CN209117345U - 一种复合摆动式关节轴承试验系统及其温度箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合摆动式关节轴承试验系统及其温度箱。一种复合摆动式关节轴承试验系统，包括试验机，试验机包括机架，机架上设有径向传动轴和轴向传动轴，温度箱设置在机架上，温度箱内部形成容纳待检测轴承的容纳腔，温度箱上设有供轴向传动轴穿过的轴向穿孔和供径向传动轴穿过的径向穿孔；所述温度箱还包括用于调整箱内温度的加热装置和/或制冷装置。温度箱可拆分的将关节轴承围合在箱体内，当对关节轴承进行检测时，通过温度箱内的加热装置和/或制冷装置改变检测时的环境温度，可以在不同的温度下对关节轴承寿命进行检测，解决了现有技术中关节轴承试验机不能在对不同温度下对关节轴承的寿命进行检测的问题。

Description

一种复合摆动式关节轴承试验系统及其温度箱

技术领域

本实用新型涉及轴承检测领域，尤其涉及一种复合摆动式关节轴承试验系统及其温度箱。

背景技术

在对关节轴承的研发和生产过程中，需要对关节轴承的寿命进行检测。在授权公告号为CN201749030U的中国实用新型专利提供了一种复合摆动式关节轴承试验机，该试验机上设置有机架，关节轴承通过夹持机构固定在机架上，关节轴承的内圈与第一传动轴相连，关节轴承的外圈与第二传动轴相连，第一传动机构与第二传动机构的轴线重合并分别在驱动电机的驱动下转动，从而带动内圈与外圈相互转动；关节轴承的下部还设置有液压加载机构调整施加在关节轴承上的载荷力矩，液压加载机构能够模拟关节轴承的实际工况，通过模拟关节轴承在转动时的工况以及动作过程能够更加准确的测量出关节轴承的使用寿命。在授权公告号为CN103323241B的中国发明专利中提供了一种复合摆动式关节轴承寿命试验机，对上述的复合摆动式关节轴承试验机进行改进，在试验机上设置两个径向传动轴（第二传动轴）和两个轴向传动轴（第一传动轴），径向传动轴和轴向传动轴之间通过关节轴承相连，这样设置能够同时对四个关节轴承进行检验，大大提高了检验效率。

在对关节轴承的寿命检测过程中，环境温度对关节轴承的寿命影响较大，上述的两种关节轴承试验机无法改变关节轴承运行时的环境温度，只能在常温环境下对关节轴承进行检测，因此无法全面的检测关节轴承的性能。

在授权公告号为CN204128825U的中国实用新型专利中提供的热动力轴承试验机中，可以将轴承放置在温度箱中进行检测，通过改变温度箱的温度来检测不同温度下轴承的寿命以及性能。但是在上述试验机中温度箱的对接处还集成有夹持机构，且上述热动力轴承试验机只能对普通轴承进行检测，关节轴承的运动时为交叉运动，上述试验机中的温度箱不能直接在关节轴承检测试验机上使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合摆动式关节轴承试验系统适配的温度箱，用于解决现有技术中温度箱不能直接应用在关节轴承试验机上以对关节轴承进行不同温度下检测的问题；同时本实用新型还提供一种复合摆动式关节轴承试验系统，用于解决在现有技术中不能在不同的环境温度下对关节轴承寿命进行检测的问题。

为实现上述目的，一种复合摆动式关节轴承试验系统技术方案是：复合摆动式关节轴承试验系统，包括试验机，试验机包括机架，机架上设有轴线垂直相交布置的径向传动轴和轴向传动轴，复合摆动式关节轴承试验系统还包括布置在径向传动轴和轴向传动轴交叉处的温度箱，该温度箱支撑放置所述机架上或者支撑放置在与所述机架相对静止布置的温度箱基座上，所述温度箱内设有用于容纳待检测关节轴承的容纳腔，温度箱上设有供轴向传动轴穿过的轴向穿孔和供径向传动轴穿过的径向穿孔；轴向传动轴与轴向穿孔之间、径向传动轴与径向穿孔之间均设有间隙，所述温度箱还包括用于调整箱内温度的加热装置和/或制冷装置。

