CN112033678A - 一种轴承模拟加载试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及测试技术领域，为一种轴承的模拟加载试验装置。该装置能更贴近轴承使用工况，更能精准分析轴承使用性能和失效情况。该装置包括安装平板，所述安装平板顶部的左侧和中端均栓接有轴承座，所述轴承座的内部转动连接有传动轴，所述传动轴的右端连接有动力机构，所述传动轴的表面转动套接有被测轴承，所述被测轴承的表面转动套接有轴承套，所述轴承套的顶部栓接有径向机构，所述轴承套的表面固定安装有振动传感器；本发明专利在检测轴承时可同时施加径向力和轴向力，并且施加的径向力和轴向力各自独立，相互没有影响。避免了以前的测试设备只能模拟径向力，或者只能模拟轴向力，或者对整个系统加轴向力时轴向力被分摊到两个轴承座和一个被测轴承上，效果很差。

Description

一种轴承模拟加载试验装置及方法

技术领域

本发明专利涉及测试技术领域，具体为一种轴承模拟加载试验装置及方法。

背景技术

对轴承的检测一般对轴承模拟受载后驱动高速旋转，直到轴承失效，记录旋转转圈数作为轴承寿命和可靠性的指标，常见的加载方法是对轴承施加径向负载然后进行检测。但是轴承在实际工作过程中，轴承不仅受径向力，有时还同时受轴向力，原来的检测方法不能真实模拟轴承既受轴向力又受径向力的工况，为此提出一种轴承模拟加载试验装置及方法，来解决此问题。

发明专利内容

本发明专利的目的在于提供一种轴承模拟加载试验装置及方法，解决了轴承在实际工作过程中，轴承不仅受径向力，有时还同时受轴向力，原来的检测方法不能真实模拟轴承既受轴向力又受径向力的工况的问题。

为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：一种轴承模拟加载试验装置，包括安装平板，所述安装平板顶部的左侧和中端均栓接有轴承座，所述轴承座的内部转动连接有传动轴，所述传动轴的右端连接有动力机构，所述传动轴的表面转动套接有被测轴承，所述被测轴承的表面转动套接有轴承套，所述轴承套的顶部栓接有径向机构，所述轴承套的表面固定安装有振动传感器，所述轴承套的右侧栓接有空心式压力传感器，所述空心式压力传感器的右侧栓接有空心液压缸，所述传动轴的表面并位于空心液压缸的右侧转动连接有推力球轴承，所述推力球轴承的右侧栓接有锁紧螺母，所述锁紧螺母与传动轴连接。

优选的，所述径向机构包括径向压力传感器、液压杆和液压支架，所述径向压力传感器的底部与轴承套的顶部栓接，所述径向压力传感器的顶部与液压杆的输出端栓接，所述液压杆的顶部与液压支架的内部栓接，所述液压支架与安装平板栓接。

优选的，所述动力机构包括变频电机和联轴节，所述变频电机的输出端与联轴节的右侧连接，所述联轴节的左侧与传动轴的右端连接，所述变频电机的底部与安装平板的顶部固定安装。

优选的，所述液压支架的表面开设有孔洞，所述振动传感器位于孔洞的内部。

优选的，所述被测轴承两侧的轴承座呈对称设置，所述传动轴的两端分别与两个轴承座转动连接。

优选的，所述传动轴位于空心式压力传感器和空心液压缸内部的空心中，所述空心式压力传感器和空心液压缸均不与传动轴接触。

一种轴承模拟加载试验的方法，包括以下步骤：

步骤1：组件安装：将被测轴承安装于传动轴表面的轴承套内部，然后依次安装空心式压力传感器、空心液压缸、推力球轴承、锁紧螺母，紧固锁紧螺母，将以上总成安装到两个轴承座之间，然后将传动轴的右端通过联轴节与变频电机连接，在轴承套的顶部依次安装径向压力传感器、液压杆和液压支架，液压支架表面留孔，振动传感器通过此个孔固定于轴承套上；

步骤2：启动电机：启动变频电机，变频电机通过联轴节带动传动轴转动，变频电机用于提供动力，驱动系统按设定转速旋转，即驱动被测轴承旋转工作，变频电机内置编码器，可以用于实时记录被测轴承旋转圈数，轴承工作圈数即为轴承可靠性指标，两个轴承座距离被测轴承较远，当被测轴承受压时由两个轴承座分摊被测轴承的径向压力，确保即使压坏被测轴承也不会影响两个轴承座中的轴承，两个轴承座远离被测轴承，可尽量减小对轴承套上安装的振动传感器的影响；

步骤3：径向测试：启动液压杆，液压杆通过径向压力传感器对轴承套进行施压，检测时可实时通过径向压力传感器检测被测轴承受到的压力，根据压力随时调节液压杆输出压力，保证被测轴承旋转工作时始终受到设计压力；

步骤4：轴向测试：轴承套的轴向安装有空心式压力传感器、空心液压缸，同样通过空心式压力传感器检测轴向压力，再通过空心液压缸随时调整轴向压力，当被测轴承高速旋转工作时，轴承套、空心式压力传感器、空心液压缸均处于静止状态，测量和控制不受转速影响。

