CN118362244A - 一种轴承动平衡测试辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承动平衡测试辅助装置，属于轴承动平衡测试领域，包括辅助检测台，辅助检测台的顶部设置有座圈稳定机构和轴圈驱动机构，用于稳定夹持推力轴承本体的座圈并带动轴圈进行旋转，辅助检测台的内部设置有轴向负荷调节机构，用于调节旋转过程中轴圈受到的轴向负荷，辅助检测台的顶部设置有动平衡检测机构，用于检测推力轴承本体轴圈旋转时的动平衡。本发明在轴圈驱动套筒旋转时，带动轴向负荷调节柱和推力轴承的轴圈部分同步转动，并通过改变磁力调节电磁铁对负荷调节永磁铁的磁力，调节施加在推力轴承轴圈部位的轴向负荷，从而模拟推力轴承实际工作环境下的轴向负载，提高了轴承动平衡检测数据精准度。

Description

一种轴承动平衡测试辅助装置

技术领域

本发明涉及轴承动平衡测试技术领域，尤其涉及一种轴承动平衡测试辅助装置。

背景技术

轴承作为现代转动机械设备轴类零件转动过程中的重量零部件，按照承载方向或公称接触角不同分为：向心轴承和推力轴承，其中推力轴承由轴圈、座圈、保持器以及滚动体组装而成，能够用于承受轴向载荷，推力轴承在实际应用中，其内径大的座圈安装于固定工件表面，内孔小的轴圈安装于旋转轴外表面，在旋转轴旋转过程中，使得内圈和外圈之间产生相对转动，若轴承内圈各部分之间的质量不均匀或其若干个滚动体直径出现不相等的情况，易导致轴承在转动过程中缺乏平衡，出现离心力，而离心力无法通过轴承进行抵消，导致轴承出现振动和噪音，降低其使用寿命和使用效果，故在轴承使用前需要进行动平衡测试。

目前在推力轴承进行动平衡检测时，是通过对轴承座圈进行固定，接着通过驱动设备带动轴圈进行旋转，并对轴圈旋转平衡状态进行检测，但这种检测方式不能对推力轴承施加轴向载荷，导致检测数据与推力轴承实际工作状态下的动平衡数据的误差较大，降低了轴承动平衡检测数据的精准度。

因此，我们提出一种轴承动平衡测试辅助装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有推力轴承动平衡检测过程中不能施加轴向负载，导致检测动平衡数据与实际工作状态下偏差较大，降低了轴承动平衡检测数据精准度的问题，而提出的一种轴承动平衡测试辅助装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种轴承动平衡测试辅助装置，包括用于对推力轴承本体动平衡测试的辅助检测台，所述辅助检测台的顶部设置有座圈稳定机构，用于对推力轴承本体的座圈进行稳定夹持，所述辅助检测台的顶部设置有轴圈驱动机构，用于带动推力轴承本体的轴圈进行旋转，且所述轴圈驱动机构设置于推力轴承本体的顶部；

所述辅助检测台的内部设置有轴向负荷调节机构，用于对旋转过程中轴圈受到的轴向负荷进行调节，所述辅助检测台的顶部设置有动平衡检测机构，用于对推力轴承本体轴圈旋转时的动平衡进行检测。

优选地，所述座圈稳定机构包括设置于辅助检测台内部的夹持驱动液压缸，所述夹持驱动液压缸通过外部液压油控制部件调节内部液压，且所述夹持驱动液压缸的内侧密封滑动连接有夹持液压连杆，且所述夹持液压连杆靠近推力轴承本体一侧设置有夹持臂。

优选地，所述辅助检测台的顶部固定有座圈稳定基座，所述座圈稳定基座的内壁开设有与夹持臂滑动连接的夹持滑槽，所述夹持驱动液压缸设置为环形，且所述夹持液压连杆旋转对称分布于夹持驱动液压缸的内壁。

优选地，所述轴圈驱动机构包括设置于辅助检测台顶部的伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定有主动轮，且所述伺服电机通过传动皮带传动连接有轴圈驱动套筒，所述轴圈驱动套筒的外表面与推力轴承本体的轴圈内壁相贴合。

