CN113984264B - 一种径-轴向力的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种径‑轴向力的检测方法，其特征在于：包括底座，底座上部设置有连接套筒，连接套筒右侧连接有第一转动座，第一转动座右侧安装有第一密封板，连接套筒左侧连接有第二转动座，第二转动座左侧安装有第二密封板，第一转动座、连接套筒、第二转动座内转动设置有转动轴，转动轴上位于第一转动座和第一密封板之间的位置设置有测试轴承，测试轴承外设置有轴承套，第一转动座上开设有若干安装孔，安装孔内安装有径向力检测机构，径向力检测机构包括力传感器和数据处理器。

Description

一种径-轴向力的检测方法
技术领域
本发明涉及检测方法技术领域，具体涉及一种径-轴向力的检测方法。
背景技术
旋转轴是机器运行的关键部件，旋转轴传递着动力和各种负荷，其运行状态影响整个机组的性能。目前，大多数厂家对旋转轴作轴向力测试和径向力测试为分开进行，需要单独配备专门用于测试径向力和轴向力的测试器具，导致生产成本提高，而且人工花费时间长，测试效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种径-轴向力的检测方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案来实现的：
一种径-轴向力的检测方法，包括检测装置，检测装置包括连接套筒，连接套筒右侧连接有第一转动座，第一转动座右侧安装有第一密封板，连接套筒左侧连接有第二转动座，第二转动座左侧安装有第二密封板，第一转动座、连接套筒、第二转动座内转动设置有转动轴，转动轴上位于第一转动座和第一密封板之间的位置设置有测试轴承，测试轴承外设置有轴承套，第一转动座上开设有若干安装孔，安装孔内安装有径向力检测机构，径向力检测机构包括力传感器和数据处理器，力传感器和数据处理器之间通过数据线相连接，轴承套外周对应安装孔的位置设置有测试平面，力传感器下端与轴承套外周的测试平面相接触，转动轴上位于第二密封板和第二转动座之间的位置套设有第一圆锥滚子轴承、检测环和第二圆锥滚子轴承，检测环位于第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承之间，第二转动座上部设置有安装缺口，安装缺口内设置有轴向力检测机构，轴向力检测机构包括电阻应变仪和安装于检测环上的电阻应变片；
通过力传感器对轴承套上的压力数据进行采集，并通过数据线传递给数据处理器，数据处理器对各压力Fi进行处理，第一步，将各压力分解为X向力Fi，x和Y向力Fi，y，Fi，x＝Fi×cosα，Fi，y＝Fi×sinα，其中α为Fi与水平方向之间的夹角角度；第二步，X向力和Y向力各自相加，第三步，将力重新合成，/>从而计算得到径向力的大小；
通过电阻应变仪得到应变ε，再通过σ＝E×ε计算得出应力。
作为优选，径向力检测机构设置有三个，相邻径向力检测机构之间的夹角相同。
作为优选，采用半桥双臂测量方式，检测环上设有两个电阻应变片，电桥的两个相邻桥臂上接安装于检测环上的两个电阻应变片，另两个桥臂接电阻应变仪内标准电阻。
作为优选，还包括底座，检测装置安装于底座上。
作为优选，第一转动座、第二转动座与转动轴的接触处设置有若干密封环。
作为优选，连接套筒上部设置有安装座，安装座上设置有吊环，吊环的下部螺纹连接在安装座内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过力传感器对轴承套上的压力数据进行采集，并通过数据线传递给数据处理器，数据处理器对各压力数据进行处理，从而计算得到径向力的大小；通过电阻应变仪采集安装于检测环上的电阻应变片的应变，从而计算得到轴向力的大小；能够同时检测旋转轴上径向力和轴向力，加快了检测的效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明的部分剖视图一；
图4为图3中A处的放大示意图；
图5为图3中B处的放大示意图；
图6为图3中C处的放大示意图；
图7为本发明的部分剖视图二；
图8为本发明的右视图；
图9为本发明去掉第一密封板的结构示意图；
图10为本发明中第二转动座处的剖面图。
