CN116793679A - 一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承的测试技术领域，尤其涉及一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台。一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具，智能滚子夹具包括滚子固定座和滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装待标定智能滚子和陪试实心滚子的安装空间，滚子转动座上连接有驱动装置，滚子固定座上连接有用于对滚子同时施加径向载荷的径向加载机构，和/或滚子固定座上连接有用于对滚子同时施加轴向载荷的轴向加载机构，加载机构上具有加载传感器以实现对智能滚子的内置传感器的载荷、温度和姿态等参数的标定试验。弥补了目前尚没有能够实现针对智能滚子的标定试验台的问题。

Description

一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台

技术领域

本发明涉及轴承的测试技术领域，尤其涉及一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台。

背景技术

近年来，为了提高大型滚子轴承的设计水平，实时监测大型滚子轴承的受载情况从而保障大型机械设备的运行安全，提高经济效益，大型滚子轴承的智能化得到了广泛的研究。将各类传感器内置于轴承中以实现对轴承的状态监测、故障诊断等研究逐渐增多，通过轴承的智能化进而对轴承载荷、转速、温度以及振动等参数的测量。其中也出现了对大型滚子轴承的滚子进行改造，嵌入各类传感器以实现滚子的智能化的研究，如授权公告号为CN107542758B的专利提供了一种传感化的滚子，将滚子挖孔，其中放置应变传感器，进而测量滚子外表面的载荷。

目前，针对大型滚子轴承的滚子智能化研究已成为研究热点，所谓的智能滚子，本质上是将普通滚子改造成能够测量轴承载荷、温度和转速等各项信息的以特殊滚子结构为依托的复合传感器。现有技术中，内置传感器的智能滚子常用来对大型滚子轴承的滚道载荷、滚子转速以及温度等参数的测量。对于此类传感化的智能滚子，标定试验是保证此类智能滚子能否正常工作的关键部分，智能滚子需要通过标定试验确定智能滚子输出与滚道载荷间的线性关系，智能滚子中各类传感器的非线性、零点漂移、灵敏度系数等各项参数的确定同样需要由标定试验确定，但目前尚没有能够实现针对智能滚子的标定试验台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，用于解决目前尚没有能够实现针对智能滚子的标定试验台的问题。

本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台采用如下技术方案：一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具，智能滚子夹具包括滚子固定座和驱动滚子转动的滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装待标定智能滚子和陪试实心滚子的安装空间，滚子转动座上连接有驱动装置，滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加径向载荷的径向加载机构，和/或滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加轴向载荷的轴向加载机构，加载机构上具有加载传感器以实现对智能滚子的内置传感器的载荷、温度和姿态等参数的标定试验。

本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台为一种新型的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台在使用时，在智能滚子夹具中放置智能滚子和实心滚子，驱动装置带动滚子转动座旋转，进而带动智能滚子和实心滚子在智能滚子夹具中自转，轴向加载结构为滚子固定座施加轴向载荷，并输出施加的轴向载荷值，施加的轴向载荷值的滚子数量平均数大小即为智能滚子应当输出的轴向载荷值，径向加载结构为滚子固定座施加径向载荷，并输出施加的径向载荷值，施加的轴向载荷值的滚子数量平均数大小即为智能滚子应当输出的径向载荷值，因智能滚子具有内置传感器，对智能滚子进行标定时同时对实心滚子一起施加载荷，以实现对智能滚子测量得到的载荷进行补偿，并通过标定试验获取补偿值得大小，对智能滚子进行动态与静态标定时，利用本发明的智能滚子标定试验台设计试验流程对智能滚子中的各项传感器尤其是载荷传感器的零点漂移、灵敏度、标定系数、非线性、频率响应范围、温度补偿范围、零稳定性等相关参数进行标定确定，能够方便准确的了解智能滚子的各项性能指标。

进一步地，所述滚子固定座上设置有与智能滚子和实心滚子形状匹配且用于智能滚子和实心滚子转动的滚子保持架。因滚子为多个，设置与滚子形状匹配的滚子保持架使得滚子在滚子保持架中转动的过程中稳定不偏斜，保证测量的准确性。