优选地，所述轴圈驱动套筒的外表面螺纹连接有轴圈稳定部件，所述轴圈稳定部件由轴圈稳定螺母和轴圈稳定垫圈组成，且所述轴圈驱动套筒的外表面固定有与主动轮传动连接的从动轮。

优选地，所述轴向负荷调节机构包括设置于辅助检测台内部的磁力调节电磁铁，所述磁力调节电磁铁通过外部电连接的电流控制部件对流过的电流方向和大小进行控制，从而对磁力方向和磁力强度进行调节，所述磁力调节电磁铁的顶部设置有穿过推力轴承本体轴圈内侧的轴向负荷调节柱，且所述轴向负荷调节柱的底部固定安装有与磁力调节电磁铁磁力连接的负荷调节永磁铁。

优选地，所述轴向负荷调节柱的外表面固定有与轴圈驱动套筒内壁滑动连接的同步旋转卡块，且所述轴向负荷调节柱的外表面套设有配重圈。

优选地，所述动平衡检测机构包括设置于辅助检测台顶部的光学检测器，所述光学检测器由激光发射器和激光接收器组成，且所述激光发射器和激光接收器按照激光传播路径分为竖直方向检测组和水平方向检测组两组。

优选地，在所述轴向负荷调节柱动平衡合格即推力轴承本体的轴圈旋转动平衡合格时，竖直方向检测组和水平方向检测组的所述激光接收器正常接收所述激光发射器发射的光信号，在所述轴向负荷调节柱动平衡不合格时，竖直方向检测组和水平方向检测组的所述激光接收器间断接收所述激光发射器发射的光信号。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、针对上述中推力轴承动平衡检测过程中不能施加轴向负载，导致检测动平衡数据与实际工作状态下的数据偏差较大的问题，通过设置有轴圈驱动套筒、磁力调节电磁铁和轴向负荷调节柱等装置相互配合，通过伺服电机带动轴圈驱动套筒旋转时，带动轴向负荷调节柱和推力轴承的轴圈部分进行同步转动，并通过改变磁力调节电磁铁对负荷调节永磁铁的磁力，对施加在推力轴承轴圈部位的轴向负荷进行调节，从而模拟推力轴承实际工作环境下的轴向负载，提高了轴承动平衡检测数据精准度。

2、通过设置有夹持驱动液压缸、液压连杆和夹持臂等装置相互配合，启动夹持驱动液压缸通过液压连杆带动夹持臂对推力轴承座圈部位进行夹持，且通过液压连杆驱动部位相互连通，使得夹持臂对推力轴承座圈夹持部位的夹持力度相同，使得推力轴承夹持与旋转分布的夹持臂中心部位，且夹持臂滑动方向限制于夹持滑槽内，不对推力轴承轴圈部位的动平衡测试造成影响。

3、通过设置有光学检测器、激光发射器和激光接收器等装置相互配合，在轴向负荷调节柱和推力轴承轴圈部位通过轴圈驱动套筒的转动进行旋转时，通过激光接收器对激光发射器发射光信号的接收情况，对推力轴承轴圈部位的动平衡状态进行判定，从而达到便捷检测推力轴承轴圈部位动平衡质量的效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种轴承动平衡测试辅助装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种轴承动平衡测试辅助装置辅助检测台横截面的内部结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构的放大图；

