CN116296384A - 轴承组合试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴承组合试验台架，包括铺地平台、设置在铺地平台的试验轴承工装，还包括轴向加载装置以及径向加载装置，所述试验轴承工装包括芯轴、设置在芯轴中部与径向加载装置配合加载的陪试轴承，所述陪试轴承与铺地平台之间存在间隙，所述径向加载装置对陪试轴承径向加载通过造成反作用力进行芯轴两端待测轴承的径向加载，所述铺地平台还设置有驱动机构，所述轴向加载装置的输出端对准待测轴承的外圈进行轴向加载，所述驱动机构驱动待测轴承转动，既能够通过径向加载装置用于轴承径向加载模拟试验，也能够通过轴向加载装置用于轴向加载状态试验。不需要通过拆装检测机构或转移轴承进行不同的影响因素检测，便捷地实现轴承的试验。

Description

轴承组合试验台架

技术领域

本发明涉及一种轴承组合试验台架。

背景技术

风电主轴领域通常运用到中大型的轴承，用于风电主轴领域的轴承是各种风力发动机中适用最为普遍、最为基本的支撑传动系统的部件，其对机械装置工作状况、可靠性和耐久性有直接的影响，为了风电主轴提供更加安全可靠的轴承，提升风力发电机运行的安全性能，通过风电轴承的实验，可以在实验室模拟实际工作的工况，评定滑动轴承的性能，研究各种因素的影响。

将实际工况模化、加载是研究中大型轴承的重要手段，其最重要的特点就是要模拟轴承运行的实际工况，中大型轴承实验最主要的控制变量是载荷、转速、润滑介质等。

通常在测验风电轴承所需的检测装置需要将轴承放置在检测机构上，由于用于风电主轴领域的轴承体积都比较大，且具有一定的重量，需要将轴承进行搬运，才能将轴承放在检测机构下方，且通常测完其中一种影响因素后需要更换测量装置或移动轴承位置，效率低下且时间成本高，检测后还需要再次将轴承搬运下来，进行下一个影响轴承的因素测试，操作繁琐。且目前的测量机构只能够测试一套轴承，无法进行多套轴承的测试。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种轴承组合试验台架。

为实现上述目的，本发明提供一种轴承组合试验台架，包括铺地平台、设置在铺地平台的试验轴承工装，还包括对试验轴承工装进行轴向加载的轴向加载装置以及对试验轴承工装进行径向加载的径向加载装置，所述试验轴承工装包括芯轴、设置在芯轴中部与径向加载装置配合加载的陪试轴承，所述芯轴两端设置与铺地平台之间设置有用于安装待测轴承的待测轴承座，所述陪试轴承与铺地平台之间存在间隙，所述径向加载装置对陪试轴承径向加载通过造成反作用力进行芯轴两端待测轴承的径向加载，所述铺地平台还设置有驱动机构，所述驱动机构的输出轴与芯轴连接驱动转动以进行轴承的运转，所述轴向加载装置的输出端对准待测轴承的外圈进行轴向加载，所述驱动机构驱动待测轴承转动，所述轴向加载装置与驱动机构分别设置在芯轴的两端，以模拟轴承的实际工况。

本发明的有益效果是：本发明结构通过铺地平台、设置在铺地平台上的试验轴承工装，本发明还设置有对试验轴承工装进行轴向加载的轴向加载装置以及对试验轴承工装进行径向加载的径向加载装置使得设置在试验轴承工装内的待测轴承能够分别承受径向加载或轴向加载，能够在使待测轴承在同一位置进行不同的影响因素检测，且能够通过芯轴中间设置的径向加载装置配合加载的陪试轴承，能够通过反作用力施加到待测轴承上，设备一次试验二套轴承，试验过程中驱动机构带动待测轴承旋转，径向加载装置与轴向加载装置对轴承施加载荷，模拟轴承实际工况，测试轴承运转寿命。既能够通过径向加载装置用于轴承径向加载模拟试验，也能够通过轴向加载装置用于轴向加载状态试验。不需要通过拆装检测机构或转移轴承进行不同的影响因素检测，便捷地实现轴承的试验。