进一步地，所述支撑平台上在智能滚子夹具的一侧设有用于驱动滚子转动座绕水平轴线转动的驱动机构，支撑平台上在智能滚子夹具的另一侧设有力加载装置移动台，加载机构配置于所述力加载装置移动台上，滚子固定座安装于所述力加载装置移动台上，力加载装置移动台在靠近和远离驱动机构的方向上导向活动安装在支撑平台上。力加载装置移动台导向活动安装在支撑平台上，可以针对不同尺寸的滚子将力加载装置移动台上的加载机构移动至合适的位置，适用范围更大，方便使用。

进一步地，所述滚子固定座为弧形座，弧形座上设有固定滚道，滚子转动座具有与固定滚道适配的转动滚道，加载机构包括轴向加载机构和径向加载机构，两加载机构通过加载输出端连接的测力垫块与滚子固定座顶压配合，且轴向加载机构的测力垫块与滚子固定座在径向上滑动配合，径向加载机构的测力垫块与滚子固定座在轴向上滑动配合。设置可移动的测力垫块在滚子受到一个方向的加载力的时候可相对该方向发生偏移，不影响其他方向的加载力的载荷值的准确性。

进一步地，两加载机构中的其中一个竖向设置，且通过其朝上设置的加载输出端上设置的测力垫块支撑安装滚子固定座。竖向设置的加载机构同时构成滚子固定座的支撑结构，节约成本，结构紧凑，不用单独对滚子固定座设置支撑结构，使用方便。

进一步地，所述支撑平台上在智能滚子夹具处设置有避让凹槽。设置避让凹槽使得滚子转动座位置可以向下设置，使得滚子转动座的装配空间更大，适应更多型号尺寸的智能滚子夹具，防止智能滚子夹具与安装基座发生干涉。

进一步地，所述力加载装置移动台包括移动平台以及移动平台上设置的悬伸于避让凹槽上方的悬伸平台，竖向设置的加载机构布置在悬伸平台上。这种设置结构紧凑，且使得竖向设置的加载机构靠近智能滚子夹具方便对滚子固定座起支撑作用。

进一步地，所述支撑平台上设有导轨，力加载装置移动台与导轨导向滑动配合，力加载装置移动台的至少一侧边设有齿条，支撑平台上设置有动力机构，动力机构的输出端通过齿轮与所述齿条啮合并带动力加载装置移动台移动。通过齿轮齿条啮合传动，结构紧凑，传递效率高，且传动过程平稳，可靠性高，工作寿命长。

进一步地，所述智能滚子夹具为圆柱智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其轴向一侧面上，滚子固定座为弧形结构且与滚子转动座轴线相对设置，固定滚道与转动滚道水平相对。圆柱滚子仅需对其施加径向载荷即可，竖向设置的加载机构对其起支撑作用，径向加载机构从横向对其施加径向力，使用方便。

进一步地，所述智能滚子夹具为圆锥智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其内侧面上，滚子固定座为弧形结构，滚子固定座处于滚子转动座的径向内部，固定滚道与转动滚道径向相对。滚子固定座处于滚子转动座的径向内部，滚子转动座带动滚子转动方便，且处于内部结构紧凑，对圆锥滚子施加径向力和轴向力也方便。