本实用新型复合摆动式关节轴承试验系统的有益效果是：将温度箱设置在试验机上的机架上，温度箱的容纳腔容纳有待检测的关节轴承，轴向传动轴穿过温度箱上的轴向穿孔与关节轴承内圈连接，径向传动轴穿过温度箱上的径向穿孔与关节轴承外圈连接，当对关节轴承进行检测时，通过温度箱内的加热装置和/或制冷装置改变检测时的环境温度，从而可以在不同的温度下对关节轴承寿命进行检测，解决了现有技术中关节轴承试验机不能在对不同温度下对关节轴承的寿命进行检测的问题。

进一步的，所述温度箱包括扣装在一起的上盖和下底座，所述径向穿孔和轴向穿孔均由所述上盖和下底座围成；通过将温度箱设置为上下两部分，保证温度箱可拆的装配在一起。

进一步的，所述上盖上相邻两个侧面具有半圆形的径向上缺口和半圆形的轴向上缺口，所述下底座上设有与径向上缺口对应的半圆形的径向下缺口，径向上缺口和径向下缺口对合形成所述径向穿孔，下底座上还设有与轴向上缺口对应的半圆形的轴向下缺口，轴向上缺口和轴向下缺口对合形成所述轴向穿孔；径向上缺口和径向下缺口对合形成供径向传动轴穿过的径向穿孔，轴向上缺口和轴向下缺口对合形成供轴向传动轴穿过的轴向穿孔，由于上盖和下底座扣装在一起，在扣装过程中可以直接形成轴向穿孔和径向穿孔。

进一步的，所述下底座包括沿轴向传动轴延伸方向布置的前半部和后半部，所述轴向下缺口设置在后半部上，后半部在与前半部的对合处还具有弧形的后缺口，前半部具有与后缺口对应的前缺口，前缺口与后缺口对合形成所述径向下缺口；试验机的下方有其他检验装置，将下底座分为前半部和后半部便于完成对温度箱的拼接，利用前缺口与后缺口形成供径向传动轴通过的径向下缺口，结构简单、容易实现。

进一步的，还包括用于对施加在关节轴承上的载荷进行调整的液压加载机构，所述温度箱的底部设有开口，液压加载机构的支撑座包围设置在所述开口内；液压加载机构能够在对关节轴承进行检测时提供载荷，使关节轴承更符合在实际工作状态下的运行工况，温度箱底板上的开口与液压加载机构的支撑座相互配合将温度箱下部封闭，使温度箱内部形成封闭区域，便于控制和保持温度箱内的温度。

进一步的，所述温度箱的内侧面上设置有朝向温度箱内部延伸的内沿，所述开口由内沿围合形成；温度箱底部的内侧面向内延伸形成开口，温度箱的整体结构更加紧凑。

进一步的，所述上盖上设置有形成制冷装置的冷管；通过在上盖上设置冷管降低温度箱内的温度，技术成熟，方便设置。

进一步的所述下底座的侧壁上设有形成加热装置的加热管；在下底座的侧壁上设置加热管提高温度箱的温度，技术成熟，方便设置。

进一步的，所述其中一个下底座的侧壁上设置有观察窗；设置观察窗可以直观地检测到关节轴承的状况。

本实用新型的温度箱的技术方案是：所述温度箱内设有用于容纳待检测关节轴承的容纳腔，温度箱上设有供轴向传动轴穿过的轴向穿孔和供径向传动轴穿过的径向穿孔；轴向传动轴与轴向穿孔之间、径向传动轴与径向穿孔之间均设有间隙，所述温度箱还包括用于调整箱内温度的加热装置和/或制冷装置。

本实用新型的温度箱的有益效果是：温度箱的容纳腔容纳有待检测的关节轴承，轴向传动轴穿过温度箱上的轴向穿孔与关节轴承内圈连接，径向传动轴穿过温度箱上的径向穿孔与关节轴承外圈连接，当对关节轴承进行检测时，通过温度箱内的加热装置和/或制冷装置改变检测时的环境温度，从而可以在不同的温度下对关节轴承寿命进行检测，解决现有技术中温度箱不能直接应用在关节轴承试验机上对关节轴承进行不同温度下检测的问题。

