CN113899547B - 用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，包括架体、供电单元和试验轴，所述架体上设置有第一承载座和第二承载座，所述试验轴穿过第一承载座和第二承载座设置，所述试验轴与第一承载座组合形成有用于容置待测轴承的第一承载槽，所述试验轴与第二承载座组合形成有用于容置陪试轴承的第二承载槽，所述试验轴一端设置有用于驱动试验轴转动的驱动件，另一端设置有接线端子，所述架体对应接线端子位置设置有与接线端子连通的碳刷，所述供电单元两接线端分别与碳刷和试验轴远离碳刷的一端电连接。其可以有效适应异常氢脆的形成机理的研究和再现，同时结构简单紧凑、试验可信度高，并且重复性好。
Description
技术领域
本发明涉及轴承检测技术领域。
背景技术
正常条件下工作的轴承，在接触疲劳应力的作用下也会出现剥落，但其形态和异常氢脆剥落明显不同。正常条件下接触疲劳产生氢脆的过程为：在较高的工作载荷下，经过大量的接触应力循环后，接触区下次表层首先出现类似高温回火的黑色组织，而后在黑色组织中出现与滚动方向呈30°左右的白色条带，继而再出现与滚动方向呈80°左右的白色条带，最后在该区域产生裂痕。
异常氢脆剥落与次表面起源型剥落的组织变化不同，其氢脆及随后出现的裂纹优先发生在原始晶界上，呈不规则形态。异常氢脆疲劳剥落是近年来出现较多的新型疲劳剥落形式，主要是发生于周边存在电磁环境情况下的轴承，如电机轴承，工作中内部存在较大滑动的轴承，如调心滚子轴承，亦或是受到冲击、振动等较多的轴承，如磨碎机齿轮箱轴承、风电齿轮箱轴承等，在滚动接触面下的次表层中出现不规则的块状氢脆，氢脆中伴生有裂纹。出现该组织时，轴承疲劳剥落寿命很短，约为正常寿命的1/10～1/5。异常氢脆的微观结构尽管与正常氢脆一样，由纳米级的铁素体颗粒组成，但其相对于未发生变化的基体马氏体组织硬度较高，可达75HRC，且其内还伴随有非常细小的碳化物析出。
目前关于异常氢脆的形成机理还有大量的研究工作要做。如果按正常氢脆形成机理解释，即发生局部的大量塑性变形，则无法解释异常氢脆的形态及其高硬度；如果单纯按预先存在的裂纹面相互摩擦，则无法解释异常氢脆疲劳剥落过程中氢脆区域形成速度远远超出裂纹区域的形成速度。在实物观察中，有些远离裂纹的地方就出现了氢脆；有些氢脆只出现在裂纹一侧。氢的存在是加速裂纹形成为主，还是加速微区变形先形成氢脆为主，至今没有定论。对异常氢脆的形成机理进行深入研究，找出其产生的先导因素，才能有针对性地采取提高寿命的措施。目前急需对异常氢脆的形成机理进行大量的研究工作，但市面上没有专业的针对轴承氢脆剥落再现的试验装置，使得在该领域的研究不能很好的进行下去，缺乏实验数据的支撑，不能有效的、有针对性的展开研究。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，可以有效适应异常氢脆的形成机理的研究和再现，同时结构简单紧凑、试验可信度高，并且重复性好。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，包括架体、供电单元和试验轴，所述架体上设置有第一承载座和第二承载座，所述试验轴穿过第一承载座和第二承载座设置，所述试验轴与第一承载座组合形成有用于容置待测轴承的第一承载槽，所述试验轴与第二承载座组合形成有用于容置陪试轴承的第二承载槽，所述试验轴一端设置有用于驱动试验轴转动的驱动件，另一端设置有接线端子，所述架体对应接线端子位置设置有与接线端子连通的碳刷，所述供电单元两接线端分别与碳刷和试验轴远离碳刷的一端电连接。