附图说明

图1为本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台实施例一的支撑平台的俯视图；

图2为图1的另一视角的结构示意图；

图3为本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台的圆柱智能滚子夹具的结构示意图；

图4为本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台的圆锥智能滚子夹具的结构示意图；

图5为本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台使用圆柱智能滚子夹具的结构示意图；

图6为本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台使用圆锥智能滚子夹具的结构示意图。

图中：1、安装基座；2、驱动装置支撑台；3、驱动电机定位安装孔；4、主轴轴承座定位安装孔；5、吊装环；6、避让凹槽；7、竖向力加载液压缸安装座；8、定位结构；9、定位螺栓；10、限位槽；11、齿条；12、移动台驱动机构带座轴承；13、移动台驱动短轴；14、限位栓；15、导轨；16、力加载装置移动台；17、圆柱滚子转动座安装孔；18、圆柱滚子转动座；19、实心1圆柱滚子；20、圆柱滚子固定座；21、圆柱滚子保持架；22、圆柱智能滚子；23、实心2圆柱滚子；24、圆锥滚子转动座；25、圆锥滚子转动座定位孔；26、圆锥滚子固定座；27、圆锥滚子保持架；28、实心1圆锥滚子；29、圆锥智能滚子；30、实心2圆锥滚子；31、驱动电机；32、联轴器；33、试验台主轴；34、主轴轴承座；35、驱动转盘；36、横向测力垫块；37、竖向测力垫块；38、竖向力加载液压缸；39、横向力加载液压缸；40、横向力加载液压缸支撑座。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台的具体实施例一：

本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台如图1-6所示，一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具、驱动装置、力加载装置。智能滚子夹具包括滚子固定座和驱动滚子转动的滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装一个智能滚子和位于智能滚子两侧的两个实心滚子的安装空间，用于模拟智能滚子在大型滚子轴承中的实际受载环境以及智能滚子在大型滚子轴承中的运行状态，约束智能滚子位移，使智能滚子仅能进行自转并允许滚子发生轻微偏斜，实现智能滚子的静态标定和动态标定实验，标定参量包括载荷、温度和姿态等，被标定的智能滚子能够实现的载荷测量、轴承温度测量以及滚子姿态测量等。

支撑平台包括安装基座1，安装基座1为固定在地面上的矩形座，安装基座1上设置有驱动装置支撑台2、导轨15、力加载装置移动台16和移动台驱动机构。安装基座1上在智能滚子夹具的装配相对位置处设置有避让凹槽6，用于让出智能滚子夹具的装配空间，使智能滚子标定试验台能够适应更多型号尺寸的智能滚子夹具，防止智能滚子夹具与安装基座1发生干涉。

驱动装置支撑台2为长方体结构，固定安装在安装基座1上的左侧位置，驱动装置包括驱动电机31、联轴器32、试验台主轴33、主轴轴承座34和驱动转盘35，用于固定智能滚子夹具中的滚子转动座并带动滚子转动座转动。其中驱动电机31和主轴轴承座34通过定位用六角头螺栓固定在驱动装置支撑台2上，驱动电机31、联轴器32、试验台主轴33、主轴轴承座34和驱动转盘35在同一轴线上。驱动电机31带动试验台主轴33转动，试验台主轴33带动驱动转盘35旋转，智能滚子夹具中的滚子转动座随驱动转盘35一同旋转。驱动转盘35通过键与试验台主轴33配合使驱动转盘35随试验台主轴33转动，试验台主轴33上设置有轴肩用于限制驱动转盘35。

驱动转盘35与智能滚子夹具中的滚子转动座利用等距圆周排列的六个六角头螺栓连接固定。驱动装置支撑台2上设置有吊装环5、驱动电机定位安装孔3和主轴轴承座定位安装孔4，用于安装驱动装置。其中，驱动电机31通过六角头螺栓与驱动装置支撑台2上相匹配的驱动电机定位安装孔3固定在驱动装置支撑台2上，主轴轴承座定位安装孔4设置有多组，主轴轴承座34通过六角头螺栓与驱动装置支撑台2上相匹配的主轴轴承座定位安装孔4固定在驱动装置支撑台2上，利用驱动装置支撑台2上设置的多组主轴轴承座定位安装孔4可对主轴轴承座34的安装位置进行调整。

力加载装置移动台16导向滑动设置在安装基座1的右侧位置，主体为长方体结构，其前端设置有宽度减小的悬伸于避让凹槽6上方的悬伸平台，悬伸平台上设置有与竖向力加载液压缸安装座7相匹配的螺栓孔，用于安装固定竖向力加载液压缸38。力加载装置移动台16的主体结构的上表面的四角位置安装有吊装环5，还设置有用于安装横向力加载液压缸支撑座40的螺栓孔。力加载装置移动台16底面设置有与移动台驱动机构相配合的导轨槽。力加载装置移动台16沿导轨15两侧对称分布有定位结构8，定位结构8上设置有一个定位螺栓9和一个限位槽10，力加载装置移动台16通过定位螺栓9、限位槽10以及位于安装基座1上的与限位槽10配合使用的限位栓14完成力加载装置移动台16在安装基座1上的定位与限位，力加载装置移动台16沿标定试验台的位移路程由限位槽10的长度限制。