进一步的，所述温度箱包括扣装在一起的上盖和下底座，所述径向穿孔和轴向穿孔均由所述上盖和下底座围成；通过将温度箱设置为上下两部分，保证温度箱可拆的装配在一起。

进一步的，所述上盖上相邻两个侧面具有半圆形的径向上缺口和半圆形的轴向上缺口，所述下底座上设有与径向上缺口对应的半圆形的径向下缺口，径向上缺口和径向下缺口对合形成所述径向穿孔，下底座上还设有与轴向上缺口对应的半圆形的轴向下缺口，轴向上缺口和轴向下缺口对合形成所述轴向穿孔；径向上缺口和径向下缺口对合形成供径向传动轴穿过的径向穿孔，轴向上缺口和轴向下缺口对合形成供轴向传动轴穿过的轴向穿孔，由于上盖和下底座扣装在一起，在扣装过程中可以直接形成轴向穿孔和径向穿孔。

进一步的，所述下底座包括沿轴向传动轴延伸方向布置的前半部和后半部，所述轴向下缺口设置在后半部上，后半部在与前半部的对合处还具有弧形的后缺口，前半部具有与后缺口对应的前缺口，前缺口与后缺口对合形成所述径向下缺口；试验机的下方有其他检验装置，将下底座分为前半部和后半部便于完成对温度箱的拼接，利用前缺口与后缺口形成供径向传动轴通过的径向下缺口，结构简单、容易实现。

进一步的，还包括用于对施加在关节轴承上的载荷进行调整的液压加载机构，所述温度箱的底部设有开口，液压加载机构的支撑座包围设置在所述开口内；液压加载机构能够在对关节轴承进行检测时提供载荷，使关节轴承更符合在实际工作状态下的运行工况，温度箱底板上的开口与液压加载机构的支撑座相互配合将温度箱下部封闭，使温度箱内部形成封闭区域，便于控制和保持温度箱内的温度。

进一步的，所述温度箱的内侧面上设置有朝向温度箱内部延伸的内沿，所述开口由内沿围合形成；温度箱底部的内侧面向内延伸形成开口，温度箱的整体结构更加紧凑。

进一步的，所述上盖上设置有形成制冷装置的冷管；通过在上盖上设置冷管降低温度箱内的温度，技术成熟，方便设置。

进一步的所述下底座的侧壁上设有形成加热装置的加热管；在下底座的侧壁上设置加热管提高温度箱的温度，技术成熟，方便设置。

进一步的，所述其中一个下底座的侧壁上设置有观察窗；设置观察窗可以直观地检测到关节轴承的状况。

附图说明

图1为本实用新型复合摆动式关节轴承试验系统实施例一工作时的示意图；

图2为图1中温度箱的示意图；

图3为图1中温度箱的另一侧示意图；

图4为图1中温度箱的拆分示意图；

图5为图1中温度箱的透视图；

其中：1-温度箱，2-轴向传动轴，3-径向传动轴，4-上盖，5-前半部，6-后半部，7-螺栓，8-轴向穿孔，9-径向穿孔，10-玻璃盖板，11-加热管，12-冷管，13-热电偶，14-控制器，15-轴承夹具，16-关节轴承，17-液压加载机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的复合摆动式关节轴承试验系统作进一步说明。

本实用新型的复合摆动式关节轴承试验系统的实施例一，包括试验机，试验机上设置有机架，复合摆动式关节轴承试验系统还包括支撑放置在机架上的温度箱1。

如图1所示，机架上设有轴向传动轴2和径向传动轴3，关节轴承16的外圈与径向传动轴3相连，关节轴承16的内圈与轴向传动轴2相连，关节轴承16通过轴承夹具15固定在温度箱1内部，由于关节轴承16的特性，轴向传动轴2和径向传动轴3垂直设置，关节轴承16还连接有液压加载机构17来调整施加在关节轴承16上的载荷以模拟关节轴承在工作时的工况。

如图2、图3和图4所示，温度箱1为上盖4和下底座对合形成，该温度箱为方形，上盖4和下底座通过螺栓7可拆固定连接，上盖4和下底座均由机械性能良好的铝合金材料加工而成。

定义轴向传动轴2延伸的方向为前后方向，下底座沿前后方向分为前半部5和后半部6，前半部5和后半部6之间通过螺栓7可拆连接。上盖4的后侧面上有半圆形的轴向上缺口，与后侧面相邻的左侧面上有半圆形的径向上缺口；后半部6的后侧面上有与轴向上缺口对应的轴向下缺口，轴向下缺口与上盖4的轴向上缺口形成供轴向传动轴2穿过的轴向穿孔8；后半部6的左侧面与前半部5的对接处有弧形的后缺口，前半部5上有与弧形的后缺口对称的弧形的前缺口，后缺口和前缺口对合形成供径向传动轴3通过的半圆形的径向下缺口，径向下缺口与上盖4的径向上缺口形成供径向传动轴3穿过的径向穿孔9。由于轴向传动轴2和径向传动轴3垂直设置，因此将两个穿孔设置在方形的温度箱1相邻的两个侧面上保证轴向传动轴2和径向传动轴3能够穿过。径向穿孔9与径向传动轴3之间存在间隙，轴向穿孔8与轴向传动轴2之间存在间隙，防止径向传动轴3与轴向传动轴2转动时与温度箱1发生干涉。