附图标记：1、底座；2、底板；3、第一支撑架；4、第二支撑架；5、支撑板；6、加强板；7、第一转动座；8、第二转动座；9、连接套筒；10、转动轴；11、第一密封板；12、第二密封板；13、径向力检测机构；14、安装座；15、吊环；16、轴向力检测机构；17、安装缺口；18、安装孔；19、力传感器；20、抵接块；21、固定盘；22、线孔；23、固定螺栓；24、密封环；25、轴承套；26、定位销；27、第一轴承外圈；28、第一阶梯台；29、安装凸环；30、第一滚柱；31、第一轴承内圈；32、第一安装槽；33、第一限位环；34、第一限位片；35、第一固定片；36、第二固定片；37、第一固定环；38、环槽；39、第二阶梯台；40、第三轴承外圈；41、检测环；42、第二轴承外圈；43、第二滚柱；44、第二轴承内圈；45、第二限位环；46、第二固定环；47、第二限位片；48、第二安装槽；49、电阻应变片；50、安装台；51、第三轴承内圈；52、第三滚柱。
具体实施方式
下面结合附图1-10对本发明的实施例进行详细阐述。
一种径-轴向力的检测方法，包括底座1，底座1上部设置有连接套筒9，连接套筒9右侧连接有第一转动座7，第一转动座7右侧安装有第一密封板11，连接套筒9左侧连接有第二转动座8，第二转动座8左侧安装有第二密封板12，第一转动座7、连接套筒9、第二转动座8内转动设置有转动轴10，转动轴10上位于第一转动座7和第一密封板11之间的位置设置有测试轴承，测试轴承外设置有轴承套25，第一转动座7上开设有若干安装孔18，安装孔18内安装有径向力检测机构13，径向力检测机构13包括力传感器19和数据处理器，力传感器19和数据处理器之间通过数据线相连接，轴承套25外周对应安装孔18的位置设置有测试平面，力传感器19下端与轴承套25外周的测试平面相接触，转动轴10上位于第二密封板12和第二转动座8之间的位置套设有第一圆锥滚子轴承、检测环41和第二圆锥滚子轴承，检测环41位于第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承之间，第二转动座8上部设置有安装缺口17，安装缺口17内设置有轴向力检测机构16，轴向力检测机构16包括电阻应变仪和安装于检测环41上的两个电阻应变片49；通过力传感器19对轴承套25上的压力数据进行采集，并通过数据线传递给数据处理器，数据处理器对各压力Fi进行处理，第一步，将各压力分解为X向力Fi，x和Y向力Fi，y，Fi，x＝Fi×cosα，Fi，y＝Fi×sinα，其中α为Fi与水平方向之间的夹角角度；第二步，X向力和Y向力各自相加，第三步，将力重新合成，从而计算得到径向力的大小；
采用半桥双臂测量方式，电桥的两个相邻桥臂上接安装于检测环41上的两个电阻应变片49，另两个桥臂接电阻应变仪内标准电阻，通过电阻应变仪得到应变ε，再通过σ＝E×ε计算得出应力。
作为优选，第一转动座7、第二转动座8与转动轴10的接触处设置有若干密封环24。
作为优选，转动轴10上位于第一转动座7和第一密封板11之间的位置设置有第一阶梯台28，测试轴承包括第一轴承内圈31、第一轴承外圈27和位于两者之间的若干第一滚柱30，第一轴承内圈31的左端抵靠第一阶梯台28，第一转动座7右侧设有安装凸环29，第一轴承外圈27的左端抵靠安装凸环29，转动轴10上部位于第一轴承内圈31右侧的位置设置有第一安装槽32，转动轴10上位于测试轴承右侧的位置套设有第一限位环33，第一限位环33左端抵靠第一轴承内圈31设置，第一限位环33右侧连接有第一固定片35，第一固定片35设置于第一安装槽32内，转动轴10上固定有第一固定环37，第一固定环37和转动轴10之间螺纹连接，第一固定环37左端抵靠第一限位环33设置，通过在转动轴10上拧紧第一固定环37，使得第一固定环37挤压第一限位环33，第一限位环33抵紧第一轴承内圈31。通过第一阶梯台28和第一限位环33共同作用，使得第一轴承内圈31和转动轴10之间固定牢固。转动轴10上位于第一轴承内圈31右侧的位置开设有环槽38，转动轴10位于环槽38右侧位置部分的外周设置有外螺纹，第一固定环37内设置有相配合的内螺纹。
作为优选，第一限位环33外周连接有若干限位片34，第一限位片34倾斜向外设置，对第一固定环37进行一定的阻挡，防止第一固定环37过于拧紧而导致第一轴承内圈31的错误继而影响第一轴承内圈31的正常转动。
作为优选，径向力检测机构13设置有三个，相邻径向力检测机构13之间的夹角相同。