力加载装置包括竖向加载机构和横向加载机构，横向加载机构包括横向力加载液压缸39、横向力加载液压缸支撑座40、横向测力垫块36，竖向加载机构包括竖向力加载液压缸38、竖向测力垫块37，用于对智能滚子夹具施加径向力和轴向力并起到支撑智能滚子夹具中的滚子固定座的作用。其中，横向力加载液压缸39固定在横向力加载液压缸支撑座40上，横向测力垫块36安装在横向力加载液压缸39的顶柱上，竖向力加载液压缸38固定在力加载装置移动台16上，竖向测力垫块37安装在竖向力加载液压缸38的顶柱上，测力垫块中含有测力传感器用于输出当时施加的载荷大小。

移动台驱动机构由齿条11、齿轮、移动台驱动机构带座轴承12和移动台驱动短轴13组成。其中，齿条11安装在力加载装置移动台16的定位结构8上，齿条11长度比力加载装置移动台16的定位结构8上的限位槽10长，齿轮安装在移动台驱动短轴13上并与齿条11配合，移动台驱动短轴13与移动台驱动机构带座轴承12配合，定位结构8两侧分别设置有移动台驱动机构带座轴承12安装台，移动台驱动机构带座轴承12通过六角头螺栓固定在安装基座1上的移动台驱动机构带座轴承12安装台上。

在本实施例中，智能滚子夹具包括圆柱智能滚子22夹具和圆锥智能滚子29夹具。如图3所示，圆柱智能滚子22夹具包括等比缩小的圆柱滚子转动座18、等比缩小的能够容纳三个圆柱滚子的圆柱滚子固定座20和固定在圆柱滚子固定座20上的圆柱滚子保持架21。对于圆柱滚子保持架21的形状应与实际大型圆柱滚子轴承中的保持架保持一致。圆柱滚子转动座18为轴线水平延伸的环形结构，且转动滚道设置于其轴向一侧面上，圆柱滚子固定座20为与圆柱滚子转动座18的轴线相对设置的弧形结构，圆柱滚子固定座20的固定滚道与圆柱滚子转动座18的转动滚道水平相对，圆柱滚子转动座18的转动滚道与圆柱滚子贴合并带动其在圆柱滚子保持架21中发生转动。

圆柱滚子转动座18上具有六个圆柱滚子转动座安装孔17，通过螺栓连接固定在驱动装置的驱动转盘35上，随驱动转盘35旋转，并带动圆柱滚子发生自转。圆柱滚子固定座20放置在力加载装置中的竖向测力垫块37上，底端设置有避让凹槽6用于与竖向测力垫块37上凸起的滑轨相配合使圆柱滚子固定座20能够在竖向测力垫块37上沿圆柱滚子的径向产生相对位移以达到对圆柱滚子固定座20微调适应不同直径的圆柱智能滚子22的目的，同时竖向测力垫块37还起到限制圆柱滚子固定座20竖向发生位移的作用。

圆柱滚子固定座20与力加载装置中的横向测力垫块36相配合的一侧设置有扇状凹台，凹台的大小与横向测力垫块36大小相配合。对于圆柱智能滚子22的标定，仅需对其施加径向载荷即可，即智能滚子夹具通过与圆柱滚子固定座20相配合的横向测力垫块36传递由力加载装置中的横向力加载液压缸39提供的径向载荷。

圆柱滚子固定座20同时放置三个圆柱滚子，包括一个智能圆柱滚子和位于智能圆柱滚子两侧的实心1圆柱滚子19和实心2圆柱滚子23。由于智能滚子的空心结构，使其在受到同样载荷作用下的总变形与普通实心滚子的总变形不同，将导致在安装了智能滚子的大型圆柱滚子轴承中，大型圆柱滚子轴承受到均匀分布的载荷时由于智能滚子变形量与实心滚子的不同可能导致智能滚子实际承担的载荷小于其两侧的实心滚子，进而使智能滚子测得的载荷与实际受载不同，通过对智能滚子进行标定时同时对智能滚子两侧的实心滚子一起施加载荷，以实现对智能滚子测量得到的载荷进行补偿，并通过标定试验获取补偿值得大小。