下底座的前半部5和后半部6的内侧面上有垂直与内侧面向温度箱1内延伸的内沿，内沿围合形成下底座底部的开口，该开口将液压加载机构17的支撑座包围，液压加载机构17的支撑与温度箱1内凸起形成温度箱1的底面，该底面将温度箱1下部封闭，使温度箱1形成一个封闭的容纳腔，便于对温度箱1内部的温度进行控制。

温度箱1内部的容纳腔用于容纳关节轴承16，将关节轴承16置于容纳腔中，通过改变温度箱1内部的环境温度来模拟关节轴承16在工作时的工作温度，检测出不同温度下关节轴承16的寿命及性能。

下底座的前半部5前侧与上盖4的交合处开设有观察窗，观察窗处设置有玻璃盖板10，通过观察窗可以观察温度箱1中关节轴承16的运行情况。

如图4和如图5所示，温度箱1的上盖4上还设有制冷装置，该制冷装置具体为固定在上盖4内侧且以蛇形排布的冷管12，冷管12作为供冷媒流通的通道，在工作时通入低温介质，能够与温度箱1内发生热交换以此降低温度箱1内的温度，本实施例中采用液氮作为冷却介质；冷管12的入口和出口凸出上盖4的侧面并与设置在温度箱1外部的液氮罐相连。将液氮罐设置在控制器14内部，通过控制器14可以对冷管12中通入液氮对来降低温度箱1内环境温度，从而改变了关节轴承16的工作温度。

温度箱1的下底座上还设有加热装置，该加热装置具体为固定在下底座前半部5相对两侧的内侧壁上的加热管11，加热管11在前半部5相对的内侧壁上呈U形排布，加热管11与控制器14内的电源模块相连，加热管11通电后能够产生热量并与温度箱1内部发生热交换，从而提高温度箱1内的温度。通过冷管12和加热管11可以将温度箱1内的温度调整在-60℃与450℃之间，实现不同温度下对关节轴承16的寿命进行检测；同时冷管12与加热管11技术成熟，方便设置。

温度箱1内部还设有热电偶13，以检测温度箱1内部温度，并将检测信号传输到控制器14中，通过控制器14控制加热管11和冷管12的通流量使温度箱1内的温度趋于恒定。同时温度箱1内还设置有对关节轴承16的温度进行检测的温度传感器，从而测定不同环境温度下关节轴承16运行时的温度。

本实用新型的复合摆动式关节轴承试验系统在组装时，首先将关节轴承16连接在轴向传动轴2和径向传动轴3上，然后将下底座的前半部5和后半部6对接后通过螺栓7连接在一起，后半部6后侧的下缺口处于轴向传动轴2的下方，前半部5和后半部6对合形成的下缺口处于径向传动轴3的下方，将上盖4放置在下底座上，通过螺栓7将上盖4和下底座拼装，将控制器14与上盖4上的冷管12以及下底座上的加热管11相连，完成整个温度箱1的拼接，然后将温度箱1放置在机架上。

本实用新型的复合摆动式关节轴承试验系统将温度箱1可拆分的组装在试验机上，通过控制器14能够对温度箱1内的环境温度进行调整使温度保持恒定，从而测定不同环境温度下关节轴承16的寿命及性能，解决了现有技术中不能在不同的环境温度下对关节轴承16寿命进行检测的问题。

本实用新型的实施例二，与实施例一的不同之处在于：温度箱的下底座为上下贯穿的框形，温度箱的相邻两侧面上设有U形缺口，U形缺口垂直朝上或垂直朝下，下底座上还设有与U形缺口配合形成穿孔的封板，径向传动轴和轴向传动轴通过U型缺口贯穿下底座的侧面并放置在封板与U形缺口形成穿孔中。

