CN116952580A - 汽车发动机水泵轴承试验工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机水泵轴承试验工装，包括工装台，工装台上设置有工装座和加载座，工装座上设置有工装套，工装套上开设有供外界待试验水泵轴承容置的容置孔，容置孔中设置有用于套设在外界待试验水泵轴承外圈上并使外界待试验水泵轴承稳定安置在容置孔中的固定套，工装套上设置有用于使待试验水泵轴承模拟实际运转工况的驱动件和用于使待试验水泵轴承模拟实际环境温度工况的模温件，工装套上设置有用于感应工装套温度数值和振动频率的感应件，加载座上设置有用于向待试验水泵轴承施加加载力矩模拟实际运行中所受皮带拉力加持工况的加载件。本发明解决了现有技术中缺少一种模拟水泵轴承实际运行工况的水泵轴承测试工装的问题。

Description

汽车发动机水泵轴承试验工装

技术领域

本发明涉及水泵轴承试验工装技术领域，具体为一种汽车发动机水泵轴承试验工装。

背景技术

车作为我们出行的主要交通工具，其使用性能的可靠性是购买者的优先考虑因素，当今，由于作为汽车核心的发动机正朝大功率，高功率的方向发展，对汽车发动机水泵轴承提出了更高的要求，如具有较高的耐高温性能，更大的承载能力以及良好的密封性能等，而在高要求下需要生产不同的水泵轴承以满足需求，在生产后的水泵轴承需要进行测试以满足条件，但现有技术中缺少一种模拟水泵轴承实际运行工况的水泵轴承测试工装，使得测试数据不够准确，导致水泵轴承在使用过程中出现运转失效或损坏等现象。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种汽车发动机水泵轴承试验工装，为解决现有技术中缺少一种模拟水泵轴承实际运行工况的水泵轴承测试工装的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种汽车发动机水泵轴承试验工装，包括工装台，所述工装台上设置有工装座和加载座，所述工装座上设置有工装套，所述工装套上开设有供外界待试验水泵轴承容置的容置孔，所述容置孔中设置有用于套设在外界待试验水泵轴承外圈上并使外界待试验水泵轴承稳定安置在容置孔中的固定套，所述工装套上设置有用于使待试验水泵轴承模拟实际运转工况的驱动件和用于使待试验水泵轴承模拟实际环境温度工况的模温件，所述工装套上设置有用于感应工装套温度数值和振动频率的感应件，所述加载座上设置有用于向待试验水泵轴承施加加载力矩模拟实际运行中所受皮带拉力加持工况的加载件。

采用上述技术方案有益的是：操作人员将待试验水泵轴承通过固定套安装在容置孔中，使得水泵轴承外圈受固定套限制，而其内圈则与驱动件联动配合以此模拟待试验水泵轴承的实际运转工况，在待试验水泵轴承运转时操作人员可启动模温件模拟水泵轴承实际运转时的环境温度工况，以此提高试验数据的精准性，在模温件启动时可根据实验需求通过加载件向待试验水泵轴承施加加载力矩，以此模拟轴承实际运行时其所受外界皮带拉力加持的工况，进一步的提高试验数据的精准性，同时可根据不同试验需求调节加载件施加力矩数值，以此满足不同试验需求，提高试验范围，还可测试水泵轴承在多少力矩加载情会出现运转失效的现象，即在最高额和最低额力矩加载下水泵轴承的具体运转工况，以此提高试验范围，进而检测水泵轴承的使用寿命和适用工况；上述技术中感应件的设置用于实时检测工装套的温度数值和振动频率，当温度数据和振动数据超出规定范围时，生成信号并传输给外界智能终端，以此关闭驱动件、模温件和加载件，进而保护工装不会损坏；上述技术中驱动件、模温件和加载件均可与外界智能终端通讯连接和电连接，以此方便操作人员实时监控和控制，而外界智能终端可为控制电脑或机组等控制终端，其起到监控、数据归类、数据显示、操控等功能，该智能终端为现有技术，因此对其结构和具体操作系统不再过多赘述。