如图4所示，圆锥智能滚子29夹具包括等比缩小的圆锥滚子转动座24、等比缩小的能够容纳三个圆锥滚子的圆锥滚子固定座26和固定在固定座上的圆锥滚子保持架27。对于圆锥滚子保持架27的形状应与实际大型圆锥滚子轴承中的保持架保持一致。圆锥滚子转动座24为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其内侧面上，圆锥滚子固定座26为与处于圆锥滚子转动座24的环内的弧形结构，圆锥滚子固定座26的固定滚道与圆锥滚子转动座24的转动滚道径向相对，圆锥滚子固定座26的转动滚道与圆锥滚子贴合并带动其在圆锥滚子保持架27中发生转动。

圆锥滚子固定座26同时放置三个圆锥滚子，包括一个智能圆锥滚子29和位于智能圆锥滚子两侧的实心1圆锥滚子28和实心2圆锥滚子30，其目的与上述圆柱智能滚子夹具的目的一致。圆锥滚子固定座26具有六个圆锥滚子转动座安装孔25，通过螺栓连接固定在驱动装置的驱动转盘35上，随驱动转盘35旋转，并带动圆锥滚子发生自转。圆锥滚子固定座26底部同样设置有凹槽6，用于与竖向测力垫块37上凸起的滑轨相配合使圆锥滚子固定座26能够在竖向测力垫块37上沿圆锥滚子的轴向产生相对位移以达到对圆锥滚子固定座26微调适应不同直径的圆锥智能滚子29的目的。

圆锥滚子固定座26与力加载装置中的横向测力垫块36相配合的一侧同样设置有扇状凹台，凹台的大小与横向测力垫块36大小相配合。对于圆锥智能滚子29的标定，需对其施加轴向载荷以及径向载荷，智能滚子夹具通过与圆锥滚子固定座26相配合的横向测力垫块36传递由力加载装置中的横向力加载液压缸39提供的轴向载荷，通过与圆锥滚子固定座26相配合的竖向测力垫块37传递由力加载装置中的竖向力加载液压缸38提供的径向载荷。

本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台在使用时，滚子外径大于90mm，内孔直径为30mm，滚子轴向长度大于等于100mm，载荷量程为0～200kN，由粘贴在智能滚子内孔壁上的环形应变传感器间接测量，环形应变传感器由多个应变片以特殊组桥方案与对应粘贴位置构成的应变传感器以及柔性环形电路板构成，采用此环形应变传感器的智能滚子能够采集到不受滚子自转角度影响的内孔壁应变值进而可实现智能滚子外表面载荷测量，智能滚子外表面所受的载荷即为滚子固定座在与此智能滚子接触位置的载荷值。此传感器为本发明的智能滚子标定试验台的主要标定对象。温度量程为-20～110℃，由铂热电阻等温度传感器测量。角速度量程为±250°/s，包括滚子自转角度、滚子倾斜角、滚子偏转角，由姿态传感器MPU6050测量。

智能滚子应用场景包括风力发电机用单列圆锥滚子轴承和盾构机用三排圆柱滚子轴承。对于三排圆柱滚子轴承，智能滚子为主推滚子，承受轴向力。两类轴承在使用时均竖直放置。智能滚子标定试验台能够满足如下技术要求：实验台应能够实现对智能滚子各传感器的静态与动态标定，获取各传感器与滚子间的物理关系、重复性误差、灵敏度等参数；具有施加轴向载荷与径向载荷的能力，载荷施加范围为0～200kN，能够实时显示载荷施加值；依照智能滚子夹具的结构仿制，能够满足三个滚子的安装，应使滚子仅能发生自转，允许滚子轻微偏斜。应分别制备盾构机用智能滚子工装与风电用智能滚子工装，且工装易装卸更换；允许滚子自转角速度变化范围为0～25r/min，实验台应具备测量滚子自转角度和自转角速度的能力。