进一步地，所述试验轴承工装包括径向加载轴承座，所述加载轴承座与芯轴之间设置有压盖，所述试验芯轴上安装用于定位安装陪试轴承的中间隔套，所述中间隔套的轴向两端分别安装有所述陪试轴承，所述芯轴上设置有中衬套，所述中衬套设置有容纳所述中间隔套以及陪试轴承的安装空间；所述试验轴承工装还包括对应待测轴承安装的轴承衬套，所述待测轴承座中设置有定位待测轴承外圈轴向位置的端衬套，其中一个待测轴承座还设置有轴向加载块，所述轴向加载块夹设在在端衬套与轴向加载装置的输出端之间，以通过轴向加载块对轴承外圈传导轴向载荷；所述芯轴上还设置有轴承隔套以间隔所述陪试轴承与待测轴承。

通过采用上述技术方案，所述加载轴承座与芯轴之间设置的压盖能够增大载荷面积，防止载荷过大造成受力不稳，中间隔套能够间隔两个陪试轴承，通过两个陪试轴承的径向加载，所述陪试轴承在芯轴上的位置向下轻微形变，通过轴承座的支撑使待测轴承受到反作用力，对两个待测轴承进行径向测验；所述试验轴承工装通过设置径向加载轴承座以及压盖进行径向加载，通过试验芯轴的中间隔套定位安装两个陪试轴承，通过对两个陪试轴承的径向加载再通过反作用力传导给待测轴承，所述轴承座通过轴承衬套安装有待测轴承，所述轴承座的轴向加载块压紧在定位待测轴承外圈的端衬套上，通过对待测轴承外圈的轴向加载进行外圈与内圈的相对位移进行测验，所述芯轴上还设置的轴承隔套防止待测轴承与陪试轴承的在芯轴上的轴向相对位移。

进一步地，所述待测轴承座内与轴承衬套底部有输入润滑油的进油口，通过润滑油道使润滑油喷射到轴承滚道上，所述进油口连接有用于输入润滑油的润滑站，所述润滑站上设置有若干输出管道对应进油口连接，所述中衬套内设置有挡脂板，所述挡脂板设置在中衬套的轴向两端开口处，以通过挡脂板遮蔽陪试轴承工作时的油脂。

通过采用上述技术方案，能够通过轴承座与轴承衬套的进油口进行输入润滑油的输送，以进行轴承的润滑，减少摩擦，通过润滑油道使润滑油喷射到轴承滚道上，对轴承进行润滑，所述中衬套的轴向两端开口设置的挡脂板进行陪试轴承的油脂遮蔽，防止陪试轴承在模拟试验中的旋转带出的油脂进行污染环境。

进一步地，所述径向加载装置包括连接所述径向加载轴承座对陪试轴承进行加载的径向加载臂，所述径向加载臂包括对应径向加载轴承座安装的安装部以及支撑加载臂的固定部，所述固定部靠近安装部的一端设置有径向导轨底座，所述径向导轨底座上上端面设置有导向部，所述导向部滑动设置有径向导轨，所述径向导轨配合设置有用于调节径向导轨在导向部上径向滑移的螺杆；所述固定部的另一端通过径向加载叉连接有加载油缸，所述加载油缸带动加载臂在竖直方向上下移动，所述加载油缸的竖直方向上设置有位移传感器，所述位移传感器记录油缸的位置设置极限位置，所述加载油缸通过径向油缸固定座连接有径向加载底座。

通过采用上述技术方案，通过对应径向加载轴承座安装的安装部以及支撑加载臂的固定部进行不同位置的安装，径向加载装置主要通过加载油缸带动加载臂上下移动，对陪试轴承施加载荷，调节螺杆调节径向导轨前后移动，便于轴承多位置的安装拆卸，能够通过移开径向加载装置的输出位置进行待测轴承的单个影响因素测试，能够方便测试中的安装以及测试结束的拆卸。加载采用液压加载，液压加载本身具有缓冲性能。采用力传感器直接反馈试验轴承承受的力，精度高。位移传感器记录油缸的位置设置极限位置和换工装位置，提升安全性能。记录换工装位置后每次更换工装设备可自行运行到适当位置，降低人员操作量。