本发明进一步设置：所述加载座上设置有固定板，所述固定板与加载座端面相垂直设置，所述固定板一侧设置有推板，另一侧设置有拉板，所述推板和拉板均与固定板相平行设置，所述推板与固定板之间形成有移动槽，所述加载件包括用于与外界充气设备连通的加载气囊，所述加载气囊居于移动槽中，所述加载气囊一端外壁与推板内壁连接设置，另一端与固定板内壁连接设置，所述固定板两端开设有穿孔，两个所述穿孔中均穿设有引导杆，所述引导杆一端与推板内壁连接设置，另一端与拉板连接设置，所述拉板外壁中心处设置有力传导杆，所述力传导杆上设置有用于与固定套外壁连接的连接法兰。

采用上述技术方案有益的是：当需要进行拉力力矩加载前，操作人员先将连接法兰与固定套外壁进行连接，而后启动外界充气设备使得加载气囊充气膨胀，在加载气囊充气膨胀时会推动推板，而推板与拉板之间通过引导杆进行连接，使得推板相对远离固定板时会拉动拉板相对靠近固定板，而固定套和工装座为固定状态，使得固定套会通过连接法兰承受来自拉板的拉力，该拉力会通过固定套作用在待试验水泵轴承上，使得待试验水泵轴承会承受径向拉力力矩加持，以此模拟水泵轴承实际运行时受外界皮带所施加的力矩工况，进而模拟水泵轴承实际运行时的受力环境工况，以此提高试验数据精准性，同时通过加载气囊的设置能够以一定速率进行拉力加持，以此提高试验稳定性，且通过加载气囊的设置更好的模拟外界皮带的力矩加载工况；上述技术中引导杆的设置使得拉板能够相对推板正常移动，以此提高拉板通过连接法兰所施加力矩的稳定性和精准性，且避免拉板出现晃动或移位的现象；上述技术中加载气囊其居于移动槽中，且加载气囊一端外壁与推板内壁连接设置，另一端与固定板内壁连接设置，确保加载气囊能够正常充气膨胀，以此避免推板移动时出现晃动现象导致拉板出现间断性力矩传输现象；上述技术中加载气囊可间断性充气和放气，以此通过连接法兰间断性传递拉力力矩，进而模拟水泵轴承实际运行时受外界皮带施加的间断性加载力矩的工况；上述技术中外界充气设备为现有技术，因此其与加载气囊之间的连接关系和连接状态不再过多赘述。

本发明进一步设置：所述工装台上对应工装座位置开设有凹槽，所述凹槽中转动设置有圆盘，所述圆盘端面与工装座底面中心处连接设置，所述工装台上设置有用于固定圆盘的固定件。

采用上述技术方案有益的是：上述技术中圆盘转动设置在凹槽中，而圆盘端面与工装座底面中心处连接，使得工装座能够通过圆盘在工装台上转动，使得操作人员根据试验需求转动工装座，而后通过连接法兰与固定套端面进行连接，使得由径向拉力加载转变成轴向拉力加载，以此满足不同试验需求，即试验在不同方向下的拉力加载对水泵轴承的影响；上述技术中固定套可穿出容置孔，方便连接法兰与固定套进行连接，且固定套端面上可设置多面体，即使得连接法兰可与多面体不同面进行连接，以此实现在不同方向对固定套的拉力力矩加载，进而测试水泵轴承受到不同方向力矩加载时的运行工况，提高试验范围和试验精准性。

本发明进一步设置：所述凹槽径向截面呈圆形设置，所述凹槽内周壁上环向排布有第一齿纹，所述圆盘上靠近圆盘边缘处位置开设有两个固定槽，两个所述固定槽相对设置，所述固定件包括两个固定块，两个所述固定块与两个固定槽一一对应且插接配合设置，两个所述固定块与圆盘组合径向截面呈圆形设置，所述固定块外壁上凸起有用于与第一齿纹局部啮合的第二齿纹。