竖向力加载液压缸38选用尾部圆法兰型液压缸，缸径为125mm，速比为1.46，额定推力为200kN，最大行程为340mm。选用此型号的液压缸足以满足智能滚子标定试验台的加载要求，且安装方便。横向力加载液压缸39，选用轴向脚架型液压缸，缸径为125mm，速比为1.46，额定推力为200kN，最大行程为800mm。选用此型号的液压缸足以满足智能滚子标定试验台的加载要求，且安装方便。且此型号液压缸的行程足以满足标定不同型号不同类型的智能滚子时空间的微调要求。

智能滚子标定试验台中的智能滚子夹具的安装与更换方式：首先，拆除智能滚子标定试验台中力加载装置移动台16上的定位螺栓9，然后同时转动力加载装置移动台16两侧的移动台驱动机构中的移动台驱动短轴13以带动力加载装置移动台16沿轴线远离驱动装置支撑台2，留出智能滚子夹具安装更换的空间，其次安装圆柱智能滚子夹具或圆锥智能滚子夹具以及对智能滚子进行装配，最后重新移动力加载装置移动台16，并使用定位螺栓9进行固定。

使用智能滚子标定试验台对智能滚子的标定方法，对于圆柱智能滚子22的标定，在圆柱智能滚子夹具中放置圆柱智能滚子22和实心1圆柱滚子19和实心2圆柱滚子23，利用驱动装置带动圆柱滚子转动座18旋转，进而带动圆柱智能滚子22在夹具中自转，横向力加载液压缸39为圆柱智能滚子22固定座施加径向载荷，并通过横向测力垫块36输出施加的径向载荷值，施加的径向载荷值的三分之一大小即为圆柱智能滚子22应当输出的径向载荷值。对圆柱智能滚子22进行动态与静态标定时，利用本发明的智能滚子标定试验台设计试验流程对圆柱智能滚子22中的各项传感器尤其是载荷传感器的零点漂移、灵敏度、标定系数、非线性、频率响应范围、温度补偿范围、零稳定性等相关参数进行标定确定。

对于圆锥智能滚子29的标定，基本操作与上述圆柱智能滚子22的标定相似，考虑到大型圆锥滚子轴承在承受较大的径向载荷的同时能够承受一定的轴向载荷，故在设计圆锥智能滚子29的标定试验流程时需同时用到本发明中的横向力加载液压缸39和竖向力加载液压缸38，横向力加载液压缸39为圆锥智能滚子29固定座施加轴向载荷，并通过横向测力垫块36输出施加的轴向载荷值，施加的轴向载荷值的三分之一大小即为圆锥智能滚子29应当输出的轴向载荷值。竖向力加载液压缸38为圆锥智能滚子29固定座施加径向载荷，并通过横向测力垫块36输出施加的径向载荷值，施加的径向载荷值的三分之一大小即为圆柱智能滚子22应当输出的径向载荷值。

通过上述对本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台的具体实施例一的描述，可以看出本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台能够实现智能滚子的静态标定和动态标定实验，标定参量包括载荷、温度和姿态，被标定的智能滚子能够实现载荷测量、轴承温度测量以及滚子姿态测量。弥补了设计制造智能滚子时标定试验的缺失且适应性强，可适应多种尺寸大小的圆柱智能滚子和圆锥智能滚子，智能滚子标定试验台构建的标定环境充分模拟了智能滚子在轴承中的实际运行状态，大型滚子轴承的直径一般都大于3米，为大型滚子轴承设计的轴承试验台一般体积巨大且造假昂贵，对于部分超大型滚子轴承，制作适配这样轴承的试验台是不现实的，本发明通过对智能滚子夹具和滚子进行等比缩小，极大的降低了智能滚子标定试验的成本，且本发明的智能滚子标定试验台体积较小，占用空间小。本发明更换安装不同的智能滚子夹具的操作简便易行，且可适应不同尺寸的智能滚子。