这样设置的有益效果是：这样设置，通过这种结构，在第一承载槽安装待测轴承，同时在第二承载槽安装陪试轴承，起到观察组的作用，同时使得试验轴运转更加稳定，在检测时，通过驱动件驱动试验轴的转动，可以有效模拟实际工况，保证试验数据的可信度，供电单元为直流电源，通过直流电源中固定的电流可以使轴承里的润滑剂电离释放活性氢，并可以稳定提供电离所提供的稳定电流，保证电离的持续性，当然这里的试验轴以及承载座等结构采用导电材料制成，保证电流的传导，通过持续的电流释放，从而再现轴承氢脆剥落现象，可以有效适应异常氢脆的形成机理的研究和再现，同时具有较好的重复性，使得在新材料新工艺试验时，提供有利的试验支持，使得在轴承氢脆这一问题的研究中可以更好的进行下去。
作为本发明的进一步设置，所述供电单元与试验轴之间还串联有滑动变阻器。
这样设置的有益效果是：这样设置，通过滑动变阻器可以对输入的电流大小进行调节，从而进行更充分的更全面的试验，提高试验的检测效果，同时结构简单，操作便捷，同时可以防止短路，有效起到安全防护的作用。
作为本发明的进一步设置，所述架体上还设置有支撑板，所述支撑板向试验轴延伸设置，所述支撑板上对应接线端子位置设置有安装槽，所述碳刷安装于安装槽中。
这样设置的有益效果是：这样设置，保证碳刷安装的稳定性，同时结构简单，利于实现，有效提高整体结构的使用效果，避免碳刷跑偏影响导电效果。
作为本发明的进一步设置，所述架体上对应第一承载座位置设置有第一挡板，所述第一承载座上形成有第一卡接槽，所述第一挡板套设在试验轴上并与第一卡接槽卡接设置。
这样设置的有益效果是：这样设置，有效起到对待测轴承的遮挡以及辅助定位作用，避免轴承受到污染，提高整体结构的使用稳定性，同时结构简单，安装快捷，有效提高整体结构的使用稳定性。
作为本发明的进一步设置，所述架体上对应第二承载座位置设置有第二挡板，所述第二承载座上形成有第二卡接槽，所述第二挡板套设在试验轴上并与第二卡接槽卡接设置。
这样设置的有益效果是：这样设置，有效起到对陪试轴承的遮挡以及辅助定位作用，避免轴承受到污染，提高整体结构的使用稳定性，同时结构简单，安装快捷，有效提高整体结构的使用稳定性。
作为本发明的进一步设置，所述接线端子与第二挡板之间还设置有隔圈。
这样设置的有益效果是：这样设置，使得整体结构更加稳定，避免接线端子受到轴承的影响，同时结构简单，提高整体结构的使用效果。
附图说明
图1为本发明实施例的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例的爆炸结构示意图。
具体实施方式
本发明用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置的实施例如图1至图2所示：包括架体13、供电单元和试验轴1，所述架体13上设置有第一承载座3和第二承载座6，所述试验轴1穿过第一承载座3和第二承载座6设置，所述试验轴1与第一承载座3组合形成有用于容置待测轴承5的第一承载槽，所述试验轴1与第二承载座6组合形成有用于容置陪试轴承8的第二承载槽，所述试验轴1一端设置有用于驱动试验轴1转动的驱动件2，另一端设置有接线端子10，所述架体13对应接线端子10位置设置有与接线端子10连通的碳刷11，所述供电单元两接线端分别与碳刷11和试验轴1远离碳刷11的一端电连接。这样设置的有益效果是：这样设置，通过这种结构，在第一承载槽安装待测轴承5，同时在第二承载槽安装陪试轴承8，起到观察组的作用，同时使得试验轴1运转更加稳定，在检测时，通过驱动件2驱动试验轴1的转动，可以有效模拟实际工况，保证试验数据的可信度，供电单元为直流电源，通过直流电源中固定的电流可以使轴承里的润滑剂电离释放活性氢，并可以稳定提供电离所提供的稳定电流，保证电离的持续性，当然这里的试验轴1以及承载座等结构采用导电材料制成，保证电流的传导，通过持续的电流释放，从而再现轴承氢脆剥落现象，可以有效适应异常氢脆的形成机理的研究和再现，同时具有较好的重复性，使得在新材料新工艺试验时，提供有利的试验支持，使得在轴承氢脆这一问题的研究中可以更好的进行下去。
作为本发明的进一步设置，所述供电单元与试验轴1之间还串联有滑动变阻器。这样设置的有益效果是：这样设置，通过滑动变阻器可以对输入的电流大小进行调节，从而进行更充分的更全面的试验，提高试验的检测效果，同时结构简单，操作便捷，同时可以防止短路，有效起到安全防护的作用。