图4为本发明提出的一种轴承动平衡测试辅助装置的座圈稳定基座、轴圈驱动套筒和轴向负荷调节柱结构爆炸视图；

图5为本发明提出的一种轴承动平衡测试辅助装置的轴圈驱动套筒、轴圈稳定部件和从动轮结构爆炸视图。

图中：1、辅助检测台；11、座圈稳定基座；12、夹持滑槽；2、夹持驱动液压缸；21、液压连杆；22、夹持臂；3、伺服电机；31、主动轮；32、轴圈驱动套筒；321、轴圈稳定部件；322、从动轮；4、磁力调节电磁铁；5、轴向负荷调节柱；51、负荷调节永磁铁；52、同步旋转卡块；53、配重圈；6、光学检测器；61、激光发射器；62、激光接收器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-5，一种轴承动平衡测试辅助装置，包括用于对推力轴承本体动平衡测试的辅助检测台1，辅助检测台1的顶部设置有座圈稳定机构，用于对推力轴承本体的座圈进行稳定夹持，辅助检测台1的顶部设置有轴圈驱动机构，用于带动推力轴承本体的轴圈进行旋转，且轴圈驱动机构设置于推力轴承本体的顶部，辅助检测台1的内部设置有轴向负荷调节机构，用于对旋转过程中轴圈受到的轴向负荷进行调节，辅助检测台1的顶部设置有动平衡检测机构，用于对推力轴承本体轴圈旋转时的动平衡进行检测。

如图2和图3所示，座圈稳定机构包括设置于辅助检测台1内部的夹持驱动液压缸2，夹持驱动液压缸2通过外部液压油控制部件调节内部液压，且夹持驱动液压缸2的内侧密封滑动连接有夹持液压连杆21，且夹持液压连杆21靠近推力轴承本体一侧设置有夹持臂22。

通过上述技术方案，辅助检测台1的顶部固定有座圈稳定基座11，座圈稳定基座11的内壁开设有与夹持臂22滑动连接的夹持滑槽12，夹持驱动液压缸2设置为环形，且夹持液压连杆21旋转对称分布于夹持驱动液压缸2的内壁，从而在夹持驱动液压缸2驱动夹持液压连杆21带动夹持臂22对推力轴承底部的轴圈部位夹持时，通过夹持驱动液压缸2内液压处处相同，使得夹持臂22对轴圈外侧的夹持力度相同，并能够在检测推力轴承轴圈部位动平衡出现晃动时，带动夹持臂22进行摆动，放大动平衡测试过程中的晃动幅度，便于动平衡检测机构对其晃动轨迹进行捕捉。

基于上述，在对推力轴承进行动平衡检测前，通过将推力轴承放置于座圈稳定基座11中心部位，接着通过夹持驱动液压缸2通过液压连杆21带动夹持臂22对推力轴承底部的座圈部位进行稳定夹持，完成动平衡前对推力轴承底圈的稳定操作。

如图2和图4所示，轴圈驱动机构包括设置于辅助检测台1顶部的伺服电机3，伺服电机3的输出轴固定有主动轮31，且伺服电机3通过传动皮带传动连接有轴圈驱动套筒32，轴圈驱动套筒32的外表面与推力轴承本体的轴圈内壁相贴合。

通过上述技术方案，轴圈驱动套筒32的外表面螺纹连接有轴圈稳定部件321，轴圈稳定部件321由轴圈稳定螺母和轴圈稳定垫圈组成，且轴圈驱动套筒32的外表面固定有与主动轮31传动连接的从动轮322，在主动轮31带动从动轮322旋转过程中，通过传动皮带不对轴圈驱动套筒32旋转过程中出现的晃动进行限制，从而便于对推力轴承轴圈动平衡测试过程中的不平衡行为进行检测。

如图2所示，轴向负荷调节机构包括设置于辅助检测台1内部的磁力调节电磁铁4，磁力调节电磁铁4通过外部电连接的电流控制部件对流过的电流方向和大小进行控制，从而对磁力方向和磁力强度进行调节，即在磁力调节电磁铁4通过内部流过的电流，产生对负荷调节永磁铁51向下的吸力，并在转变电流方向时，能够产生对负荷调节永磁铁51向上的斥力，从而通过改变负荷调节永磁铁51对轴圈驱动套筒32向下的压力，磁力调节电磁铁4的顶部设置有穿过推力轴承本体轴圈内侧的轴向负荷调节柱5，且轴向负荷调节柱5的底部固定安装有与磁力调节电磁铁4磁力连接的负荷调节永磁铁51。

