CN113686572A - 动车轴箱轴承性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动车轴箱轴承性能测试设备，包括安装座、供电单元、固定单元、轴向加载单元、径向加载单元和冷却单元，固定单元包括主轴和带动主轴转动的驱动件，主轴上依次套设有第一轴承座、第三轴承座和第二轴承座，所述第三轴承座固定安装在安装座上，第一轴承座和主轴之间、第二轴承座和主轴之间均设有试验轴承，第二轴承座与主轴之间设有陪试轴承，试验轴承即为正在参与试验的轴箱轴承，采用上述方案，本发明一次可试验两个试验轴承，需要试验时，供电单元提供电力，径向加载单元和轴向加载单元分别对试验轴承施加径向力和轴向力，冷却单元模拟实际运行中受到的冷却风量。

Description

动车轴箱轴承性能测试设备

技术领域

本发明属于轴承检测技术领域，具体涉及一种动车轴箱轴承性能测试设备。

背景技术

随着社会发展，动车已经成为人们远程出行的必要选择之一，动车的安全也越发重要，为了保证动车的安全行驶，在动车投入使用之前，需要对动车的各部件及整体做相关性能试验。

轴箱轴承是动车重要的组成之一，轴箱轴承试验环节的设立是为了确保轴箱轴承在实际使用时的性能符合预期设计，同时收集相关数据以便后期改进开发。

为了验证轴箱轴承的各项性能指标和使用寿命，验证轴箱轴承在实际工况或者强化工况条件下能否达到规定的使用寿命、轴箱轴承在运行过程中的温度变化情况和不同润滑脂对轴箱轴承的使用影响等，需要设计一个能进行多种性能测试的测试设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种动车轴箱轴承性能测试设备，用于检测轴箱轴承的各种性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种动车轴箱轴承性能测试设备，包括安装座、供电单元、固定单元、轴向加载单元、径向加载单元和冷却单元，所述固定单元包括主轴和带动主轴转动的驱动件，所述主轴上依次套设有第一轴承座、第三轴承座和第二轴承座，所述第三轴承座固定安装在安装座上，所述第一轴承座和主轴之间、第二轴承座和主轴之间均设有试验轴承，所述第二轴承座与主轴之间设有陪试轴承，所述轴向加载单元包括第一加载座、第二加载座和与主轴平行的滑动杆，所述第一加载座设置在第一轴承座远离第二轴承座的一侧，所述第一加载座与第一轴承座之间设有轴向力传感器，所述第一加载座上设有轴向加载器和轴向位移传感器，所述轴向力传感器与轴向加载器通过第一关节轴承连接，所述轴向力传感器与第一轴承座之间通过第一销轴连接，所述第二加载座设置在第二轴承座远离第一轴承座的一侧，所述第二加载座和第二轴承座之间通过第二销轴连接，所述第一销轴和第二销轴相互垂直，所述滑动杆有两根且分别设置在主轴两侧，所述滑动杆的两端分别与第一加载座和第二加载座固定连接。

试验轴承即为正在参与试验的轴箱轴承，采用上述方案，本发明一次可试验两个试验轴承，需要试验时，供电单元提供电力，径向加载单元和轴向加载单元分别对试验轴承施加径向力和轴向力，冷却单元模拟实际运行中受到的冷却风量，轴向加载器带动第一轴承座沿主轴的轴向向靠近或远离主轴的方向移动，轴向位移传感器用于检测移动的距离，同时第二轴承座在滑动杆的连动作用下随第一轴承座一起移动，能保证第一轴承座和第二轴承座内的试验轴承受到的轴向力一致，保证检测结果的准确性，优选两滑动杆位于同一水平位置且至主轴的垂直距离一致，第一关节轴承、第一销轴和第二销轴用于消除安装制造误差，使试验结果更加符合实际。

作为本发明的进一步设置，所述第二加载座朝向第二轴承座的面上设有向第二轴承座凸起的安装部，所述第二轴承座朝向第二加载座的面上设有供安装部插入的插入槽，所述插入槽与安装部之间存在间隙，所述安装部上设有安装孔，所述安装孔为长圆孔，所述插入槽上设有与安装孔相对的圆形的插孔，所述第二销轴穿设在插孔和安装孔内。

采用上述方案，可消除安装制造误差，保证实验结果的准确性。

作为本发明的进一步设置，所述轴向加载单元还包括与安装座固定的直线轴承座，所述滑动杆穿设在直线轴承座上，所述滑动杆与直线轴承座之间设有直线轴承。

采用上述方案，直线轴承保证滑动杆沿自身轴线移动。

作为本发明的进一步设置，所述第二轴承座有两个，所述驱动件包括驱动电机和设置在两第二轴承座之间的与主轴同轴固定的带轮，所述带轮至主轴两端的距离一致，所述带轮和驱动电机通过同步带连接。