进一步地，所述加载臂的固定部与径向加载叉之间设置有径向加载固定销，以固定加载臂与径向加载叉的相对位置；所述加载臂的安装部设置有径向固定销以固定径向加载轴承座，所述径向导轨的上部对应加载臂的固定部设置有加载臂固定销，所述径向油缸固定座设置有轴向油缸压盖以及径向油缸座连接销压盖。

通过采用上述技术方案，通过径向加载固定销固定加载臂的固定部与径向加载叉，提高加载臂与径向加载叉的一体性，通过径向固定销连接安装所述加载臂的安装部与径向加载轴承座，同时方便径向加载轴承座的断开，方便安装过程与拆卸过程，增加效率，降低时间成本。

进一步地，所述驱动机构包括驱动电机以及设置在驱动电机上的联轴器，所述联轴器连接有减速器，所述铺地平台上设置有驱动底座，所述驱动底座分别有用于安装固定驱动电机的电机底座以及安装减速机的减速机底座，所述驱动底座上设置有用于调节输出电机的轴向输出位置的驱动调节螺杆，所述调节螺杆通过调节输出电机的输出位置与芯轴的断开或连接从而进行待测轴承的旋转转动或断开。

通过采用上述技术方案，所述驱动机构通过连轴器以及减速器的配合对芯轴进行连接转动或断开，驱动底座上设置的电机底座以及安装减速机的减速机底座能够提高电机与减速机的固定效果，定位安装位置，通过调节螺杆通过调节输出电机的输出位置与芯轴的断开或连接从而进行待测轴承的旋转转动或断开，从而方便芯轴的旋转运转或停下旋转与驱动机构断开。

进一步地，所述轴向加载装置设置在芯轴的一端，所述驱动机构设置在芯轴的另一端，所述轴向加载装置上设置有与待测轴承对应的加载部，所述加载部与轴向加载块中心对应设置，所述加载部相对铺地平台滑动设置。

通过采用上述技术方案，能够方便轴向加载装置的加载部对待测轴承的加载，所述加载部与轴向加载块中心对应设置能够方便加载部对轴承的轴向加载，同时能够通过滑动加载部移开，使其与待测轴承的外圈错开，进行轴承的更换。

进一步地，所述铺地平台上设置有提供液压动力的液压站、监控轴承各项参数以及运转情况的控制柜、提供总动力源的电控柜。

通过采用上述技术方案，方便整个装置的运行，提高运作效率，更加实用。

附图说明

图1为本发明实施例中的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中的剖面结构示意图；

图3为图2的A处放大结构示意图；

图4为本发明实施例中径向加载装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：如图1-5所示，轴承组合试验台架，包括铺地平台1、设置在铺地平台1的试验轴承工装2，还包括对试验轴承工装2进行轴向加载的轴向加载装置3以及对试验轴承工装2进行径向加载的径向加载装置4，所述试验轴承工装2包括芯轴5、设置在芯轴5中部与径向加载装置4配合加载的陪试轴承6，所述芯轴5两端设置与铺地平台1之间设置有用于安装待测轴承的待测轴承座13，所述陪试轴承6与铺地平台1之间存在间隙，所述径向加载装置4对陪试轴承6径向加载通过造成反作用力进行芯轴5两端待测轴承的径向加载，所述铺地平台1还设置有驱动机构7，所述驱动机构7的输出轴与芯轴5连接驱动转动以进行轴承的运转，所述轴向加载装置3的输出端对准待测轴承的外圈进行轴向加载，所述驱动机构7驱动待测轴承转动，所述轴向加载装置3与驱动机构7分别设置在芯轴5的两端，以模拟轴承的实际工况。

