CN112014104A - 水泵轴连轴承的试验工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水泵轴连轴承的试验工装，包括安装座，安装座设有供内腔，内腔的侧壁上设有环形凹槽，环形凹槽内设有加热圈，安装座上设有第一温度传感器、第二温度传感器和振动传感器，内腔的一端设有开口，开口处设有套设在芯轴外侧的联轴器，联轴器的外侧设有加载机构，加载机构与联轴器之间设有陪试轴承，需要检测时，将待测轴承嵌入内腔，待测轴承的芯轴从开口穿出并通过联轴器与驱动机构连接，加载机构对芯轴施加径向载荷，发热圈提高待测轴承周围环境的温度，第一温度传感器监测发热圈温度，第二温度传感器和振动传感器均用于监测待测轴承在试验过程中的温度和振动变化情况，使操作人员能更好的判断待测轴承是否失效。
Description
技术领域
本发明属于轴承检测技术领域，具体涉及水泵轴连轴承的试验工装。
背景技术
汽车发动机的冷却系统是汽车的重要组成之一，冷却系统的稳定性和可靠性不仅直接影响驾驶体验，更是对汽车的安全性能有直接影响。
水泵系统是冷却系统的重要组成之一，水泵系统的作用是使冷却水在发动机水套和散热器之间进行循环，以保证发动机在一定的温度范围内正常工作，水泵系统包括水泵轴连轴承，水泵轴连轴承通常包括有芯轴、外圈和滚子，水泵轴连轴承通常在高速、高温的条件下工作，水泵轴连轴承是否正常工作直接影响了冷却系统的使用寿命，水泵轴连轴承不正常运行时，容易出现噪声、磨损加剧等情况，从而影响整个冷却系统的运行。
因此，在水泵轴连轴承在投入使用之前，需要进行各类试验，而现有的试验多为单一试验，无法完全达到水泵轴连轴承的实际使用工况，使得试验结果与实际使用工况有偏差，除了需要达到实际使用工况，试验工装结构的合理性和和拆、装水泵轴连轴承是否简便，都是设计试验工装时需要考虑的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种模拟水泵轴连轴承实际工况的试验工装。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：水泵轴连轴承的试验工装，包括安装座，所述安装座设有供待测轴承放置并固定的内腔，所述内腔的侧壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有加热圈，所述安装座上设有监测加热圈温度的第一温度传感器、监测待测轴承温度的第二温度传感器和监测待测轴承振动的振动传感器，所述内腔的一端设有供待测轴承的芯轴穿出的开口，所述开口处设有套设在芯轴外侧并与芯轴过盈配合的联轴器，所述联轴器的外侧设有加载机构，所述加载机构与联轴器之间设有陪试轴承。
上述技术方案中，待测轴承为等待检测的水泵轴连轴承，需要检测时，将待测轴承嵌入内腔，并使待测轴承与安装座保持相对固定，待测轴承的芯轴从开口穿出并通过联轴器与驱动机构连接，加载机构对芯轴施加径向载荷，发热圈提高待测轴承周围环境的温度，模拟待测轴承实际使用环境，使试验结果更符合实际工况，第一温度传感器监测发热圈温度，方便操作人员控制温度，更好的模拟实际运行环境，第二温度传感器和振动传感器均用于监测待测轴承在试验过程中的温度和振动变化情况，使操作人员能更好的了解待测轴承运行的情况，判断待测轴承是否失效。
作为本发明的进一步设置，所述安装座包括设置在内腔的固定圈，所述固定圈的外壁与内腔的内壁抵接，所述固定圈的内壁与待测轴承外圈的外壁抵接。
上述技术方案中，不同型号的待测轴承的外圈外径不同，可通过使用不同厚度的固定圈使待测轴承固定在内腔内。
作为本发明的进一步设置，所述安装座包括底座和盖设在底座上的盖体，所述底座和盖体通过第一螺栓固定，所述内腔包括设置在底座上的第一内腔和设置在盖体上的第二内腔。
上述技术方案中，底座和盖体的组合方便待测轴承安装。
作为本发明的进一步设置，所述加载机构包括套设在陪试轴承外侧的固定座，所述固定座远离陪试轴承的一端设有安装台，所述安装台的侧壁上设有与待测轴承的轴线平行的刻度线，所述安装台远离陪试轴承的一侧设有与安装台滑动连接的连接块，所述连接块的滑动方向与待测轴承的轴线平行。