作为本发明的进一步设置，所述架体13上还设置有支撑板12，所述支撑板12向试验轴1延伸设置，所述支撑板12上对应接线端子10位置设置有安装槽，所述碳刷11安装于安装槽中。这样设置的有益效果是：这样设置，保证碳刷11安装的稳定性，同时结构简单，利于实现，有效提高整体结构的使用效果，避免碳刷11跑偏影响导电效果。
作为本发明的进一步设置，所述架体13上对应第一承载座3位置设置有第一挡板4，所述第一承载座3上形成有第一卡接槽，所述第一挡板4套设在试验轴1上并与第一卡接槽卡接设置。这样设置的有益效果是：这样设置，有效起到对待测轴承5的遮挡以及辅助定位作用，避免轴承受到污染，提高整体结构的使用稳定性，同时结构简单，安装快捷，有效提高整体结构的使用稳定性。
作为本发明的进一步设置，所述架体13上对应第二承载座6位置设置有第二挡板7，所述第二承载座6上形成有第二卡接槽，所述第二挡板7套设在试验轴1上并与第二卡接槽卡接设置。这样设置的有益效果是：这样设置，有效起到对陪试轴承8的遮挡以及辅助定位作用，避免轴承受到污染，提高整体结构的使用稳定性，同时结构简单，安装快捷，有效提高整体结构的使用稳定性。
作为本发明的进一步设置，所述接线端子10与第二挡板7之间还设置有隔圈9。这样设置的有益效果是：这样设置，使得整体结构更加稳定，避免接线端子10受到轴承的影响，同时结构简单，提高整体结构的使用效果。
以上实例，只是本发明优选地具体实例的一种，本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，其特征在于：包括架体、供电单元和试验轴，所述架体上设置有第一承载座和第二承载座，所述试验轴穿过第一承载座和第二承载座设置，所述试验轴与第一承载座组合形成有用于容置待测轴承的第一承载槽，所述试验轴与第二承载座组合形成有用于容置陪试轴承的第二承载槽，所述试验轴一端设置有用于驱动试验轴转动的驱动件，另一端设置有接线端子，所述架体对应接线端子位置设置有与接线端子连通的碳刷，所述供电单元两接线端分别与碳刷和试验轴远离碳刷的一端电连接，供电单元为直流电源，通过直流电源中固定的电流可以使轴承里的润滑剂电离释放活性氢，并可以稳定提供电离所提供的稳定电流，保证电离的持续性，当然这里的试验轴以及承载座等结构采用导电材料制成，保证电流的传导，通过持续的电流释放，从而再现轴承氢脆剥落现象。
2.根据权利要求1所述的用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，其特征在于：所述供电单元与试验轴之间还串联有滑动变阻器。
3.根据权利要求1或2所述的用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，其特征在于：所述架体上还设置有支撑板，所述支撑板向试验轴延伸设置，所述支撑板上对应接线端子位置设置有安装槽，所述碳刷安装于安装槽中。
4.根据权利要求3所述的用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，其特征在于：所述架体上对应第一承载座位置设置有第一挡板，所述第一承载座上形成有第一卡接槽，所述第一挡板套设在试验轴上并与第一卡接槽卡接设置。
5.根据权利要求4所述的用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，其特征在于：所述架体上对应第二承载座位置设置有第二挡板，所述第二承载座上形成有第二卡接槽，所述第二挡板套设在试验轴上并与第二卡接槽卡接设置。
6.根据权利要求5所述的用于轴承氢脆剥落再现性试验的装置，其特征在于：所述接线端子与第二挡板之间还设置有隔圈。
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