采用上述方案，使主轴转动更加稳定，保证两个试验轴承受到的力一致。

作为本发明的进一步设置，所述径向加载单元有两个且均设置在安装座内，两所述径向加载单元分别设置在第一轴承座和第二轴承座下方，所述径向加载单元包括可对试验轴承施加径向力的径向加载器和径向力传感器，所述径向力传感器设置在径向加载器靠近试验轴承的一侧，所述径向加载器与安装座通过第一活动铰链连接，所述径向力传感器远离径向加载器的一端设有第二关节轴承，位于第一轴承座下方的所述径向加载单元的第二关节轴承与第一轴承座连接，位于第二轴承座下方的所述径向加载单元的第二关节轴承与第二轴承座连接。

采用上述方案，径向加载器用于对试验轴承施加径向力，所述下方为试验轴承靠近地面的一侧，第一活动铰链和第二关节轴承的设置用于消除安装制造误差，使实验结果更加准确。

作为本发明的进一步设置，所述冷却单元包括风机和风机座，还包括设置在风机出风口处的风速传感器，所述风机朝向风机座的侧壁上设有第二活动铰链，所述第二活动铰链朝向风机座的一侧设有螺纹杆，所述风机座上设有供螺纹杆穿设的穿设孔，所述螺纹杆上设有与螺纹杆螺纹配合的固定螺母，所述固定螺母设置在第二活动铰链和穿设孔之间且固定螺母的外径大于穿设孔的孔径。

采用上述方案，优选风机座设置车轮，方便调节风机座的位置，螺纹杆和固定螺母的配合可对风机的出风方向进行调整。

作为本发明的进一步设置，所述风速传感器与安装座通过第三活动铰链固定。

采用上述方案，用于调整风速传感器的角度，使风速传感器与风机的出风口对准，使风速传感器的检测更加准确。

作为本发明的进一步设置，所述螺纹杆上还设有与螺纹杆螺纹配合的锁紧螺母，所述锁紧螺母位于穿设孔远离第二活动铰链的一侧。

采用上述方案，锁紧螺母和固定螺母配合，能更好的调整风机出风角度。

作为本发明的进一步设置，所述安装座上设有回油管，所述回油管上设有主回油口和多个次回油口，所述回油管的最高点同时低于第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座的最低点。

采用上述方案，次回油口分别与第一轴承座的内部、第二轴承座的内部、第三轴承座的内部通过软管连接，主回油口与油箱通过软管连接，通过高低差，回油管与可将第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座内多余的润滑油导流至油箱内，防止第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座内的润滑油过多，保证试验轴承和陪试轴承运行顺畅。

作为本发明的进一步设置，所述第一加载座和第二加载座上均穿设有温度传感器和震动传感器。

采用上述方案，用于检测试验轴承试验时的温度和震动程度。

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示意图；

附图2为本发明具体实施例俯视图；

附图3为附图2的A-A剖视图；

附图4为本发明具体实施例冷却单元示意图；

附图5为本发明具体实施例轴向加载单元示意图；

附图6为本发明具体实施例回油管示意图。

安装座1、回油管11、主回油口111、次回油口112、供电单元2、固定单元3、主轴31、第一轴承座32、第二轴承座33、插入槽331、插孔3311、第三轴承座34、带轮35、驱动电机36、同步带37、温度传感器38、震动传感器39、轴向加载单元4、第一加载座41、第二加载座42、安装部421、安装孔4211、滑动杆43、直线轴承座431、直线轴承432、轴向力传感器44、轴向加载器45、轴向位移传感器46、第一关节轴承47、第一销轴48、第二销轴49、径向加载单元5、径向加载器51、径向力传感器52、第一活动铰链53、第二关节轴承54、冷却单元6、风机61、第二活动铰链611、螺纹杆612、固定螺母613、锁紧螺母614、风机座62、穿设孔621、车轮622、风速传感器63、试验轴承7、陪试轴承8、油箱9。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除特别说明外，描述中如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的具体实施例如附图所示。

一种动车轴箱轴承性能测试设备，包括安装座1、供电单元2、固定单元3、轴向加载单元4、径向加载单元5和冷却单元6。

固定单元3包括主轴31，主轴31上依次套设有第一轴承座32、第三轴承座34和第二轴承座33，第三轴承座34固定安装在安装座1上，第一轴承座32和主轴31之间、第二轴承座33和主轴31之间均设有试验轴承7，第二轴承座33与主轴31之间设有陪试轴承8。第二轴承座33有两个，两第二轴承座33之间设有与主轴31同轴固定的带轮35，带轮35至主轴31两端的距离一致，安装座1的一侧设有驱动电机36，带轮35和驱动电机36通过同步带37连接。