上述技术方案中，加载机构包括与连接块固定连接的施加载荷的加载装置，在试验时，待测轴承只受一个径向载荷，不同工况时径向载荷距离待测轴承外圈端面的偏距不一样，刻度线的存在能够清楚定位，能根据要求准确加载径向载荷。
作为本发明的进一步设置，所述固定座包括上固定座和下固定座，所述上固定座和下固定座相对的面上均设有半圆形的凹槽，所述凹槽的内壁与陪试轴承的外壁抵接，所述上固定座与下固定座通过第二螺栓固定。
上述技术方案中，上固定座和下固定座方便加载机构安装至陪试轴承或从陪试轴承上取下。
作为本发明的进一步设置，所述安装台上设有长圆孔，所述连接块上设有与连接块螺纹连接的滑动螺栓，所述滑动螺栓包括与穿设在长圆孔内的螺杆和设置在长圆孔远离安装块一侧的螺栓头，所述螺杆在长圆孔内的滑动方向与待测轴承的轴线平行，所述螺栓头的直径大于长圆孔的宽度。
上述技术方案中，长圆孔与滑动螺栓的配合，方便调节连接块与待测轴承外圈之间的距离，需要调节时，拧松滑动螺栓，然后根据需求调节连接块向靠近或远离待测轴承外圈的方向移动，调节至需要位置后，拧紧滑动螺栓，使滑动螺栓与长圆孔远离连接块的面抵接，使连接块与安装台固定。
作为本发明的进一步设置，所述环形凹槽包括设置在底座上的第一半环形凹槽和设置在盖体上的第二半环形凹槽，所述加热圈包括设置在第一半环形凹槽内的第一加热半圈和设置在第二半环形凹槽的第二加热半圈，所述第一加热半圈与底座通过销钉固定，所述第二加热半圈与盖体通过第三螺栓固定。
上述技术方案中，第一加热半圈和第二加热半圈分体设置，且第一加热半圈与底座固定，第二加热半圈与盖体固定，方便待测轴承的拆装。
作为本发明的进一步设置，所述底座和盖体之间穿设有第一定位销，所述上固定座和下固定座之间穿设有第二定位销。
上述技术方案中，第一定位销方便底座和盖体对准，方便第一螺栓固定，同时防止因底座和盖体未完全对准而导致待测轴承轴线出现的偏移，驱动机构包括转轴，转轴与待测轴承的芯轴通过联轴器固定连接，若待测轴承的轴线出现偏移，会增加联轴器的磨损，也会导致待测轴承在转动过程中出现不正常振动，第二定位销方便上固定座和下固定座对准，方便第二螺栓固定，同时满足陪试轴承的安装尺寸公差要求，若上固定座和下固定座出现错位，会造成陪试轴承受力不均，加速陪试轴承的磨损。
作为本发明的进一步设置，所述第一半环形凹槽的侧壁上设有与外界连通的第一电源连接孔，所述第二半环形凹槽的底部设有与外界连通的第二电源连接孔。
上述技术方案中，加热装置与第一加热半圈通过穿设在第一电源连接孔内的第一导线连接，加热装置与第二加热半圈通过穿设在第二电源连接孔内的第二导线连接，第一加热半圈和第二加热半圈分开加热，使加热更加均匀，且第一电源连接孔和第二电源连接孔可防止第一导线和第二导线相互缠绕而影响加热效果。
作为本发明的进一步设置，所述底座和盖体之间设有分别供第一温度传感器、第二温度传感器、振动传感器穿设的第一通孔、第二通孔和第三通孔。
上述技术方案中，第一通孔、第二通孔、第三通孔的位置能更好、更准确的收集需要的信息。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
附图1为本发明具体实施例安装图；
附图2为本发明具体实施例正视图；
附图3为本发明具体实施例正面图；
附图4为本发明具体实施例背面图；
附图5为附图1的A-A剖视图；
附图6为附图2的B-B剖视图；
附图7为本发明具体实施例加载机构爆炸图。
具体实施方式
本实施例中使用以下术语比如“上”和“下”，“右”和“左”或类似的相对表述时，这些仅指附图而并不必须是实际的使用情况。
