轴承座和传动轴均位于试验箱体的内部，所述传动轴的与扭矩传递柔性件连接的端部接一转接轴，该转接轴经试验箱体的箱壁孔伸出与扭矩传递柔性件连接；所述转接轴上设有绕周向的环形密封槽，在该环形密封槽与试验箱体的箱壁孔间设有第一密封膜，该第一密封膜为环状片体，其外缘与试验箱体的箱壁孔孔沿固定连接密封，而其内缘设有弹性密封圈状结构与密封槽密封配合；所述两传振解耦机构的上端经试验箱体的箱壁孔伸于试验箱体内，在传振解耦机构的上端周向边沿与试验箱体的箱壁孔孔沿间以第二密封膜密封连接。

进一步，所述第一密封膜是由一金属环状板的内缘上复合橡胶圈构成。

上述方案中，所述两振动台中至少一者底部设有平移机构，通过平移机构可调整振动台的间距。

上述方案中，所述两预紧轴承座设于两试验轴承座的外侧。

由于采用上述方案，本发明具有以下优点：

本发明实现了对试件（机车车轴的轴承）的两点振动激励、预紧力的施加和转动激励，更真实的模拟了轴承的实际工况，能更真实的找出试件（机车车轴的轴承）的失效模式，提高试件（机车车轴的轴承）可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例一结构主视示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本发明实施例一的试验轴承座、传振解耦机构及传动轴之间关第的结构示意图；

图4为本发明实施例一的预紧装置的结构示意图；

图5为本发明实施例二结构主视示意图；

图6为图5的转接轴处的局部放大示意图；

图7为图5的第一密封膜处的局部放大示意图；

图8为本发明实施例二的第一密封膜的正视示意图。

以上附图中：1、试验轴承座；2、传动轴；3、振动台；31、平移机构；4、传振解耦机构；5、扭矩传递柔性件；6、电机； 7、预紧轴承座；71、预紧轴承座；72、预紧轴承；73、预紧螺钉；74、锁紧螺母；8、试验箱体；81、第一密封膜；82、第二密封膜；9、转接轴；91、环形密封槽；10、待试验的轴承。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种振动转动综合试验装置：参见图1～4所示：

一种振动转动综合试验装置，参见图1～4所示，包括两试验轴承座1、一传动轴2、两振动台3、两传振解耦机构4、一扭矩传递柔性件5以及一电机6。

参见图1～4所示，所述两试验轴承座1同轴线设置，所述传动轴2贯穿设于该两试验轴承座1内，传动轴2和试验轴承座1之间供设置待试验的轴承10。所述传动轴2的一端经所述扭矩传递柔性件5与所述电机6的输出轴连接，而电机6的座体相对地面固定。所述扭矩传递柔性件5具体较佳采用万向节，也可以采用现有其他的传递扭矩的机构，比如万向销等。

参见图1～4所示，所述两试验轴承座1下各对应设置一所述振动台3，所述振动台3的振动方向为沿垂线方向，振动台3的振动输出端与对应的试验轴承座1间经所述传振解耦机构4连接。

具体，传振解耦机构4可以采用球面轴承，也可以采用中国专利CN200820199442的专利中的静压球铰支撑装置，或者其他现有的传振解耦装置。所述振动台3以采用电动振动台为佳，当然也可采用液压振动台等其他激振源提供装置。

参见图4所示，所述传动轴2上还设有两预紧装置7，所述预紧装置7包括预紧轴承座71、预紧轴承72以及预紧螺钉73。所述预紧轴承座71与试验轴承座1一一对应，预紧轴承座71设于对应的试验轴承座1的侧旁，所述传动轴2经所述预紧轴承72穿设于预紧轴承座71上，且所述预紧轴承座71通过预紧螺钉73与试验轴承座1或传振解耦机构4的端部固定连接，以此使预紧轴承71在垂线方向上相对试验轴承座1的位置能够位移调整，进而对传动轴2能够施加一承重预紧力。

具体，所述预紧装置7中还设有锁紧螺母74，该锁紧螺母74与预紧螺钉73配合，当调整预紧力到位时，要拧紧锁紧螺母74，以防止预紧螺钉73松动。

具体，参见图1～4所示，所述两预紧轴承座71设于两试验轴承座1的外侧，即以此模似机车车轴的真实受力情况，机车车轴在真实工作时，车架（车壳）的重量是受力在车轴的轴承支撑处的外侧。

参见图1所示，所述两振动台3中至少一者底部设有平移机构31，通过平移机构31可调整振动台3的间距。当调好间距后，要将两台振动台刚性的固定在底板上，而底板对地固定连接，从而通过移动调节两个振动台3中心距离，可以实现不同型号机车车轴轴承的力学试验。平移机构31具体可由导轨和滚轮等组成。