通过上述技术方案，轴向负荷调节柱5的外表面固定有与轴圈驱动套筒32内壁滑动连接的同步旋转卡块52，能够在轴圈驱动套筒32旋转过程中，带动轴向负荷调节柱5同步旋转，且轴向负荷调节柱5的外表面套设有配重圈53，通过增设配重圈53能够阶梯性扩大轴向负荷调节柱5对推力轴承轴圈部位的轴向负荷范围。

基于上述，通过启动伺服电机3带动与主动轮31传动连接的轴圈驱动套筒32同步旋转，从而带动推力轴承的轴圈部位进行同步旋转，并通过底部设置的磁力调节电磁铁4，对负荷调节永磁铁51受到的压力或斥力进行调节，从而改变轴向负荷调节柱5对推力轴承轴圈部分的轴向负荷，完成对推力轴承动平衡测试过程中轴圈轴向负荷调节操作。

如图1所示，动平衡检测机构包括设置于辅助检测台1顶部的光学检测器6，光学检测器6由激光发射器61和激光接收器62组成，且激光发射器61和激光接收器62按照激光传播路径分为竖直方向检测组和水平方向检测组两组。

通过上述技术方案，激光发射器61和激光接收器62之间光信号传播路径形成的范围为轴向负荷调节柱5动平衡摆动幅度范围，即推力轴承的轴圈旋转动平衡范围，在轴向负荷调节柱5动平衡合格即推力轴承本体的轴圈旋转动平衡合格时，竖直方向检测组和水平方向检测组的激光接收器62正常接收激光发射器61发射的光信号，在轴向负荷调节柱5动平衡不合格时，竖直方向检测组和水平方向检测组的激光接收器62间断接收激光发射器61发射的光信号。

本发明在对推力轴承进行动平衡检测前，通过将推力轴承放置于座圈稳定基座11中心部位，接着通过夹持驱动液压缸2通过液压连杆21带动夹持臂22对推力轴承底部的座圈部位进行稳定夹持，此为动平衡前推力轴承的底圈稳定过程；

基于上述，通过旋转轴圈稳定部件321将轴圈驱动套筒32稳定套设于推力轴承的轴圈内壁，接着将轴向负荷调节柱5贴合轴圈驱动套筒32内壁卡接于其内壁，接着通过传动皮带套设于主动轮31和从动轮322外表面，完成动平衡检测前的辅助装置安装过程；

接着，通过启动伺服电机3带动与主动轮31传动连接的轴圈驱动套筒32同步旋转，从而带动推力轴承的轴圈部位进行同步旋转，并通过底部设置的磁力调节电磁铁4，对负荷调节永磁铁51受到的压力或斥力进行调节，从而改变轴向负荷调节柱5对推力轴承轴圈部分的轴向负荷，此为推力轴承动平衡测试过程中的轴圈驱动过程和轴圈轴向负荷调节过程；

基于上述，在磁力调节电磁铁4通过内部流过的电流，产生对负荷调节永磁铁51向下的吸力，并在转变电流方向时，能够产生对负荷调节永磁铁51向上的斥力，从而通过改变负荷调节永磁铁51对轴圈驱动套筒32向下的压力，间接控制与轴圈驱动套筒32外表面稳定的轴圈顶部受到的轴向负荷，达到便捷调节推力轴承轴圈部位轴向负荷的效果；

在推力轴承轴圈进行旋转过程中，通过竖直方向检测组的激光发射器61向激光接收器62发射激光，对轴向负荷调节柱5是否发生水平晃动进行检测，通过水平方向检测组的激光发射器61向激光接收器62发射激光，对轴向负荷调节柱5是否产生竖直抖动进行检测，且激光发射器61和激光接收器62之间光信号传播路径形成的范围为轴向负荷调节柱5动平衡摆动幅度范围，即推力轴承的轴圈旋转动平衡范围，在激光接收器62间断接收激光发射器61发射的光信号时，此时检测结果为轴向负荷调节柱5外表面对应的推力轴承轴圈部位动平衡测试不合格，反之激光接收器62正常接收即持续接收到激光发射器61发射的光信号时，此时检测结果为轴向负荷调节柱5外表面对应的推力轴承轴圈部位动平衡测试合格。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轴承动平衡测试辅助装置，包括用于对推力轴承本体动平衡测试的辅助检测台（1），其特征在于，所述辅助检测台（1）的顶部设置有座圈稳定机构，用于对推力轴承本体的座圈进行稳定夹持，所述辅助检测台（1）的顶部设置有轴圈驱动机构，用于带动推力轴承本体的轴圈进行旋转，且所述轴圈驱动机构设置于推力轴承本体的顶部；

