CN115307905A - 轴承联合负载施加装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承联合负载施加装置，包括检测台，检测台端面为检测面，检测面中心处活动设置有活动轴，活动轴顶部可拆卸连接有第一转盘和第二转盘，第一转盘外周壁上周向排布有若干第一架板，每个第一架板上均设置有用于向外界待检测轴承施加径向载荷的第一施力件，第二转盘外周壁上周向排布有若干第二架板，每个第二架板上均设置有用于向外界待检测轴承施加轴向载荷的第二施力件，活动轴上设置有驱动件和用于在外界待检测轴承旋转时检测其瞬时扭矩数值的检测件，检测台上设置有固定件。本发明解决了现有技术中缺少一种对大型回转支承轴承施加轴向和径向载荷并对其运转时瞬时扭矩数值进行检测的检测设备的问题。

Description

轴承联合负载施加装置

技术领域

本发明涉及轴承测验设备技术领域，具体为一种轴承联合负载施加装置。

背景技术

回转支承轴承又叫转盘轴承，是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩；目前在大型回转支承轴承生产出来后需要对该轴承进行数据测量，例如在大型回转支承轴承运转时，轴承初步旋转会产生瞬时扭矩力，该扭矩力受到轴承尺寸、滚动体数量、滚动体与滚道之间摩擦力矩、轴承内部油脂含量的影响，当外界驱动装置驱动大型回转支承轴承时需要施加大于该扭矩力数值的驱动力，否则轴承内圈或外圈容易出现打滑现象，进而导致大型回转支承轴承所联动的工装结构运转失效，因此需要对该扭矩力数值进行检测，而现有技术中对轴承进行检测方法则是通过拉力计进行测量，即将拉力计输出钩索挂在大型回转支承轴承上的螺纹孔内，并通过简易的拉动和驱动来检测大型回转支承轴承的瞬时扭矩数值，但该检测结果并不准确，且无法有效的施加轴向或径向载荷，因此无法模拟轴承实际运用工况，而现有技术中缺少一种对大型回转支承轴承施加轴向和径向载荷并对其运转时瞬时扭矩数值进行检测的检测设备。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种轴承联合负载施加装置，为解决现有技术中缺少一种对大型回转支承轴承施加轴向和径向载荷并对其运转时瞬时扭矩数值进行检测的检测设备的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种轴承联合负载施加装置，包括检测台，所述检测台端面为供外界待检测轴承放置的检测面，所述检测面中心处活动设置有活动轴，所述活动轴顶部可拆卸连接有第一转盘和第二转盘，所述第一转盘和第二转盘同轴堆叠设置，所述第一转盘外周壁上周向排布有若干第一架板，每个所述第一架板上均设置有用于向外界待检测轴承施加径向载荷的第一施力件，所述第二转盘外周壁上周向排布有若干第二架板，每个所述第二架板上均设置有用于向外界待检测轴承施加轴向载荷的第二施力件，所述活动轴上设置有用于驱动活动轴作轴向旋转的驱动件和用于在外界待检测轴承旋转时检测其瞬时扭矩数值的检测件，所述检测台上设置有用于将外界待检测轴承内圈固定在放置面上的固定件。