作为优选，第一转动座7上位于安装孔18上方的位置设置有固定盘21，固定盘21下部连接有抵接块20，抵接块20下端位于安装孔18内且抵靠力传感器19的上端，固定盘21和抵接块20中间位置开设有供数据线穿过的线孔22，固定盘21和第一转动座7之间连接有若干固定螺栓23。
作为优选，第二转动座8内侧设有安装台50，转动轴10左侧设置有第二阶梯台39，第三圆锥滚子轴承包括套设在转动轴10上的第三轴承内圈51，第三轴承内圈51外周设有第三轴承外圈40，第三轴承内圈51和第三轴承外圈40之间通过保持架设有第三滚柱52，第三轴承内圈51的右端抵接第二阶梯台39，第三轴承外圈40的右端抵接安装台50，第二圆锥滚子轴承包括套设在转动轴10上的第二轴承内圈44，第二轴承内圈44外周设有第二轴承外圈42，第二轴承内圈44和第二轴承外圈42之间通过保持架设有第二滚柱43，检测环41位于第二轴承外圈42和第三轴承外圈40之间，转动轴10上位于第二轴承内圈44左侧的位置套设有第二限位环45，转动轴10上位于第二限位环45左侧的位置套设有第二固定环46，转动轴10上部位于第二轴承内圈44左侧的位置开设有第二安装槽48，第二限位环45左侧设置有第二固定片36，第二固定片36卡入第二安装槽48内设置，在转动轴10上安装第二限位环45时，第二固定片36对准第二安装槽48装入，起到定位的作用，保证第二限位环45安装位置的准确。第二限位环45外周连接有若干第二限位片47。
作为优选，连接套筒9上部设置有安装座14，安装座14上设置有吊环15，吊环15的下部螺纹连接在安装座14内。
作为优选，第一转动座7和轴承套25之间设置有若干定位销26。
作为优选，底座1包括底板2，底板2上部连接有第一支架3和第二支架4，第一支架3上端与第一转动座7相连接，第二支架4上端与第二转动座8相连接，底板2上部中间位置连接有支撑板5，支撑板5上端与连接套筒9相连接，支撑板5左右两端分别与第二支架4和第一支架3相连接，第一支架3右侧环第二支架4左侧均连接有加强板6。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种径-轴向力的检测方法，其特征在于：包括检测装置，检测装置包括连接套筒，连接套筒右侧连接有第一转动座，第一转动座右侧安装有第一密封板，连接套筒左侧连接有第二转动座，第二转动座左侧安装有第二密封板，第一转动座、连接套筒、第二转动座内转动设置有转动轴，转动轴上位于第一转动座和第一密封板之间的位置设置有测试轴承，测试轴承外设置有轴承套，第一转动座上开设有若干安装孔，安装孔内安装有径向力检测机构，径向力检测机构包括力传感器和数据处理器，力传感器和数据处理器之间通过数据线相连接，轴承套外周对应安装孔的位置设置有测试平面，力传感器下端与轴承套外周的测试平面相接触，转动轴上位于第二密封板和第二转动座之间的位置套设有第一圆锥滚子轴承、检测环和第二圆锥滚子轴承，检测环位于第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承之间，第二转动座上部设置有安装缺口，安装缺口内设置有轴向力检测机构，轴向力检测机构包括电阻应变仪和安装于检测环上的电阻应变片；
通过力传感器对轴承套上的压力数据进行采集，并通过数据线传递给数据处理器，数据处理器对各压力Fi进行处理，第一步，将各压力分解为X向力Fi，x和Y向力Fi，y，Fi，x＝Fi×cosα，Fi，y＝Fi×sinα，其中α为Fi与水平方向之间的夹角角度；第二步，X向力和Y向力各自相加，第三步，将力重新合成，/>从而计算得到径向力的大小；
通过电阻应变仪得到应变ε，采用半桥双臂测量方式，检测环上设有两个电阻应变片，电桥的两个相邻桥臂上接安装于检测环上的两个电阻应变片，另两个桥臂接电阻应变仪内标准电阻，再通过σ＝E×ε计算得出应力。
2.根据权利要求1所述的一种径-轴向力的检测方法，其特征在于：径向力检测机构设置有三个，相邻径向力检测机构之间的夹角相同。
3.根据权利要求1所述的一种径-轴向力的检测方法，其特征在于：还包括底座，检测装置安装于底座上。
4.根据权利要求1所述的一种径-轴向力的检测方法，其特征在于：第一转动座、第二转动座与转动轴的接触处设置有若干密封环。
5.根据权利要求1所述的一种径-轴向力的检测方法，其特征在于：连接套筒上部设置有安装座，安装座上设置有吊环，吊环的下部螺纹连接在安装座内。
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