所述辅助检测台（1）的内部设置有轴向负荷调节机构，用于对旋转过程中轴圈受到的轴向负荷进行调节，所述辅助检测台（1）的顶部设置有动平衡检测机构，用于对推力轴承本体轴圈旋转时的动平衡进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述座圈稳定机构包括设置于辅助检测台（1）内部的夹持驱动液压缸（2），所述夹持驱动液压缸（2）通过外部液压油控制部件调节内部液压，且所述夹持驱动液压缸（2）的内侧密封滑动连接有夹持液压连杆（21），且所述夹持液压连杆（21）靠近推力轴承本体一侧设置有夹持臂（22）。

3.根据权利要求2所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述辅助检测台（1）的顶部固定有座圈稳定基座（11），所述座圈稳定基座（11）的内壁开设有与夹持臂（22）滑动连接的夹持滑槽（12），所述夹持驱动液压缸（2）设置为环形，且所述夹持液压连杆（21）旋转对称分布于夹持驱动液压缸（2）的内壁。

4.根据权利要求1所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述轴圈驱动机构包括设置于辅助检测台（1）顶部的伺服电机（3），所述伺服电机（3）的输出轴固定有主动轮（31），且所述伺服电机（3）通过传动皮带传动连接有轴圈驱动套筒（32），所述轴圈驱动套筒（32）的外表面与推力轴承本体的轴圈内壁相贴合。

5.根据权利要求4所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述轴圈驱动套筒（32）的外表面螺纹连接有轴圈稳定部件（321），所述轴圈稳定部件（321）由轴圈稳定螺母和轴圈稳定垫圈组成，且所述轴圈驱动套筒（32）的外表面固定有与主动轮（31）传动连接的从动轮（322）。

6.根据权利要求5所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述轴向负荷调节机构包括设置于辅助检测台（1）内部的磁力调节电磁铁（4），所述磁力调节电磁铁（4）通过外部电连接的电流控制部件对流过的电流方向和大小进行控制，从而对磁力方向和磁力强度进行调节，所述磁力调节电磁铁（4）的顶部设置有穿过推力轴承本体轴圈内侧的轴向负荷调节柱（5），且所述轴向负荷调节柱（5）的底部固定安装有与磁力调节电磁铁（4）磁力连接的负荷调节永磁铁（51）。

7.根据权利要求6所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述轴向负荷调节柱（5）的外表面固定有与轴圈驱动套筒（32）内壁滑动连接的同步旋转卡块（52），且所述轴向负荷调节柱（5）的外表面套设有配重圈（53）。

8.根据权利要求6所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，所述动平衡检测机构包括设置于辅助检测台（1）顶部的光学检测器（6），所述光学检测器（6）由激光发射器（61）和激光接收器（62）组成，且所述激光发射器（61）和激光接收器（62）按照激光传播路径分为竖直方向检测组和水平方向检测组两组。

9.根据权利要求8所述的一种轴承动平衡测试辅助装置，其特征在于，在所述轴向负荷调节柱（5）动平衡合格即推力轴承本体的轴圈旋转动平衡合格时，竖直方向检测组和水平方向检测组的所述激光接收器（62）正常接收所述激光发射器（61）发射的光信号，在所述轴向负荷调节柱（5）动平衡不合格时，竖直方向检测组和水平方向检测组的所述激光接收器（62）间断接收所述激光发射器（61）发射的光信号。