采用上述技术方案有益的是：操作人员将待检测的大型回转支承轴承放置在检测台的检测面上，此时活动轴穿过大型回转支承轴承轴孔，之后操作人员通过固定件将待检测轴承内圈固定在检测面上，然后操作人员可根据实际工况模拟需求来操作第一施力件对待检测轴承外圈施加径向载荷或操作第二施力件对待检测轴承外圈施加轴向载荷，操作人员启动驱动件使得驱动件驱动活动轴作轴向旋转，当活动轴作轴向旋转时活动轴会带动第一转盘和第二转盘旋转，而在第一施力件施加径向载荷或第二施力件施加轴向时第一施力件或第二施力件与待检测轴承外圈之间势必存在摩擦力矩，使得第一施力件或第二施力件带动待检测轴承外圈旋转，此时轴承运转并出现瞬时扭矩数值，该扭矩数值如若低于驱动件输出的驱动力时操作人员可加大驱动件输出的驱动力，使得活动轴能够继续旋转并通过第一转盘或第二转盘带动待检测轴承外圈旋转，避免因驱动力低于轴承扭矩力而出现轴承外圈无法旋转或与第一施力件或第二施力件之间发生打滑现象的问题，当待检测轴承外圈旋转时，轴承运转所出现的瞬时扭矩力会反馈到活动轴上，而检测件的设置则能够精确的检测出该扭矩力数值，进而检测出在特定径向或轴向载荷下大型回转支承轴承的扭矩数值，在后续轴承实际运用时方便操作人员对外部驱动装置的输出力矩进行设定，确保该输出力矩能够大于扭矩数值，进而确保实际运用时轴承能够顺利运转；上述技术中第一转盘外周壁上周向排布有若干第一架板，而第二转盘外周壁上周向排布有若干第二架板，使得第一施力件和第二施力件能够沿待检测轴承的轴孔周向环绕在待检测轴承上，进而使得在第一施力件或第二施力件对待检测轴承外圈施加载荷时能够带动待检测轴承外圈旋转，进而确保轴承外圈能够正常运转且不会出现旋转速率断断续续的现象；上述技术中检测件的设置能够精准检测出扭矩数值，提高了检测精准度和检测效率，而第一施力件的设置则方便操作人员调节对待检测轴承施加的径向载荷，第二施力件的设置则方便操作人员调节对待检测轴承施加的轴向载荷，上述技术中操作人员可同时对待检测轴承施加轴向和径向载荷，以此来模拟不同载荷工况或是高压轴径向载荷工况下的轴承运转效率，进而检测出在不同载荷下轴承的瞬时扭矩数值，提高检测的精准度和检测效率。

本发明进一步设置：每个所述第一架板与相邻的第一架板之间间距相同设置，每个所述第二架板与相邻的第二架板之间间距相同设置。

采用上述技术方案有益的是：上述技术中每两个第一架板之间间距相同，每两个第二架板之间间距相同，使得第一施力件和第二施力件能够沿待检测轴承的轴孔周向环绕在待检测轴承上，进而使得在第一施力件或第二施力件对待检测轴承外圈施加载荷时能够带动待检测轴承外圈旋转，进而确保轴承外圈能够正常运转且不会出现旋转速率断断续续的现象。

本发明进一步设置：所述驱动件包括空气主轴和驱动电机，所述驱动电机上联动有减速机，所述空气主轴输出端与活动轴可拆卸连接设置，所述空气主轴输入端与驱动电机输出端连接设置，所述检测件包括设置在驱动电机与空气主轴之间的动态力矩传感器。

采用上述技术方案有益的是：上述技术中驱动电机运转时能够驱动空气主轴输入端旋转，进而使得空气主轴输出端带动活动轴做轴向旋转，此时待检测轴承所产生的瞬时扭矩力会反馈至活动轴上，再由活动轴传导至空气主轴上，使得动态扭矩传感器接受该扭矩力并生成相应数值；上述技术中空气主轴的设置，能够确保在扭矩力传导至空气主轴上时不会被空气主轴大幅度削减，进而确保扭矩力能够正常的传导至动态扭矩传感器接收端上，上述技术中减速机的设置能够确保驱动电机初步输出力矩不会过大，即驱动电机初步旋转速率不会过高，进而方便操作人员调节驱动电机旋转速率，同时方便操作人员对待检测轴承运转时的检测情况同步进行调整。

本发明进一步设置：所述第一施力件包括径向加载气缸，每个所述径向加载气缸输出端上均连接有用于抵扣在外界待检测轴承外圈外周壁上的径向加载头，每个所述第一架板上均沿其长度方向排布有若干第一限位孔，每个所述径向加载气缸外壁上均设置有第一贴合板，每个所述第一贴合板上均开设有若干第一配合孔，每个所述第一配合孔上均螺纹连接有第一限位螺杆，每个所述第一限位螺杆一端均与各自相邻的第一限位孔螺纹连接设置。

