CN203479517U

CN203479517U - 一种测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机

Info

Publication number: CN203479517U
Application number: CN201320345511.8U
Authority: CN
Inventors: 王迪; 赵嵩昌; 张志君
Original assignee: LUOYANG SBI SPECIAL BEARING CO Ltd
Current assignee: LUOYANG SBI SPECIAL BEARING CO Ltd
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-06-17

Abstract

本实用新型公开的回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机主要由竖梁（4）、横梁（6）、底座（16）、力传感器（21）、重块框（25）和计算机（28），横梁的一端与竖梁的上端连接，竖梁位于底座上面，待测量回转驱动副或特种转盘轴承安装在竖梁与底座之间，通过向悬挂在横梁力臂处的重块框（25）添加相应的重量的重物，由力传感器（21）将采集到的力学数据信号传递给计算机（28）进行数值分析计算。本实用新型通过对回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验与测量以及回转驱动副的抗倾覆能力的破坏性试验，设计出合理的安全系数。具有操作简便，性能可靠，测试精确、直观方便等特点。

Description

一种测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机

技术领域

本实用新型属于轴承试验设备技术领域，主要具体涉及的是一种回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机。

背景技术

目前,在新能源领域和大型装备制造领域的回转机构上多采用回转驱动副或者转盘轴承。由于新能源领域（风力发电，太阳能发电，潮汐能发电等）回转驱动副或特种转盘轴承设备运行的环境都比较恶劣，例如，风力的作用，不仅要承受设备自身的倾覆力矩外，还要承受风力带来的倾覆力矩。因此，需要模拟实际工况条件下最大的倾覆力矩,通过破坏性试验，验证回转驱动副和转盘轴承倾覆力矩的承受力，设计出合理的安全系数。目前尚没有专门用于验证回转驱动副和转盘轴承所能承受倾覆力矩的设备。

传统的对回转驱动副或特种转盘轴承倾覆力矩的设计指标是通过理论值，加上一定的安全系数确定的。由于这是一个没有经过实际验证的理论值，会使制造出来的产品实际所承受的倾覆力矩与设计时计算出来的回转驱动副或者转盘轴承所能承受的倾覆力矩有差异。在现实的工况条件下会出现两种后果：

1.安全系数过大。制造出来的回转驱动副或特种转盘轴承尺寸个头比较大，笨重。导致制造成本增加，材料浪费，给安装和运输等带来极大的不便。

2.安全系数偏小。制造出来的回转驱动副或特种转盘轴承装机以后在实际工况条件经不起恶劣自然条件的破坏。常因倾覆力矩的问题影响设备的正常运转，并且存在很大的安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的由此产生，提出一种回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机。通过对回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验与测量以及回转驱动副的抗倾覆能力的破坏性试验，设计出合理的安全系数。具有操作简便，性能可靠，测试精确、直观方便等特点。

本实用新型可对14寸～32寸蜗轮副和相应尺寸特种轴承（最大可做φ1000外径转盘轴承）的倾覆力矩试验与测量以及倾覆能力的试验，从而设计出合理的安全系数，确定倾覆力矩试验机的选材和结构形式。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：一种测量回转驱动副或特种转盘轴承的倾覆力矩试验机主要由横梁、竖梁、底座、力传感器和重块框组成，横梁的一端与竖梁的上端连接，竖梁位于底座上面，待测量回转驱动副或特种转盘轴承安装在竖梁与底座之间，通过向悬挂在横梁力臂处的重块框添加相应的重量的重物，由力传感器将采集到的力学数据信号传递给计算机进行数值分析计算。