轴向加载单元4包括第一加载座41、第二加载座42和与主轴31平行的滑动杆43，第一加载座41设置在第一轴承座32远离第二轴承座33的一侧，第一加载座41与第一轴承座32之间设有轴向力传感器44，第一加载座41上设有轴向加载器45和轴向位移传感器46，轴向力传感器44与轴向加载器45通过第一关节轴承47连接，轴向力传感器44与第一轴承座32之间通过第一销轴48连接，第二加载座42设置在第二轴承座33远离第一轴承座32的一侧，第二加载座42和第二轴承座33之间通过第二销轴49连接，第一销轴48和第二销轴49相互垂直，滑动杆43有两根且分别设置在主轴31两侧，滑动杆43的两端分别与第一加载座41和第二加载座42固定连接。第一关节轴承47、第一销轴48和第二销轴49用于消除安装制造误差，使试验结果更加符合实际。轴向加载器45可带动第一轴承座32沿主轴31的轴向向靠近或远离主轴31的方向移动，轴向位移传感器46用于检测移动的距离，同时第二轴承座33在滑动杆43的连动作用下随第一轴承座32一起移动，能保证第一轴承座32和第二轴承座33内的试验轴承7受到的轴向力一致，保证检测结果的准确性，本实施例中两滑动杆43位于同一水平位置且至主轴31的垂直距离一致。

第二加载座42朝向第二轴承座33的面上设有向第二轴承座33凸起的安装部421，第二轴承座33朝向第二加载座42的面上设有供安装部421插入的插入槽331，插入槽331与安装部421之间存在间隙，安装部421上设有安装孔4211，安装孔4211为长圆孔，插入槽331上设有与安装孔4211相对的圆形的插孔3311，第二销轴49穿设在插孔3311和安装孔4211内。可消除安装制造误差，保证实验结果的准确性。

轴向加载单元4还包括与安装座1固定的直线轴承座431，滑动杆43穿设在直线轴承座431上，滑动杆43与直线轴承座431之间设有直线轴承432。直线轴承432保证滑动杆43沿自身轴线移动。

径向加载单元5有两个且均设置在安装座1内，两径向加载单元5分别设置在第一轴承座32和第二轴承座33下方，下方为试验轴承7靠近地面的一侧，径向加载单元5包括可对试验轴承7施加径向力的径向加载器51和径向力传感器52，径向力传感器52设置在径向加载器51靠近试验轴承7的一侧，径向加载器51与安装座1通过第一活动铰链53连接，径向力传感器52远离径向加载器51的一端设有第二关节轴承54，位于第一轴承座32下方的径向加载单元5的第二关节轴承54与第一轴承座32连接，位于第二轴承座33下方的径向加载单元5的第二关节轴承54与第二轴承座33连接。径向加载器51用于对试验轴承7施加径向力，第一活动铰链53和第二关节轴承54的设置用于消除安装制造误差，使实验结果更加准确。

冷却单元6包括风机61和风机座62，还包括设置在风机61出风口处的风速传感器63，风机61朝向风机座62的侧壁上设有第二活动铰链611，第二活动铰链611朝向风机座62的一侧设有螺纹杆612，风机座62上设有供螺纹杆612穿设的穿设孔621，螺纹杆612上设有与螺纹杆612螺纹配合的固定螺母613，固定螺母613设置在第二活动铰链611和穿设孔621之间，螺纹杆612上还设有与螺纹杆612螺纹配合的锁紧螺母614，锁紧螺母614位于穿设孔621远离第二活动铰链611的一侧。固定螺母613和锁紧螺母614的外径大于穿设孔621的孔径。本实施例中，风机座62设置车轮622，方便调节风机座62的位置，螺纹杆612和固定螺母613的配合可对风机61的出风方向进行调整。锁紧螺母614和固定螺母613配合，能更好的调整风机61出风角度。

风速传感器63与安装座1通过第三活动铰链631固定。用于调整风速传感器63的角度，使风速传感器63与风机61的出风口对准，使风速传感器63的检测更加准确。

安装座1上设有回油管11，回油管11上设有主回油口111和多个次回油口112，回油管11的最高点同时低于第一轴承座32、第二轴承座33和第三轴承座34的最低点。次回油口112分别与第一轴承座32的内部、第二轴承座33的内部、第三轴承座34的内部通过软管连接，主回油口111与油箱9通过软管连接，通过高低差，回油管11与可将第一轴承座32、第二轴承座33、第三轴承座34内多余的润滑油导流至油箱9内，防止第一轴承座32、第二轴承座33、第三轴承座34内的润滑油过多，保证试验轴承7和陪试轴承8运行顺畅。