采用上述技术方案有益的是：当需要对待检测轴承施加径向载荷时，操作人员启动径向加载气缸，使得径向加载气缸上的径向加载头穿出并抵扣在外界待检测轴承外圈外周壁上，进而实现对待检测轴承施加的径向载荷，此时径向加载头与待检测轴承外圈外周壁之间因径向负载的作用而产生摩擦力矩，使得在第一转盘旋转时会联动若干径向加载气缸，使得若干径向加载头带动待检测轴承外圈旋转，当待检测轴承初步旋转时会产生瞬时扭矩力并通过径向加载头传导至第一转盘上，进而确保动态力矩传感器能够检测到相应力矩数值；上述技术中操作人员可移动径向加载气缸，使得相邻径向加载气缸之间间距得以调整，同时也能够调节径向加载气缸与第一转盘轴孔之间间距，进而适配不同尺寸的待检测轴承，待径向加载气缸移动完后，操作人员将第一限位螺杆一端与对应的第一配合孔螺纹连接，另一端与对应的第一限位孔螺纹连接，进而实现径向加载气缸在第一架板上的固定。

本发明进一步设置：所述第二施力件包括轴向加载气缸，每个所述轴向加载气缸输出端上均连接有用于抵扣在外界待检测轴承外圈侧边上的轴向加载头，每个所述第二架板上均沿其长度方向开设有供相邻的轴向加载气缸输出端穿设的穿槽，每个所述穿槽两侧均沿第二架板长度方向排布有第二限位孔，每个所述轴向加载气缸上均设置有第二贴合板，每个所述第二贴合板上均开设有若干第二配合孔，每个所述第二配合孔上均螺纹连接有第二限位螺杆，每个所述第二限位螺杆一端均与各自相邻的第二限位孔螺纹连接设置

采用上述技术方案有益的是：当需要对待检测轴承施加轴向载荷时，操作人员启动轴向加载气缸，使得轴向加载气缸上的轴向加载头穿出并抵扣在外界待检测轴承外圈侧边上，进而实现对待检测轴承施加的径向载荷，此时轴向加载头与待检测轴承外圈之间因轴向负载的作用而产生摩擦力矩，使得在第二转盘旋转时会联动若干轴向加载气缸，使得若干轴向加载头带动待检测轴承外圈旋转，当待检测轴承初步旋转时会产生瞬时扭矩力并通过径向加载头传导至第二转盘上，进而确保动态力矩传感器能够检测到相应力矩数值；上述技术中操作人员可移动轴向加载气缸，使得相邻轴向加载气缸之间间距得以调整，同时也能够调节轴向加载气缸与第二转盘轴孔之间间距，进而适配不同尺寸的待检测轴承，待轴向加载气缸移动完后，操作人员将第二限位螺杆一端与对应的第二配合孔螺纹连接，另一端与对应的第二限位孔螺纹连接，进而实现轴向加载气缸在第二架板上的固定。

本发明进一步设置：所述检测台上设置有若干固定架，若干所述固定架沿放置面中心轴周向排布在检测台上，所述固定件包括若干固定杆，若干所述固定杆与若干固定架一一对应设置，每个所述固定架上沿其长度方向开设有滑槽，每个所述滑槽中均沿其长度方向滑移设置有滑块，每个所述固定架上沿其长度方向开设有供相邻的固定杆穿设的开槽，每个所述开槽均与各自相邻且对应的滑槽连通设置，每个所述固定杆底端均穿入对应开槽并与各自相邻的滑块连接设置，每个所述固定杆顶端均沿固定杆高度方向滑移设置有压迫块，每个所述压迫块底面均为用于与外界待检测轴承内圈侧边相抵接的抵接面，每个所述固定杆顶端均螺纹连接有限位螺母，所述限位螺母抵扣在压迫块顶面设置。