本实用新型的实施例三，与实施例一的不同之处在于：温度箱的上盖和下底座也可以是多个活动的板体拼接形成，并在相邻的两侧面上设置穿孔供径向传动轴和轴向传动轴穿过。

本实用新型的实施例四，与实施例一的不同之处在于：温度箱在水平方向上的截面为圆筒形或扇形，温度箱的侧壁上供互相垂直的径向传动轴和轴向传动轴通过的径向穿孔和轴向穿孔。

本实用新型的实施例五，与实施例一的不同之处在于：所述冷管设置在下箱体与轴向穿孔相对的一侧的内侧面上。

本实用新型的实施例六，与实施例一的不同之处在于：所述加热管设置两组，一组处于前半部的内侧面上，另一组设置在后半部的内侧面上。

本实用新型的实施例七，与实施例一的不同之处在于：温度箱底部的内侧面上不设置向温度箱内延伸的凸起，温度箱底部的开口由温度箱的侧壁围成，液压加载机构的支撑座的大小与温度箱底部的开口大小箱吻合。

本实用新型的实施例八，与实施例一的不同之处在于：试验机上设置有机架，机架上设置有相对与机架静止的温度箱基座，温度箱支撑放置在温度箱基座上。

本实用新型的实施例九，与实施例一的不同之处在于：液压加载机构与温度箱底部开口之间间隙配合。

本实用新型的实施例十，与实施例一的不同之处在于：温度箱内只设置有加热装置，或者温度箱内只设置有制冷装置。

本实用新型的实施例十一，与实施例一的不同之处在于：径向穿孔设置在温度箱的右侧面。

本实用新型的实施例十二，与实施例一的不同之处在于：径向穿孔设置在温度箱的后侧面，轴向穿孔设置在温度箱的左侧面或者后侧面上，轴向穿孔由前半部的前缺口、后半部的后缺口和上盖的半圆形缺口对合形成。

本实用新型温度箱的实施例，与上述复合摆动式关节轴承试验系统中的温度箱结构相同，起到的作用也相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种复合摆动式关节轴承试验系统，包括试验机，试验机包括机架，机架上设有轴线垂直相交布置的径向传动轴和轴向传动轴，其特征在于：复合摆动式关节轴承试验系统还包括布置在径向传动轴和轴向传动轴交叉处的温度箱，该温度箱支撑放置所述机架上或者支撑放置在与所述机架相对静止布置的温度箱基座上，所述温度箱内设有用于容纳待检测关节轴承的容纳腔，温度箱上设有供轴向传动轴穿过的轴向穿孔和供径向传动轴穿过的径向穿孔；轴向传动轴与轴向穿孔之间、径向传动轴与径向穿孔之间均设有间隙，所述温度箱还包括用于调整箱内温度的加热装置和/或制冷装置。

2.根据权利要求1所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述温度箱包括扣装在一起的上盖和下底座，所述径向穿孔和轴向穿孔均由所述上盖和下底座围成。

3.根据权利要求2所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述上盖上相邻两个侧面具有半圆形的径向上缺口和半圆形的轴向上缺口，所述下底座上设有与径向上缺口对应的半圆形的径向下缺口，径向上缺口和径向下缺口对合形成所述径向穿孔，下底座上还设有与轴向上缺口对应的半圆形的轴向下缺口，轴向上缺口和轴向下缺口对合形成所述轴向穿孔。

4.根据权利要求3所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述下底座包括沿轴向传动轴延伸方向布置的前半部和后半部，所述轴向下缺口设置在后半部上，后半部在与前半部的对合处还具有弧形的后缺口，前半部具有与后缺口对应的前缺口，前缺口与后缺口对合形成所述径向下缺口。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：还包括用于对施加在关节轴承上的载荷进行调整的液压加载机构，所述温度箱的底部设有开口，液压加载机构的支撑座包围设置在所述开口内。

6.根据权利要求5所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述温度箱的内侧面上设置有朝向温度箱内部延伸的内沿，所述开口由内沿围合形成。

7.根据权利要求5所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述上盖上设置有形成制冷装置的冷管。

8.根据权利要求5所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述下底座的侧壁上设有形成加热装置的加热管。

9.根据权利要求5所述的复合摆动式关节轴承试验系统，其特征在于：所述其中一个下底座的侧壁上设置有观察窗。

10.温度箱，其特征在于：所述温度箱为权利要求1至9中任一项复合摆动式关节轴承试验系统中的温度箱。