与现有技术相比，本发明专利的有益效果如下：

本发明专利在检测轴承时可同时施加径向力和轴向力，并且施加的径向力和轴向力各自独立，相互没有影响，避免了以前的测试设备要或者模拟径向力，或者模拟轴向力，或者对整个系统加轴向力时轴向力被分摊到两个轴承座和一个被测轴承上，效果很差。

附图说明

图1为本发明专利结构正视示意图；

图2为本发明专利结构左视示意图。

图中：1、安装平板；2、轴承座；3、传动轴；4、动力机构；41、变频电机；42、联轴节；5、被测轴承；6、轴承套；7、径向机构；71、径向压力传感器；72、液压杆；73、液压支架；8、振动传感器；9、空心式压力传感器；10、空心液压缸；11、推力球轴承；12、锁紧螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

请参阅图1-2，一种轴承模拟加载试验装置，包括安装平板1，安装平板1顶部的左侧和中端均栓接有轴承座2，轴承座2的内部转动连接有传动轴3，传动轴3的右端连接有动力机构4，传动轴3的表面转动套接有被测轴承5，被测轴承5的表面转动套接有轴承套6，轴承套6的顶部栓接有径向机构7，轴承套6的表面固定安装有振动传感器8，轴承套6的右侧栓接有空心式压力传感器9，空心式压力传感器9的右侧栓接有空心液压缸10，传动轴3的表面并位于空心液压缸10的右侧转动连接有推力球轴承11，推力球轴承11的右侧栓接有锁紧螺母12，锁紧螺母12与传动轴3连接，在检测轴承时可同时施加径向力和轴向力，并且施加的径向力和轴向力各自独立，相互没有影响，避免了以前的测试设备要或者模拟径向力，或者模拟轴向力，或者对整个系统加轴向力时轴向力被分摊到两个轴承座2和一个被测轴承5上，效果很差。

本实施例中，径向机构7包括径向压力传感器71、液压杆72和液压支架73，径向压力传感器71的底部与轴承套6的顶部栓接，径向压力传感器71的顶部与液压杆72的输出端栓接，液压杆72的顶部与液压支架73的内部栓接，液压支架73与安装平板1栓接，液压支架73对液压杆72进行支撑，启动液压杆72，液压杆72带动径向压力传感器71对轴承套6进行施压，径向压力传感器71获取压力信息。

本实施例中，动力机构4包括变频电机41和联轴节42，变频电机41的输出端与联轴节42的右侧连接，联轴节42的左侧与传动轴3的右端连接，变频电机41的底部与安装平板1的顶部固定安装，变频电机41带动联轴节42转动，联轴节42带动传动轴3转动。

本实施例中，液压支架73的表面开设有孔洞，振动传感器8位于孔洞的内部，方便振动传感器8进行检查。

本实施例中，被测轴承5两侧的轴承座2呈对称设置，传动轴3的两端分别与两个轴承座2转动连接，两个轴承座2距离被测轴承5较远，当被测轴承5受压时由两个轴承座2分摊被测轴承5的径向压力，确保即使压坏被测轴承5也不会影响两个轴承座2中的轴承，两个轴承座2远离被测轴承5，可尽量减小对轴承套6上安装的振动传感器8的影响。

本实施例中，传动轴3位于空心式压力传感器9和空心液压缸10内部的空心中，空心式压力传感器9和空心液压缸10均不与传动轴3接触，当被测轴承5高速旋转工作时，轴承套6、空心式压力传感器9、空心液压缸10均处于静止状态，测量和控制不受转速影响。

一种轴承模拟加载试验的方法，包括以下步骤：

步骤1：组件安装：将被测轴承5安装于传动轴3表面的轴承套6内部，然后依次安装空心式压力传感器9、空心液压缸10、推力球轴承11、锁紧螺母12，紧固锁紧螺母12，将以上总成安装到两个轴承座2之间，然后将传动轴3的右端通过联轴节42与变频电机41连接，在轴承套6的顶部依次安装径向压力传感器71、液压杆72和液压支架73，液压支架73表面留孔，振动传感器8通过此个孔固定于轴承套6上；

步骤2：启动电机：启动变频电机41，变频电机41通过联轴节42带动传动轴3转动，变频电机41用于提供动力，驱动系统按设定转速旋转，即驱动被测轴承5旋转工作，变频电机41内置编码器，可以用于实时记录被测轴承5旋转圈数，轴承工作圈数即为轴承可靠性指标，两个轴承座2距离被测轴承5较远，当被测轴承5受压时由两个轴承座2分摊被测轴承5的径向压力，确保即使压坏被测轴承5也不会影响两个轴承座2中的轴承，两个轴承座2远离被测轴承5，可尽量减小对轴承套6上安装的振动传感器8的影响；