本实施例实现了对试件（机车车轴的轴承）的两点振动激励、预紧力的施加和转动激励，更真实的模拟了轴承的实际工况，能更真实的找出试件（机车车轴的轴承）的失效模式，提高试件（机车车轴的轴承）可靠性。

实施例二：一种振动转动综合试验装置：参见图5～8所示：

本实施例二与实施例一的不同之处在于：还包括一试验箱体8，该试验箱体8位于两振动台3的上方，所述试验轴承座1和传动轴2均位于试验箱体8的内部，所述传动轴2的与扭矩传递柔性件5连接的端部接一转接轴9，该转接轴9经试验箱体8的箱壁孔伸出与扭矩传递柔性件5连接；所述转接轴9上设有绕周向的环形密封槽91，在该环形密封槽91与试验箱体8的箱壁孔间设有第一密封膜81，该第一密封膜81为环状片体，其外缘与试验箱体8的箱壁孔孔沿固定连接密封，而其内缘设有弹性密封圈状结构与密封槽91密封配合。具体，较佳所述第一密封膜81是由一金属环状板的内缘上复合橡胶圈构成，最佳是由一钢质环状板与橡胶较的一体浇铸成型。如图所示，最佳，第一密封膜81为两个，一个设于试验箱体8的外侧表面上，另一个设于试验箱体9的内侧表面上，相对应的，密封槽91也有两道。

所述两传振解耦机构4的上端经试验箱体8的箱壁孔伸于试验箱体8内，在传振解耦机构4的上端周向边沿与试验箱体8的箱壁孔孔沿间以第二密封膜82密封连接。以此，试验箱体8内部为一封闭的空间，在试验箱体8内部可按需要设置温度控制或/和湿度控制装置，以给试件提供温湿度环境。

本实施例二除实现了机车车轴轴承的两点振动、转动激励和轴承预紧力和温湿度的施加外，还增加了温度和湿度的环境模拟，更真实的模拟了轴承的实际工况。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种振动转动综合试验装置，其特征在于：包括两试验轴承座（1）、一传动轴（2）、两振动台（3）、两传振解耦机构（4）、一扭矩传递柔性件（5）以及一电机（6）；

所述两试验轴承座（1）同轴线设置，所述传动轴（2）贯穿设于该两试验轴承座（1）内，传动轴（2）和试验轴承座（1）之间供设置待试验的轴承（10）；所述传动轴（2）的一端经所述扭矩传递柔性件（5）与所述电机（6）的输出轴连接，而电机（6）的座体相对地面固定；

所述两试验轴承座（1）下各对应设置一所述振动台（3），所述振动台（3）的振动方向为沿垂线方向，振动台（3）的振动输出端与对应的试验轴承座（1）间经所述传振解耦机构（4）连接；

并且，所述传动轴（2）上还设有两预紧装置（7），所述预紧装置（7）包括预紧轴承座（71）、预紧轴承（72）以及预紧螺钉（73）；所述预紧轴承座（71）与试验轴承座（1）一一对应，预紧轴承座（71）设于对应的试验轴承座（1）的侧旁，所述传动轴（2）经所述预紧轴承（72）穿设于预紧轴承座（71）上，且所述预紧轴承座（71）通过预紧螺钉（73）与试验轴承座（1）或传振解耦机构（4）的端部固定连接，以此使预紧轴承（71）在垂线方向上相对试验轴承座（1）的位置能够位移调整，进而对传动轴（2）能够施加一承重预紧力。

2.根据权利要求1所述振动转动综合试验装置，其特征在于：还包括一试验箱体（8），该试验箱体（8）位于两振动台（3）的上方，所述试验轴承座（1）和传动轴（2）均位于试验箱体（8）的内部，所述传动轴（2）的与扭矩传递柔性件（5）连接的端部接一转接轴（9），该转接轴（9）经试验箱体（8）的箱壁孔伸出与扭矩传递柔性件（5）连接；所述转接轴（9）上设有绕周向的环形密封槽（91），在该环形密封槽（91）与试验箱体（8）的箱壁孔间设有第一密封膜（81），该第一密封膜（81）为环状片体，其外缘与试验箱体（8）的箱壁孔孔沿固定连接密封，而其内缘设有弹性密封圈状结构与密封槽（91）密封配合；所述两传振解耦机构（4）的上端经试验箱体（8）的箱壁孔伸于试验箱体（8）内，在传振解耦机构（4）的上端周向边沿与试验箱体（8）的箱壁孔孔沿间以第二密封膜（82）密封连接。

3.根据权利要求1所述振动转动综合试验装置，其特征在于：所述第一密封膜（81）是由一金属环状板的内缘上复合橡胶圈构成。

4.根据权利要求1所述振动转动综合试验装置，其特征在于：所述两振动台（3）中至少一者底部设有平移机构（31），通过平移机构（31）可调整振动台（3）的间距。

5.根据权利要求1所述振动转动综合试验装置，其特征在于：所述两预紧轴承座（71）设于两试验轴承座（1）的外侧。

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