本发明的具体实施例如图1-7所示，水泵轴连轴承的试验工装，包括底座01和盖设在底座01上的盖体02，底座01和盖体02通过第一螺栓03固定，底座01与盖体02相对的面上分别设有两端贯通的第一内腔011、第二内腔021，本实施例中，第一内腔011和第二内腔021为半圆柱形呈镜像设置，第一内腔011和第二内腔021组合形成供待测轴承放置的内腔，待测轴承与内腔之间设有固定圈04，固定圈04的外壁与内腔的内壁抵接，固定圈04的内壁与待测轴承外圈的外壁抵接，不同型号的待测轴承的外圈外径不同，可通过使用不同厚度的固定圈04使待测轴承固定在内腔内，提高本实施例的适用性，第一内腔011的侧壁上设有第一半环形凹槽0111，第二内腔021的侧壁上设有与第一内腔011镜像设置的第二半环形凹槽0211，第一半环形凹槽0111内设有第一加热半圈05，第二半环形凹槽0211内设有与第一加热半圈05镜像设置的第二加热半圈06，第一加热半圈05与底座01通过销钉07固定，第二加热半圈06与盖体02通过第三螺栓08固定，方便待测轴承的拆装，第一加热半圈05和第二加热半圈06的内壁均与固定圈04的外壁抵接，底座01和盖体02之间设有分别第一通孔、第二通孔和第三通孔，第一通孔内穿设有监测加热圈温度的第一温度传感器09、第二通孔内穿设有监测待测轴承温度的第二温度传感器10、第三通孔内穿设有监测待测轴承振动的振动传感器11，待测轴承的芯轴21从内腔的一端开口穿出，开口处设有驱动机构，本实施例中，驱动机构为驱动电机12，驱动电机12包括转轴121，转轴121远离驱动电机12的一端与芯轴21通过联轴器13固定连接，联轴器13外侧套设有陪试轴承14，陪试轴承14外侧套设有固定座15，固定座15包括上固定座151和下固定座152，上固定座151和下固定座152相对的面上设有大小一致的半圆形的凹槽，上固定座151与下固定座152通过第二螺栓153固定，方便安装或从陪试轴承14上取下，上固定座151远离下固定座152的一侧设有安装台16，安装台16的侧壁上设有与待测轴承的轴线平行的刻度线161，安装台16远离陪试轴承14的一侧设有连接块17，安装台16上设有长圆孔162，连接块17上设有与连接块17螺纹连接的滑动螺栓171，滑动螺栓171包括与穿设在长圆孔162内的螺杆1711和设置在长圆孔162远离安装块一侧的螺栓头1712，螺杆1711在长圆孔162内的滑动方向与待测轴承的轴线平行，螺栓头1712的直径大于长圆孔162的宽度，长圆孔162与滑动螺栓171的配合，方便调节连接块17与待测轴承外圈之间的距离，需要调节时，拧松滑动螺栓171，然后根据需求调节连接块17向靠近或远离待测轴承外圈的方向移动，调节至需要位置后，拧紧滑动螺栓171，使滑动螺栓171与长圆孔162远离连接块17的面抵接，使连接块17与安装台16固定，连接块17与施加载荷的加载装置18固定连接，在试验时，待测轴承只受一个径向载荷，不同工况时径向载荷距离待测轴承外圈端面的偏距不一样，刻度线161的存在能够清楚定位，能根据要求准确加载径向载荷，底座01和盖体02之间穿设有第一定位销19，第一定位销19方便底座01和盖体02对准，方便第一螺栓03固定，同时防止因底座01和盖体02未完全对准而导致待测轴承的轴线出现偏移，若待测轴承的轴线出现偏移，会增加联轴器13的磨损，也会导致待测轴承在转动过程中出现不正常振动，上固定座151和下固定座152之间穿设有第二定位销20，第二定位销20方便上固定座151和下固定座152对准，方便第二螺栓153固定，同时满足陪试轴承14的安装尺寸公差要求，若上固定座151和下固定座152出现错位，会造成陪试轴承14受力不均，加速陪试轴承14的磨损，第一半环形凹槽0111的侧壁上设有与外界连通的第一电源连接孔01111，第二半环形凹槽0211的底部设有与外界连通的第二电源连接孔02111，加热装置与第一加热半圈05通过穿设在第一电源连接孔01111内的第一导线连接，加热装置与第二加热半圈06通过穿设在第二电源连接孔02111内的第二导线连接，第一加热半圈05和第二加热半圈06分开加热，使加热更加均匀，且第一电源连接孔01111和第二电源连接孔02111可防止第一导线和第二导线相互缠绕而影响加热效果。