第一加载座41和第二加载座42上均穿设有温度传感器38和震动传感器39。用于检测试验轴承7试验时的温度和震动程度。

试验轴承7即为正在参与试验的轴箱轴承，本实施例一次可测试两个试验轴承7，需要试验时，供电单元2提供电力，径向加载单元5和轴向加载单元4分别对试验轴承7施加径向力和轴向力，本实施例的排布可使试验轴承7承受一个方向的径向力和反复交变的轴向力，冷却单元6模拟实际运行中受到的冷却风量，本实施例模拟轴箱轴承实际运行时的工作环境，使试验结果更符合实际运行结果。

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)

1.一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：包括安装座、供电单元、固定单元、轴向加载单元、径向加载单元和冷却单元，所述固定单元包括主轴和带动主轴转动的驱动件，所述主轴上依次套设有第一轴承座、第三轴承座和第二轴承座，所述第三轴承座固定安装在安装座上，所述第一轴承座和主轴之间、第二轴承座和主轴之间均设有试验轴承，所述第二轴承座与主轴之间设有陪试轴承，所述轴向加载单元包括第一加载座、第二加载座和与主轴平行的滑动杆，所述第一加载座设置在第一轴承座远离第二轴承座的一侧，所述第一加载座与第一轴承座之间设有轴向力传感器，所述第一加载座上设有轴向加载器和轴向位移传感器，所述轴向力传感器与轴向加载器通过第一关节轴承连接，所述轴向力传感器与第一轴承座之间通过第一销轴连接，所述第二加载座设置在第二轴承座远离第一轴承座的一侧，所述第二加载座和第二轴承座之间通过第二销轴连接，所述第一销轴和第二销轴相互垂直，所述滑动杆有两根且分别设置在主轴两侧，所述滑动杆的两端分别与第一加载座和第二加载座固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述第二加载座朝向第二轴承座的面上设有向第二轴承座凸起的安装部，所述第二轴承座朝向第二加载座的面上设有供安装部插入的插入槽，所述插入槽与安装部之间存在间隙，所述安装部上设有安装孔，所述安装孔为长圆孔，所述插入槽上设有与安装孔相对的圆形的插孔，所述第二销轴穿设在插孔和安装孔内。

3.根据权利要求2所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述轴向加载单元还包括与安装座固定的直线轴承座，所述滑动杆穿设在直线轴承座上，所述滑动杆与直线轴承座之间设有直线轴承。

4.根据权利要求3所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述第二轴承座有两个，所述驱动件包括驱动电机和设置在两第二轴承座之间的与主轴同轴固定的带轮，所述带轮至主轴两端的距离一致，所述带轮和驱动电机通过同步带连接。

5.根据权利要求4所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述径向加载单元有两个且均设置在安装座内，两所述径向加载单元分别设置在第一轴承座和第二轴承座下方，所述径向加载单元包括可对试验轴承施加径向力的径向加载器和径向力传感器，所述径向力传感器设置在径向加载器靠近试验轴承的一侧，所述径向加载器与安装座通过第一活动铰链连接，所述径向力传感器远离径向加载器的一端设有第二关节轴承，位于第一轴承座下方的所述径向加载单元的第二关节轴承与第一轴承座连接，位于第二轴承座下方的所述径向加载单元的第二关节轴承与第二轴承座连接。

6.根据权利要求5所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述冷却单元包括风机和风机座，还包括设置在风机出风口处的风速传感器，所述风机朝向风机座的侧壁上设有第二活动铰链，所述第二活动铰链朝向风机座的一侧设有螺纹杆，所述风机座上设有供螺纹杆穿设的穿设孔，所述螺纹杆上设有与螺纹杆螺纹配合的固定螺母，所述固定螺母设置在第二活动铰链和穿设孔之间且固定螺母的外径大于穿设孔的孔径。

7.根据权利要求6所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述风速传感器与安装座通过第三活动铰链固定。

8.根据权利要求7所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述螺纹杆上还设有与螺纹杆螺纹配合的锁紧螺母，所述锁紧螺母位于穿设孔远离第二活动铰链的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述安装座上设有回油管，所述回油管上设有主回油口和多个次回油口，所述回油管的最高点同时低于第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座的最低点。

10.根据权利要求9所述的一种动车轴箱轴承性能测试设备，其特征在于：所述第一加载座和第二加载座上均穿设有温度传感器和震动传感器。

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