采用上述技术方案有益的是：当工装座转动好后，操作人员将固定块塞入固定槽，使得固定块上的第二齿纹与第一齿纹局部啮合，两个固定块上的第二齿纹均啮合，以此实现圆盘在凹槽中的固定，进而实现工装座的固定，确保在试验时工装座不会晃动导致实验数据受到影响；上述技术中固定块和固定槽一一对应，即每个固定槽中均设置有固定块，而固定槽数量可不作限定，即不仅仅只有两个固定槽，可根据生产需求设置多个固定槽，以此提高工装座在固定台上的稳定性；上述技术中第一齿纹中每个齿牙均沿凹槽高度方向排布，进而在第二齿纹与第一齿纹局部啮合时能够限制圆盘的转动。

本发明进一步设置：所述拉板对应两个引导杆位置均开设有配合孔，两个所述引导杆与两个配合孔一一对应且两个引导杆均穿过各自对应的配合孔设置，每个所述引导杆上均螺纹连接有两个限位螺母，所述引导杆上的两个限位螺母分别居于拉板两侧设置。

采用上述技术方案有益的是：操作人员可根据实验需求调整拉板在引导杆上的位置，即移动拉板使得引导杆穿过配合孔的部分增多或减少，以此调节拉板与固定板之间间距，变相调节在加载气囊膨胀时拉板可移动距离，以此提高拉力力矩加载数值，在加载气囊施加力矩直至拉板与固定板之间间距无法缩小时，拉板会持续传导和施加拉力力矩，以此模拟施加拉力力矩工况，而拉板与固定板之间间距可调节设置则是为了根据实验需求改变长时间拉力力矩加载数值，进而提高试验数据的精准性。

本发明进一步设置：所述拉板外壁与力传导杆之间设置有力矩传感器。

采用上述技术方案有益的是：力矩传感器的设置用于检测拉板所施加的力矩数值，进而传输给外界智能终端，进行数据统计和数据对比，提高试验数据的精准性；上述技术中力矩传感器属于现有技术，因此对其结构和功能不再过多赘述。

本发明进一步设置：所述连接法兰径向截面呈“Y”字形设置，所述连接法兰一端设置有用于抵接在固定套外壁的连接板，所述连接板与固定套之间连接有螺栓。

采用上述技术方案有益的是：上述技术中连接法兰径向截面呈“Y”字形设置，进而提高力矩传导时的稳定性和应力集中，避免受力分散导致实验数据受到影响，上述技术中螺栓的连接板的设置提高连接法兰与固定套之间的连接强度，避免连接法兰与固定套分离导致实验受到影响。

本发明进一步设置：所述模温件包括设置在工装台中的模温机，所述工装套中设置有油温腔，所述工装套上设置有用于与油温腔连通的热油输送管路和热油输出管路，所述热油输送管路和热油输出管路分别与模温机连通设置。

采用上述技术方案有益的是：在进行试验前，可打开模温机，模温机将外界导热油加热到设定温度后通过热油输送管路输入到油温腔中，该热量会传递至待试验水泵轴承上，以此将待试验水泵轴承的运行环境温度提高至水泵轴承实际运行环境温度，进而模拟水泵轴承实际运行环境温度工况，进而提高试验数据的精准性；上述技术中模温机为现有技术，因此对其结构和功能不再过多赘述，上述技术中热油输送管路和热油输出管路的设置实现导热油的回油，使得导热油可循环利用且控制油温腔中的温度保持在设定水平，避免影响试验数据。

本发明进一步设置：所述驱动件包括设置在工装座上的电主轴，所述电主轴始端为用于与外界待试验水泵轴承内圈连接的连接端。

采用上述技术方案有益的是：电主轴的设置用于使待试验水泵轴承内圈旋转，即使待试验水泵轴承运转，以此模拟待试验水泵轴承实际运行工况，且电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成，其具备高转速、高精度、低噪音的效果，减少体积的同时提高试验效率，进而缩减成本的同时减少工装台整体体积。