待测轴承为等待检测的水泵轴连轴承，需要检测时，将待测轴承嵌入内腔并固定，待测轴承的芯轴21通过联轴器13与驱动电机12连接，加载装置18对芯轴21施加径向载荷，第一发热半圈和第二发热半圈提高待测轴承周围环境的温度，模拟待测轴承实际使用环境，使试验结果更符合实际工况，第一温度传感器09监测第一发热半圈和第二发热半圈的温度，方便操作人员控制温度，更好的模拟实际运行环境，第二温度传感器10和振动传感器11均用于监测待测轴承在试验过程中的温度和振动变化情况，使操作人员能更好的了解待测轴承运行的情况，判断待测轴承是否失效。
本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：包括安装座，所述安装座设有供待测轴承放置并固定的内腔，所述内腔的侧壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有加热圈，所述安装座上设有监测加热圈温度的第一温度传感器、监测待测轴承温度的第二温度传感器和监测待测轴承振动的振动传感器，所述内腔的一端设有供待测轴承的芯轴穿出的开口，所述开口处设有套设在芯轴外侧并与芯轴过盈配合的联轴器，所述联轴器的外侧设有加载机构，所述加载机构与联轴器之间设有陪试轴承。
2.根据权利要求1所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述安装座包括设置在内腔的固定圈，所述固定圈的外壁与内腔的内壁抵接，所述固定圈的内壁与待测轴承外圈的外壁抵接。
3.根据权利要求2所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述安装座包括底座和盖设在底座上的盖体，所述底座和盖体通过第一螺栓固定，所述内腔包括设置在底座上的第一内腔和设置在盖体上的第二内腔。
4.根据权利要求2或3所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述加载机构包括套设在陪试轴承外侧的固定座，所述固定座远离陪试轴承的一端设有安装台，所述安装台的侧壁上设有与待测轴承的轴线平行的刻度线，所述安装台远离陪试轴承的一侧设有与安装台滑动连接的连接块，所述连接块的滑动方向与待测轴承的轴线平行。
5.根据权利要求4所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述固定座包括上固定座和下固定座，所述上固定座和下固定座相对的面上均设有半圆形的凹槽，所述凹槽的内壁与陪试轴承的外壁抵接，所述上固定座与下固定座通过第二螺栓固定。
6.根据权利要求5所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述安装台上设有长圆孔，所述连接块上设有与连接块螺纹连接的滑动螺栓，所述滑动螺栓包括与穿设在长圆孔内的螺杆和设置在长圆孔远离安装块一侧的螺栓头，所述螺杆在长圆孔内的滑动方向与待测轴承的轴线平行，所述螺栓头的直径大于长圆孔的宽度。
7.根据权利要求2或6所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述环形凹槽包括设置在底座上的第一半环形凹槽和设置在盖体上的第二半环形凹槽，所述加热圈包括设置在第一半环形凹槽内的第一加热半圈和设置在第二半环形凹槽的第二加热半圈，所述第一加热半圈与底座通过销钉固定，所述第二加热半圈与盖体通过第三螺栓固定。
8.根据权利要求7所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述底座和盖体之间穿设有第一定位销，所述上固定座和下固定座之间穿设有第二定位销。
9.根据权利要求8所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述第一半环形凹槽的侧壁上设有与外界连通的第一电源连接孔，所述第二半环形凹槽的底部设有与外界连通的第二电源连接孔。
10.根据权利要求9所述的水泵轴连轴承的试验工装，其特征在于：所述底座和盖体之间设有分别供第一温度传感器、第二温度传感器、振动传感器穿设的第一通孔、第二通孔和第三通孔。
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