本实用新型在所述的横梁上设置有多个力传感器。

本实用新型在所述的竖梁和底座之间的试件区安装有防护网。

本实用新型在所述的横梁上安装有吊钩。

本实用新型在所述的横梁末端连接有防摆安全绳索。

本实用新型所述计算机是采用ABAQUS和NSYS软件进行数值分析计算的。

本实用新型所述竖梁的下端连接有第一圆钢管，该第一圆钢管的下端连接有第三法兰盘。

本实用新型所述底座的上端连接有第二圆钢管，该第二圆钢管的上端连接有第三法兰盘。

本实用新型所述的底座的与埋于地下的螺纹钢固定连接，在螺纹钢上焊接有钢筋。

本实用新型在所述的竖梁与横梁之间连接有斜梁。

本实用新型通过模拟实际工况条件下最大的倾覆力矩，对产品进行破坏性试验。以便设计制造者能及时调整设计方案，设计出合理的安全系数。其集机电一体化，将力传感器和计算机数显系统应用于实验设备上，可以直观方便的直接显示倾覆力矩数值。在测量回转驱动副及相关转盘轴承的倾覆力矩值时，显示直观、操作方便、数值准确（精确度可达1N.m），效率大大提高。可试验与测试14寸～32寸回转驱动副和相应特种转盘轴承（最大可做φ1000外径轴承）的倾覆力矩试验与测量以及回转驱动副和特种转盘轴承抗倾覆能力的破坏性试验。解决了传统的回转驱动副或特种转盘轴承设计的所能承受的倾覆力矩数值时不能得到专业的倾覆力矩检测设备验证的缺点。其采用ABAQUS和NSYS软件进行数值分析计算，计算长臂梁弯曲强度和弯曲变形，以及立柱的强度和变形，从而决定整机的选材和结构形式；利用型材进行切割、焊接及部分机加工完成。并配置力矩及受载传感器，通过计算机采样，数显结果。具有精度高，精确度可达1N.m，拉压输出对称性好，量程范围广；适用于多种载荷力的测试，各种拉压力测试，测量范围0~3t，输出灵敏度1.5~2.0（mV/V），直线度±0.02，性能优于其它同类型测量系统。

附图说明

图1是本实用新型的整机结构示意图。

图2是本实用新型倾覆力矩试验机加安全吊环和防摆安全索示意图。

图中：1、加强筋板，2、第一法兰盘，3、第一三角筋板，4、竖梁，5、斜梁，6、横梁，7、螺栓，8、吊钩，9、第二法兰盘，10、第二三角筋板，11、第三法兰盘，12、回转驱动副或特种转盘轴承，13、第四法兰盘，14、第三三角筋板，15、第五法兰盘，16、底座，17、第四三角筋板，18、第六法兰盘，19、螺纹钢，20、第一圆钢管，21、力传感器，22、吊环，23、第二圆钢管，24、钢筋，25、重块框，26、数据线，27、防护网，28、计算机，29、吊环，30、防摆安全绳索。