所述试验轴承工装2包括径向加载轴承座8，所述加载轴承座与芯轴5之间设置有压盖9，所述试验芯轴5上安装用于定位安装陪试轴承6的中间隔套10，所述中间隔套10的轴向两端分别安装有所述陪试轴承6，所述芯轴5上设置有中衬套11，所述中衬套11设置有容纳所述中间隔套10以及陪试轴承6的安装空间；所述试验轴承工装2还包括对应待测轴承安装的轴承衬套12，所述待测轴承座13中设置有定位待测轴承外圈轴向位置的端衬套14，其中一个待测轴承座13还设置有轴向加载块15，所述轴向加载块15夹设在在端衬套14与轴向加载装置3的输出端之间，以通过轴向加载块15对轴承外圈传导轴向载荷；所述芯轴5上还设置有轴承隔套16以间隔所述陪试轴承6与待测轴承。

所述待测轴承座13内与轴承衬套12底部有输入润滑油的进油口，通过润滑油道使润滑油喷射到轴承滚道上，所述进油口连接有用于输入润滑油的润滑站，所述润滑站上设置有若干输出管道对应进油口连接，所述中衬套11内设置有挡脂板17，所述挡脂板17设置在中衬套11的轴向两端开口处，以通过挡脂板17遮蔽陪试轴承6工作时的油脂。

所述径向加载装置4包括连接所述径向加载轴承座8对陪试轴承6进行加载的径向加载臂18，所述径向加载臂18包括对应径向加载轴承座8安装的安装部19以及支撑加载臂的固定部20，所述固定部20靠近安装部19的一端设置有径向导轨底座21，所述径向导轨底座21上上端面设置有导向部22，所述导向部22滑动设置有径向导轨23，所述径向导轨23配合设置有用于调节径向导轨23在导向部22上径向滑移的螺杆；所述固定部20的另一端通过径向加载叉24连接有加载油缸25，所述加载油缸25带动加载臂在竖直方向上下移动，所述加载油缸25的竖直方向上设置有位移传感器26，所述位移传感器26记录油缸的位置设置极限位置，所述加载油缸25通过径向油缸固定座27连接有径向加载底座。

所述加载臂的固定部20与径向加载叉24之间设置有径向加载固定销，以固定加载臂与径向加载叉24的相对位置；所述加载臂的安装部19设置有径向固定销以固定径向加载轴承座8，所述径向导轨23的上部对应加载臂的固定部20设置有加载臂固定销，所述径向油缸固定座27设置有轴向油缸压盖28以及径向油缸座连接销压盖29。

所述驱动机构7包括驱动电机30以及设置在驱动电机30上的联轴器31，所述联轴器31连接有减速器32，所述铺地平台1上设置有驱动底座33，所述驱动底座33分别有用于安装固定驱动电机30的电机底座以及安装减速机的减速机底座，所述驱动底座33上设置有用于调节输出电机的轴向输出位置的驱动调节螺杆34，所述调节螺杆通过调节输出电机的输出位置与芯轴5的断开或连接从而进行待测轴承的旋转转动或断开。

所述轴向加载装置3设置在芯轴5的一端，所述驱动机构7设置在芯轴5的另一端，所述轴向加载装置3上设置有与待测轴承对应的加载部38，所述加载部38与轴向加载块15中心对应设置，所述加载部38相对铺地平台1滑动设置。

所述铺地平台1上设置有提供液压动力的液压站35、监控轴承各项参数以及运转情况的控制柜36、提供总动力源的电控柜37。

所述铺地平台1对应陪试轴承6位置还设置有定位台阶，所述定位台阶定位陪试轴承6的安装，还能够防止芯轴5在加载过程中过度弯折时与其抵接避免整体装置的过度损坏，提高安全性。

以上实施例，只是本发明优选地具体实施例的一种，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 (8)