采用上述技术方案有益的是：操作人员需要对待检测轴承内圈进行固定时，滑移滑块使得固定杆在开槽中滑移，直至固定杆滑移至待检测轴承内圈附近，而后旋进限位螺母，使得限位螺母在固定杆上下滑，直至限位螺母抵扣在压迫块顶面上，继续旋转限位螺母，使得限位螺母对压迫块施加作用力，该作用力会驱动压迫块在固定杆上下滑，但压迫块抵扣在待检测轴承内圈侧边上时无法继续下滑，使得该作用力会通过压迫块作用在轴承内圈上，进而实现待检测轴承内圈的固定，确保在轴承外圈旋转时轴承内圈不会联动导致待检测轴承在放置面上晃动或脱离放置面。

附图说明

图1为本发明三维视图；

图2为本发明中活动轴及其连接结构的三维视图；

图3为图2的底部视角的三维视图。

具体实施方式

本发明提供一种轴承联合负载施加装置，包括检测台1，所述检测台1端面为供外界待检测轴承放置的检测面11，所述检测面11中心处活动设置有活动轴2，所述活动轴2顶部可拆卸连接有第一转盘3和第二转盘4，所述第一转盘3和第二转盘4同轴堆叠设置，所述第一转盘3外周壁上周向排布有若干第一架板31，每个所述第一架板31上均设置有用于向外界待检测轴承施加径向载荷的第一施力件，所述第二转盘4外周壁上周向排布有若干第二架板41，每个所述第二架板41上均设置有用于向外界待检测轴承施加轴向载荷的第二施力件，所述活动轴2上设置有用于驱动活动轴2作轴向旋转的驱动件和用于在外界待检测轴承旋转时检测其瞬时扭矩数值的检测件，所述检测台1上设置有用于将外界待检测轴承内圈固定在放置面上的固定件，每个所述第一架板31与相邻的第一架板31之间间距相同设置，每个所述第二架板41与相邻的第二架板41之间间距相同设置，所述驱动件包括空气主轴21和驱动电机22，所述驱动电机22上联动有减速机，所述空气主轴21输出端与活动轴2可拆卸连接设置，所述空气主轴21输入端与驱动电机22输出端连接设置，所述检测件包括设置在驱动电机22与空气主轴21之间的动态力矩传感器23，所述第一施力件包括径向加载气缸32，每个所述径向加载气缸32输出端上均连接有用于抵扣在外界待检测轴承外圈外周壁上的径向加载头33，每个所述第一架板31上均沿其长度方向排布有若干第一限位孔311，每个所述径向加载气缸32外壁上均设置有第一贴合板34，每个所述第一贴合板34上均开设有若干第一配合孔341，每个所述第一配合孔341上均螺纹连接有第一限位螺杆342，每个所述第一限位螺杆342一端均与各自相邻的第一限位孔311螺纹连接设置，所述第二施力件包括轴向加载气缸42，每个所述轴向加载气缸42输出端上均连接有用于抵扣在外界待检测轴承外圈侧边上的轴向加载头43，每个所述第二架板41上均沿其长度方向开设有供相邻的轴向加载气缸42输出端穿设的穿槽44，每个所述穿槽44两侧均沿第二架板41长度方向排布有第二限位孔411，每个所述轴向加载气缸42上均设置有第二贴合板45，每个所述第二贴合板45上均开设有若干第二配合孔451，每个所述第二配合孔451上均螺纹连接有第二限位螺杆452，每个所述第二限位螺杆452一端均与各自相邻的第二限位孔411螺纹连接设置，所述检测台1上设置有若干固定架5，若干所述固定架5沿放置面中心轴周向排布在检测台1上，所述固定件包括若干固定杆53，若干所述固定杆53与若干固定架5一一对应设置，每个所述固定架5上沿其长度方向开设有滑槽51，每个所述滑槽51中均沿其长度方向滑移设置有滑块52，每个所述固定架5上沿其长度方向开设有供相邻的固定杆53穿设的开槽511，每个所述开槽511均与各自相邻且对应的滑槽51连通设置，每个所述固定杆53底端均穿入对应开槽511并与各自相邻的滑块52连接设置，每个所述固定杆53顶端均沿固定杆53高度方向滑移设置有压迫块54，每个所述压迫块54底面均为用于与外界待检测轴承内圈侧边相抵接的抵接面，每个所述固定杆53顶端均螺纹连接有限位螺母55，所述限位螺母55抵扣在压迫块54顶面设置。