本发明进一步设置：所述感应件包括设置在工装套上的温度传感器和振动传感器。

采用上述技术方案有益的是：所述上述技术中温度传感器和振动传感器安装在工装套上，可根据试验需求安装在靠近待试验水泵轴承位置和电主轴位置，以此实时监控两者，进而当温度数据和振动数据超出规定范围时，生成信号并传输给外界智能终端，以此关闭驱动件、模温件和加载件，进而保护工装不会损坏。

附图说明

图1为本发明三维视图；

图2为本发明中加载件的三维视图；

图3为本发明中加载座与工装座及其联动结构的三维视图；

图4为本发明中工装座及其联动结构的剖视图；

图5为本发明中圆盘与固定块的爆炸三维视图。

具体实施方式

本发明提供一种汽车发动机水泵轴承试验工装，包括工装台1，所述工装台1上设置有工装座11和加载座2，所述工装座11上设置有工装套12，所述工装套12上开设有供外界待试验水泵轴承容置的容置孔121，所述容置孔121中设置有用于套设在外界待试验水泵轴承外圈上并使外界待试验水泵轴承稳定安置在容置孔121中的固定套122，所述工装套12上设置有用于使待试验水泵轴承模拟实际运转工况的驱动件和用于使待试验水泵轴承模拟实际环境温度工况的模温件，所述工装套12上设置有用于感应工装套12温度数值和振动频率的感应件，所述加载座2上设置有用于向待试验水泵轴承施加加载力矩模拟实际运行中所受皮带拉力加持工况的加载件，所述加载座2上设置有固定板21，所述固定板21与加载座2端面相垂直设置，所述固定板21一侧设置有推板22，另一侧设置有拉板23，所述推板22和拉板23均与固定板21相平行设置，所述推板22与固定板21之间形成有移动槽211，所述加载件包括用于与外界充气设备连通的加载气囊26，所述加载气囊26居于移动槽211中，所述加载气囊26一端外壁与推板22内壁连接设置，另一端与固定板21内壁连接设置，所述固定板21两端开设有穿孔212，两个所述穿孔212中均穿设有引导杆24，所述引导杆24一端与推板22内壁连接设置，另一端与拉板23连接设置，所述拉板23外壁中心处设置有力传导杆3，所述力传导杆3上设置有用于与固定套122外壁连接的连接法兰31，所述工装台1上对应工装座11位置开设有凹槽13，所述凹槽13中转动设置有圆盘4，所述圆盘4端面与工装座11底面中心处连接设置，所述工装台1上设置有用于固定圆盘4的固定件，所述凹槽13径向截面呈圆形设置，所述凹槽13内周壁上环向排布有第一齿纹131，所述圆盘4上靠近圆盘4边缘处位置开设有两个固定槽41，两个所述固定槽41相对设置，所述固定件包括两个固定块42，两个所述固定块42与两个固定槽41一一对应且插接配合设置，两个所述固定块42与圆盘4组合径向截面呈圆形设置，所述固定块42外壁上凸起有用于与第一齿纹131局部啮合的第二齿纹421，所述拉板23对应两个引导杆24位置均开设有配合孔231，两个所述引导杆24与两个配合孔231一一对应且两个引导杆24均穿过各自对应的配合孔231设置，每个所述引导杆24上均螺纹连接有两个限位螺母25，所述引导杆24上的两个限位螺母25分别居于拉板23两侧设置，所述拉板23外壁与力传导杆3之间设置有力矩传感器32，所述连接法兰31径向截面呈“Y”字形设置，所述连接法兰31一端设置有用于抵接在固定套122外壁的连接板33，所述连接板33与固定套122之间连接有螺栓34，所述模温件包括设置在工装台1中的模温机5，所述工装套12中设置有油温腔，所述工装套12上设置有用于与油温腔连通的热油输送管路51和热油输出管路52，所述热油输送管路51和热油输出管路52分别与模温机5连通设置，所述驱动件包括设置在工装座11上的电主轴6，所述电主轴6始端为用于与外界待试验水泵轴承内圈连接的连接端，所述感应件包括设置在工装套12上的温度传感器61和振动传感器62。