1.一种轴承组合试验台架，其特征在于：包括铺地平台、设置在铺地平台的试验轴承工装，还包括对试验轴承工装进行轴向加载的轴向加载装置以及对试验轴承工装进行径向加载的径向加载装置，所述试验轴承工装包括芯轴、设置在芯轴中部与径向加载装置配合加载的陪试轴承，所述芯轴两端设置与铺地平台之间设置有用于安装待测轴承的待测轴承座，所述陪试轴承与铺地平台之间存在间隙，所述径向加载装置对陪试轴承径向加载通过造成反作用力进行芯轴两端待测轴承的径向加载，所述铺地平台还设置有驱动机构，所述驱动机构的输出轴与芯轴连接驱动转动以进行轴承的运转，所述轴向加载装置的输出端对准待测轴承的外圈进行轴向加载，所述驱动机构驱动待测轴承转动，所述轴向加载装置与驱动机构分别设置在芯轴的两端，以模拟轴承的实际工况。

2.根据权利要求1所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述试验轴承工装包括径向加载轴承座，所述加载轴承座与芯轴之间设置有压盖，所述试验芯轴上安装用于定位安装陪试轴承的中间隔套，所述中间隔套的轴向两端分别安装有所述陪试轴承，所述芯轴上设置有中衬套，所述中衬套设置有容纳所述中间隔套以及陪试轴承的安装空间；所述试验轴承工装还包括对应待测轴承安装的轴承衬套，所述待测轴承座中设置有定位待测轴承外圈轴向位置的端衬套，其中一个待测轴承座还设置有轴向加载块，所述轴向加载块夹设在在端衬套与轴向加载装置的输出端之间，以通过轴向加载块对轴承外圈传导轴向载荷；所述芯轴上还设置有轴承隔套以间隔所述陪试轴承与待测轴承。

3.根据权利要求2所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述待测轴承座内与轴承衬套底部有输入润滑油的进油口，通过润滑油道使润滑油喷射到轴承滚道上，所述进油口连接有用于输入润滑油的润滑站，所述润滑站上设置有若干输出管道对应进油口连接，所述中衬套内设置有挡脂板，所述挡脂板设置在中衬套的轴向两端开口处，以通过挡脂板遮蔽陪试轴承工作时的油脂。

4.根据权利要求2或3所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述径向加载装置包括连接所述径向加载轴承座对陪试轴承进行加载的径向加载臂，所述径向加载臂包括对应径向加载轴承座安装的安装部以及支撑加载臂的固定部，所述固定部靠近安装部的一端设置有径向导轨底座，所述径向导轨底座上上端面设置有导向部，所述导向部滑动设置有径向导轨，所述径向导轨配合设置有用于调节径向导轨在导向部上径向滑移的螺杆；所述固定部的另一端通过径向加载叉连接有加载油缸，所述加载油缸带动加载臂在竖直方向上下移动，所述加载油缸的竖直方向上设置有位移传感器，所述位移传感器记录油缸的位置设置极限位置，所述加载油缸通过径向油缸固定座连接有径向加载底座。

5.根据权利要求4所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述加载臂的固定部与径向加载叉之间设置有径向加载固定销，以固定加载臂与径向加载叉的相对位置；所述加载臂的安装部设置有径向固定销以固定径向加载轴承座，所述径向导轨的上部对应加载臂的固定部设置有加载臂固定销，所述径向油缸固定座设置有轴向油缸压盖以及径向油缸座连接销压盖。

6.根据权利要求2所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机以及设置在驱动电机上的联轴器，所述联轴器连接有减速器，所述铺地平台上设置有驱动底座，所述驱动底座分别有用于安装固定驱动电机的电机底座以及安装减速机的减速机底座，所述驱动底座上设置有用于调节输出电机的轴向输出位置的驱动调节螺杆，所述调节螺杆通过调节输出电机的输出位置与芯轴的断开或连接从而进行待测轴承的旋转转动或断开。

7.根据权利要求6所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述轴向加载装置设置在芯轴的一端，所述驱动机构设置在芯轴的另一端，所述轴向加载装置上设置有与待测轴承对应的加载部，所述加载部与轴向加载块中心对应设置，所述加载部相对铺地平台滑动设置。

8.根据权利要求2所述的轴承组合试验台架，其特征在于：所述铺地平台上设置有提供液压动力的液压站、监控轴承各项参数以及运转情况的控制柜、提供总动力源的电控柜。

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