上述技术中所述的待检测回转支承轴承于说明书附图中标识为6。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种轴承联合负载施加装置，其特征在于：包括检测台，所述检测台端面为供外界待检测轴承放置的检测面，所述检测面中心处活动设置有活动轴，所述活动轴顶部可拆卸连接有第一转盘和第二转盘，所述第一转盘和第二转盘同轴堆叠设置，所述第一转盘外周壁上周向排布有若干第一架板，每个所述第一架板上均设置有用于向外界待检测轴承施加径向载荷的第一施力件，所述第二转盘外周壁上周向排布有若干第二架板，每个所述第二架板上均设置有用于向外界待检测轴承施加轴向载荷的第二施力件，所述活动轴上设置有用于驱动活动轴作轴向旋转的驱动件和用于在外界待检测轴承旋转时检测其瞬时扭矩数值的检测件，所述检测台上设置有用于将外界待检测轴承内圈固定在放置面上的固定件。

2.根据权利要求1所述的一种轴承联合负载施加装置，其特征在于：每个所述第一架板与相邻的第一架板之间间距相同设置，每个所述第二架板与相邻的第二架板之间间距相同设置。

3.根据权利要求1所述的一种轴承联合负载施加装置，其特征在于：所述驱动件包括空气主轴和驱动电机，所述驱动电机上联动有减速机，所述空气主轴输出端与活动轴可拆卸连接设置，所述空气主轴输入端与驱动电机输出端连接设置，所述检测件包括设置在驱动电机与空气主轴之间的动态力矩传感器。

4.根据权利要求1所述的一种轴承联合负载施加装置，其特征在于：所述第一施力件包括径向加载气缸，每个所述径向加载气缸输出端上均连接有用于抵扣在外界待检测轴承外圈外周壁上的径向加载头，每个所述第一架板上均沿其长度方向排布有若干第一限位孔，每个所述径向加载气缸外壁上均设置有第一贴合板，每个所述第一贴合板上均开设有若干第一配合孔，每个所述第一配合孔上均螺纹连接有第一限位螺杆，每个所述第一限位螺杆一端均与各自相邻的第一限位孔螺纹连接设置。

5.根据权利要求1所述的一种轴承联合负载施加装置，其特征在于：所述第二施力件包括轴向加载气缸，每个所述轴向加载气缸输出端上均连接有用于抵扣在外界待检测轴承外圈侧边上的轴向加载头，每个所述第二架板上均沿其长度方向开设有供相邻的轴向加载气缸输出端穿设的穿槽，每个所述穿槽两侧均沿第二架板长度方向排布有第二限位孔，每个所述轴向加载气缸上均设置有第二贴合板，每个所述第二贴合板上均开设有若干第二配合孔，每个所述第二配合孔上均螺纹连接有第二限位螺杆，每个所述第二限位螺杆一端均与各自相邻的第二限位孔螺纹连接设置。

6.根据权利要求1所述的一种轴承联合负载施加装置，其特征在于：所述检测台上设置有若干固定架，若干所述固定架沿放置面中心轴周向排布在检测台上，所述固定件包括若干固定杆，若干所述固定杆与若干固定架一一对应设置，每个所述固定架上沿其长度方向开设有滑槽，每个所述滑槽中均沿其长度方向滑移设置有滑块，每个所述固定架上沿其长度方向开设有供相邻的固定杆穿设的开槽，每个所述开槽均与各自相邻且对应的滑槽连通设置，每个所述固定杆底端均穿入对应开槽并与各自相邻的滑块连接设置，每个所述固定杆顶端均沿固定杆高度方向滑移设置有压迫块，每个所述压迫块底面均为用于与外界待检测轴承内圈侧边相抵接的抵接面，每个所述固定杆顶端均螺纹连接有限位螺母，所述限位螺母抵扣在压迫块顶面设置。

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