具体实施方式

结合附图，以实施例的方式对本实用新型进行详细说明。但是本实用新型不局限以下实施例。

如图1所示: 本实施例所述的测量回转驱动副或特种转盘轴承的倾覆力矩试验机主要包括竖梁4、斜梁5、横梁6、底座16、力传感器21、重块框25和计算机28。横梁6的一端通过第一法兰盘1与竖梁4连接，为了保证强度，在第一法兰盘1与横梁6的连接部位固定连接有加强筋板1、在第一法兰盘1与竖梁4的连接部位固定连接有第一三角筋板3。竖梁4的下端通过第二法兰盘9与第一圆钢管20的上端面连接，在第一圆钢管20的下端固定连接有第三法兰盘11。在竖梁4与法兰盘三11之间连接有第二三角筋板10。底座16位于竖梁4的下面，其为圆钢管结构。底座16的上端通过第五法兰盘15连接有第二圆钢管23，在第二圆钢管23的上端固定连接有第四法兰盘13；为了进一步增强安全可靠性，在底座16下面的地面下，设置有十六根M30的螺纹钢19，该十六根螺纹钢19直接焊接有加强钢筋24,螺纹钢19和钢筋24埋于地下与混凝土浇筑在一起。底座16的下端通过第六法兰盘18与埋于地下的螺纹钢19通过螺栓固定连接。其作用是在进行破坏性试验时，如果倾覆力过大，起到稳定基座的作用。为了增加强度，在底座16与第四法兰盘13之间连接有第三三角筋板14、在底座16与第六法兰盘18之间连接有第四三角筋板17。为了保证横梁6的强度，在竖梁4与横梁6之间连接有斜梁5，斜梁5与竖梁4呈∠30夹角设置。在横梁6的下端设置有多个力传感器21。根据做实验的需要，需设计成不同长度的力臂，故在横梁6上一定长度位置处分别安装力传感器。力传感器21采用的是公知产品，如型号是GB-Z式拉压力传感器。力传感器21会把测出来的力的数据传给计算机，计算机根据所在处的不同力臂长度，计算出倾覆力矩的数值。在显示器上显示出来。力传感器21通过螺栓7固定在横梁6上，在力传感器21的下端通过通过吊环22连接有重块框25，力传感器21通过数据线26与计算机28连接。

由于回转驱动副或特种转盘轴承在做倾覆力矩破坏性试验时，难免会存在安全隐患，因此，需增加一些防护装置。本实用新型在竖梁4和底座16之间的试件区安装有防护网27，在破坏性试验时，避免竖梁4和底座16飞溅的碎片伤到工作人员。在横梁6的上端安装有吊钩8，通过吊环29吊挂横梁6（如图2所示），在破坏性试验时，避免横梁6掉落而发生安全事故。由于在试验时，横梁6会在回转驱动副12的驱动下沿立柱旋转，为避免因惯性而发生的事故隐患，在横梁6的末端连接有防摆安全绳索30（如图2所示）。

本实施例在使用时，将回转驱动副或特种转盘轴承12安装在试件区，即竖梁4下部第三法兰盘11和底座16上部的第四法兰盘13之间，根据该型号转盘轴承或者回转驱动副设计的倾覆力矩，在选择不同的力臂处悬挂重块筐25，在重块筐25里添加相应的重量的重物，通过力传感器21采集数据，数据线26把力传感器21采集到的力学数据信号传递给计算机28，通过ABAQUS和ANSYS软件进行数值分析计算，计算横梁弯曲强度和弯曲变形，以及立柱的强度和变形。并由安装在倾覆力矩试验机安全区控制台上的显示器上数显结果。从而确定倾覆力矩材料、尺寸以及结构布局。

Claims

1. 一种测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：设置横梁（6）、竖梁（4）、底座（16）、力传感器（21）和重块框（25），横梁的一端与竖梁的上端连接，竖梁位于底座上面，待测量回转驱动副或特种转盘轴承安装在竖梁与底座之间，通过向悬挂在横梁力臂处的重块框（25）添加相应的重量的重物，由力传感器（21）将采集到的力学数据信号传递给计算机（28）进行数值分析计算。

2.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：在所述的横梁（6）上设置有多个力传感器（21）。

3.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：在所述的竖梁（4）和底座（16）之间的试件区安装有防护网（27）。

4.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：在所述的横梁（6）上安装有吊钩（8）。

5.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：在所述的横梁（6）末端连接有防摆安全绳索（30）。

6.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：所述竖梁（4）的下端连接有第一圆钢管（20），该第一圆钢管的下端连接有第三法兰盘（11）。

7.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：所述底座（16）的上端连接有第二圆钢管（23），该第二圆钢管的上端连接有第三法兰盘（13）。

8.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：所述的底座（16）的与埋于地下的螺纹钢（19）固定连接，在螺纹钢（19）上焊接有钢筋（24）。

9.根据权利要求1所述的测量回转驱动副和特种转盘轴承的倾覆力矩试验机，其特征是：在所述的竖梁（4）与横梁（6）之间连接有斜梁（5）。