当然，本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台并不仅限于上述实施例。以下还列举了其他几种基于本发明的设计构思的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台的实施方式。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，滚子固定座为与滚子转动座同轴但直径小于滚子转动座的环形结构，滚子转动座和滚子固定座之间设置有用于放置滚子的滚子保持架。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，滚子固定座上设置有与滚子形状匹配的凹槽，滚子转动设置在凹槽内。

再例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，圆柱滚子的滚子固定座处于滚子转动座内部，圆柱滚子与滚子转动座的径向内壁贴合，竖向加载机构为圆柱滚子的径向加载机构。

再例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，滚子固定座设置在安装支架上，滚子固定座在受到径向载荷或轴向载荷时可在其相应载荷力方向上发生移动，安装支架设置在支撑平台上，轴向加载机构和径向加载结构不一定横向设置或竖向设置，只需要对其能施加径向力和轴向力即可。

或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，安装基座上设置有滑凹槽，移动台驱动机构为丝杠螺母机构，丝杠设置在凹槽内，力加载移动台通过丝杠螺母连接在丝杠上导向移动，安装基座上在丝杠一端连接有电机驱动力加载移动台沿滑槽导向移动。

或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，驱动轴承直接与滚子转动座传动连接，不再设有驱动转盘。

再或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，将力加载装置移动台的高度增厚，使得智能滚子夹具距离支撑平台距离增大，去适配不同尺寸型号的智能滚子夹具，支撑平台上不再设置有避让凹槽。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具，智能滚子夹具包括滚子固定座和驱动滚子转动的滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装待标定智能滚子和陪试实心滚子的安装空间，滚子转动座上连接有驱动装置，滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加径向载荷的径向加载机构，和/或滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加轴向载荷的轴向加载机构，加载机构上具有加载传感器以实现对智能滚子的内置传感器的载荷、温度和姿态等参数的标定试验。

2.根据权利要求1所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述滚子固定座上设置有与智能滚子和实心滚子形状匹配且用于智能滚子和实心滚子转动的滚子保持架。

3.根据权利要求1所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述支撑平台上在智能滚子夹具的一侧设有用于驱动滚子转动座绕水平轴线转动的驱动机构，支撑平台上在智能滚子夹具的另一侧设有力加载装置移动台(16)，加载机构配置于所述力加载装置移动台(16)上，滚子固定座安装于所述力加载装置移动台(16)上，力加载装置移动台(16)在靠近和远离驱动机构的方向上导向活动安装在支撑平台上。

4.根据权利要求3所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述滚子固定座为弧形座，弧形座上设有固定滚道，滚子转动座具有与固定滚道适配的转动滚道，加载机构包括轴向加载机构和径向加载机构，两加载机构通过加载输出端连接的测力垫块与滚子固定座顶压配合，且轴向加载机构的测力垫块与滚子固定座在径向上滑动配合，径向加载机构的测力垫块与滚子固定座在轴向上滑动配合。

5.根据权利要求4所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，两加载机构中的其中一个竖向设置，且通过其朝上设置的加载输出端上设置的测力垫块支撑安装滚子固定座。

6.根据权利要求5所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述支撑平台上在智能滚子夹具处设置有避让凹槽(6)。

7.根据权利要求6所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述力加载装置移动台(16)包括移动平台以及移动平台上设置的悬伸于避让凹槽(6)上方的悬伸平台，竖向设置的加载机构布置在悬伸平台上。

8.根据权利要求3所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述支撑平台上设有导轨(15)，力加载装置移动台(16)与导轨(15)导向滑动配合，力加载装置移动台(16)的至少一侧边设有齿条(11)，支撑平台上设置有动力机构，动力机构的输出端通过齿轮与所述齿条(11)啮合并带动力加载装置移动台(16)移动。

9.根据权利要求4-7任意一项所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述智能滚子夹具为圆柱智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其轴向一侧面上，滚子固定座为弧形结构且与滚子转动座轴线相对设置，固定滚道与转动滚道水平相对。

10.根据权利要求4-7任意一项所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述智能滚子夹具为圆锥智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其内侧面上，滚子固定座为弧形结构，滚子固定座处于滚子转动座的径向内部，固定滚道与转动滚道径向相对。