上述技术中所述的外界待试验水泵轴承于说明书附图中的标识为7。

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 (10)

1.一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：包括工装台，所述工装台上设置有工装座和加载座，所述工装座上设置有工装套，所述工装套上开设有供外界待试验水泵轴承容置的容置孔，所述容置孔中设置有用于套设在外界待试验水泵轴承外圈上并使外界待试验水泵轴承稳定安置在容置孔中的固定套，所述工装套上设置有用于使待试验水泵轴承模拟实际运转工况的驱动件和用于使待试验水泵轴承模拟实际环境温度工况的模温件，所述工装套上设置有用于感应工装套温度数值和振动频率的感应件，所述加载座上设置有用于向待试验水泵轴承施加加载力矩模拟实际运行中所受皮带拉力加持工况的加载件。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述加载座上设置有固定板，所述固定板与加载座端面相垂直设置，所述固定板一侧设置有推板，另一侧设置有拉板，所述推板和拉板均与固定板相平行设置，所述推板与固定板之间形成有移动槽，所述加载件包括用于与外界充气设备连通的加载气囊，所述加载气囊居于移动槽中，所述加载气囊一端外壁与推板内壁连接设置，另一端与固定板内壁连接设置，所述固定板两端开设有穿孔，两个所述穿孔中均穿设有引导杆，所述引导杆一端与推板内壁连接设置，另一端与拉板连接设置，所述拉板外壁中心处设置有力传导杆，所述力传导杆上设置有用于与固定套外壁连接的连接法兰。

3.根据权利要求2所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述工装台上对应工装座位置开设有凹槽，所述凹槽中转动设置有圆盘，所述圆盘端面与工装座底面中心处连接设置，所述工装台上设置有用于固定圆盘的固定件。

4.根据权利要求3所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述凹槽径向截面呈圆形设置，所述凹槽内周壁上环向排布有第一齿纹，所述圆盘上靠近圆盘边缘处位置开设有两个固定槽，两个所述固定槽相对设置，所述固定件包括两个固定块，两个所述固定块与两个固定槽一一对应且插接配合设置，两个所述固定块与圆盘组合径向截面呈圆形设置，所述固定块外壁上凸起有用于与第一齿纹局部啮合的第二齿纹。

5.根据权利要求2所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述拉板对应两个引导杆位置均开设有配合孔，两个所述引导杆与两个配合孔一一对应且两个引导杆均穿过各自对应的配合孔设置，每个所述引导杆上均螺纹连接有两个限位螺母，所述引导杆上的两个限位螺母分别居于拉板两侧设置。

6.根据权利要求2所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述拉板外壁与力传导杆之间设置有力矩传感器。

7.根据权利要求2所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述连接法兰径向截面呈“Y”字形设置，所述连接法兰一端设置有用于抵接在固定套外壁的连接板，所述连接板与固定套之间连接有螺栓。

8.根据权利要求1所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述模温件包括设置在工装台中的模温机，所述工装套中设置有油温腔，所述工装套上设置有用于与油温腔连通的热油输送管路和热油输出管路，所述热油输送管路和热油输出管路分别与模温机连通设置。

9.根据权利要求1所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述驱动件包括设置在工装座上的电主轴，所述电主轴始端为用于与外界待试验水泵轴承内圈连接的连接端。

10.根据权利要求1所述的一种汽车发动机水泵轴承试验工装，其特征在于：所述感应件包括设置在工装套上的温度传感器和振动传感器。