步骤3：径向测试：启动液压杆72，液压杆72通过径向压力传感器71对轴承套6进行施压，检测时可实时通过径向压力传感器71检测被测轴承5受到的压力，根据压力随时调节液压杆72输出压力，保证被测轴承5旋转工作时始终受到设计压力；

步骤4：轴向测试：轴承套6的轴向安装有空心式压力传感器9、空心液压缸10，同样通过空心式压力传感器9检测轴向压力，再通过空心液压缸10随时调整轴向压力，当被测轴承5高速旋转工作时，轴承套6、空心式压力传感器9、空心液压缸10均处于静止状态，测量和控制不受转速影响。

尽管已经示出和描述了本发明专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种轴承模拟加载试验装置，包括安装平板(1)，其特征在于：所述安装平板(1)顶部的左侧和中端均栓接有轴承座(2)，所述轴承座(2)的内部转动连接有传动轴(3)，所述传动轴(3)的右端连接有动力机构(4)，所述传动轴(3)的表面转动套接有被测轴承(5)，所述被测轴承(5)的表面转动套接有轴承套(6)，所述轴承套(6)的顶部栓接有径向机构(7)，所述轴承套(6)的表面固定安装有振动传感器(8)，所述轴承套(6)的右侧栓接有空心式压力传感器(9)，所述空心式压力传感器(9)的右侧栓接有空心液压缸(10)，所述传动轴(3)的表面并位于空心液压缸(10)的右侧转动连接有推力球轴承(11)，所述推力球轴承(11)的右侧栓接有锁紧螺母(12)，所述锁紧螺母(12)与传动轴(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种轴承模拟加载试验装置，其特征在于：所述径向机构(7)包括径向压力传感器(71)、液压杆(72)和液压支架(73)，所述径向压力传感器(71)的底部与轴承套(6)的顶部栓接，所述径向压力传感器(71)的顶部与液压杆(72)的输出端栓接，所述液压杆(72)的顶部与液压支架(73)的内部栓接，所述液压支架(73)与安装平板(1)栓接。

3.根据权利要求1所述的一种轴承模拟加载试验装置，其特征在于：所述动力机构(4)包括变频电机(41)和联轴节(42)，所述变频电机(41)的输出端与联轴节(42)的右侧连接，所述联轴节(42)的左侧与传动轴(3)的右端连接，所述变频电机(41)的底部与安装平板(1)的顶部固定安装。

4.根据权利要求2所述的一种轴承模拟加载试验装置，其特征在于：所述液压支架(73)的表面开设有孔洞，所述振动传感器(8)位于孔洞的内部。

5.根据权利要求1所述的一种轴承模拟加载试验装置，其特征在于：所述被测轴承(5)两侧的轴承座(2)呈对称设置，所述传动轴(3)的两端分别与两个轴承座(2)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种轴承模拟加载试验装置，其特征在于：所述传动轴(3)位于空心式压力传感器(9)和空心液压缸(10)内部的空心中，所述空心式压力传感器(9)和空心液压缸(10)均不与传动轴(3)接触。

7.一种轴承模拟加载试验的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：组件安装：将被测轴承(5)安装于传动轴(3)表面的轴承套(6)内部，然后依次安装空心式压力传感器(9)、空心液压缸(10)、推力球轴承(11)、锁紧螺母(12)，紧固锁紧螺母(12)，将以上总成安装到两个轴承座(2)之间，然后将传动轴(3)的右端通过联轴节(42)与变频电机(41)连接，在轴承套(6)的顶部依次安装径向压力传感器(71)、液压杆(72)和液压支架(73)，液压支架(73)表面留孔，振动传感器(8)通过此个孔固定于轴承套(6)上；

步骤2：启动电机：启动变频电机(41)，变频电机(41)通过联轴节(42)带动传动轴(3)转动，变频电机(41)用于提供动力，驱动系统按设定转速旋转，即驱动被测轴承(5)旋转工作，变频电机(41)内置编码器，可以用于实时记录被测轴承(5)旋转圈数，轴承工作圈数即为轴承可靠性指标，两个轴承座(2)距离被测轴承(5)较远，当被测轴承(5)受压时由两个轴承座(2)分摊被测轴承(5)的径向压力，确保即使压坏被测轴承(5)也不会影响两个轴承座(2)中的轴承，两个轴承座(2)远离被测轴承(5)，可尽量减小对轴承套(6)上安装的振动传感器(8)的影响；

步骤3：径向测试：启动液压杆(72)，液压杆(72)通过径向压力传感器(71)对轴承套(6)进行施压，检测时可实时通过径向压力传感器(71)检测被测轴承(5)受到的压力，根据压力随时调节液压杆(72)输出压力，保证被测轴承(5)旋转工作时始终受到设计压力；

步骤4：轴向测试：轴承套(6)的轴向安装有空心式压力传感器(9)、空心液压缸(10)，同样通过空心式压力传感器(9)检测轴向压力，再通过空心液压缸(10)随时调整轴向压力，当被测轴承(5)高速旋转工作时，轴承套(6)、空心式压力传感器(9)、空心液压缸(10)均处于静止状态，测量和控制不受转速影响。

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