CN211477611U - 一种滚轮轴承试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滚轮轴承试验装置，包括试验台主体，在验台主体上设置驱动系统，加载系统和检测系统；驱动系统的输出端连接传动轴的输入端，在传动轴上设置扭矩传感器，传动轴的输出端通过弹性柱销联轴器连接主轴；在主轴上安装转速传感器；主轴通过楔式动力卡盘的螺栓组与测试轴连接，楔式动力卡盘加持试验轴承轴承座，试验轴承轴承座内设置试验轴承，楔式动力卡盘可带动试验轴承外圈旋转；加载系统的载荷加载端与试验轴承内圈接触；扭矩传感器、转速传感器和拉压力传感器均与所述检测系统连接。本实用新型可以有效获取多种模拟工况下试验轴承温度、扭矩、温度等关键性能参数，具有结构简单、测试功能丰富等优点。

Description

一种滚轮轴承试验装置

技术领域

本实用新型属于轴承试验技术领域，具体涉及一种滚轮轴承试验装置。

背景技术

滚动轴承属于机械关键零部件，其性能好坏直接影响到所支承轴系乃至整机的服役性能。普通工况下，滚动轴承主要是从标准目录中进行选型工作；而在一些高速、高温、重载及变载等特殊工况下，滚动轴承以往经典数据不足，需要开展相关试验研究。滚轮轴承是一种特殊的圆柱滚子轴承，该轴承的主要特点是能够承受较强的载荷，被广泛用于冶金以及其他特种设备中，其性能直接影响到设备以及工程是否能够正常运转及可靠工作。

当前市场上通用滚动轴承试验装置主要是针对专门的检测件设计，存在结构单一、测试参数范围窄、精度低等局限，并且缺少用于滚轮轴承的专用试验系统，因此设计一款滚轮轴承试验系统以获取各种结构、工况、润滑等参数对滚轮轴承寿命影响机理具有较大的工程意义与价值。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种滚轮轴承试验装置，解决现有技术中缺少滚轮轴承专用试验系统的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种滚轮轴承试验装置，包括试验台主体，在验台主体上设置驱动系统，加载系统和检测系统，试验台主体分别与驱动系统，加载系统和检测系统连接；所述驱动系统的输出端连接传动轴的输入端，在传动轴的输入端通过第一弹性梅花联轴器和第二弹性梅花联轴器设置扭矩传感器，在传动轴上设置一对深沟球轴承配合轴承座进行支承，传动轴的输出端通过弹性柱销联轴器连接主轴，主轴上设置两对圆柱滚子轴承配合轴承座进行支承；在两对圆柱滚子轴承配合轴承座之间的主轴上安装转速传感器；所述主轴通过楔式动力卡盘的螺栓组与测试轴连接，楔式动力卡盘加持试验轴承轴承座，试验轴承轴承座内设置试验轴承，楔式动力卡盘可带动试验轴承外圈旋转；所述加载系统的载荷加载端与试验轴承内圈接触，在所述测试轴与加载系统之间安装拉压力传感器用于测量作用于试验轴承内圈上的载荷；所述扭矩传感器、转速传感器和拉压力传感器均与所述检测系统连接。

进一步的，所述驱动系统选用变压变频调速三相异步电动机作为动力输入。

进一步的，所述加载系统选用液压缸来进行加载。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

滚轮轴承试验系统的设计目的是对选定的滚轮轴承依据其特定的工作状况进行轴承试验。因为滚轮轴承被广泛用于大型机械中，其特点是能够承受非常大的载荷。试验过程中通过对试验轴承各项关键参数如转速、温度、扭矩、温度等参数的采集，对滚轮轴承在试验工况与实际运行工况性能进行对比，最终为滚轮轴承的选型、保养、检测等提供更加科学可靠的参考依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型的总装配体图；

图2是本实用新型的传动轴结构示意图；

图3是本实用新型的主轴结构示意图；

图4是本实用新型的测试轴结构示意图。

图中，1-驱动系统，2-第一弹性梅花联轴器，3-扭矩传感器，4-第二弹性梅花联轴器，5-深沟球轴承轴承座，6-弹性柱销联轴器，7-圆柱滚子轴承轴承座，8-楔式动力卡盘，9-试验轴承轴承座，10-拉压力传感器，11-加载系统，12-转速传感器，13-试验台主体，14-传动轴，15-主轴，16-测试轴。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使他人对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

参见图1-图4所示的一种滚轮轴承试验装置，包括试验台主体13，驱动系统1，加载系统11和检测系统，试验台主体13分别与驱动系统1，加载系统11和检测系统连接；试验台主体13选用悬臂式结构。驱动系统1与传动轴14的输入连接，其中间加有扭矩传感器3，其三者通过两个弹性梅花联轴器2和4连接。传动轴14与主轴15之间通过弹性柱销联轴器6连接。传动轴14只承受两端的联轴器的重量，故选用一对深沟球轴承配合轴承座5进行支承。主轴15承受较大的弯矩、较小的扭矩，故选用两对圆柱滚子轴承配合轴承座7进行支承。在两圆柱滚子轴承轴承座7之间安装转速传感器12用于测量主轴转速，在试验台主体13上安装支架用于安装转速传感器。主轴15与测试轴16通过楔式动力卡盘8的螺栓组连接。因为试验轴承需要外圈旋转，所以选择楔式动力卡盘8加持试验轴承轴承座9，进而带动试验轴承外圈旋转。在测试轴16与加载系统11之间安装拉压力传感器10用于测量作用于试验轴承内圈上的载荷，在试验台主体13上安装左连接件和右连接件用于连接测试轴16、拉压力传感器10和加载系统11。

驱动系统1选用变压变频调速三相异步电动机作为动力输入，该滚轮轴承试验机所要求试验轴承需要外圈以低转速工作，电主轴适用于高转速的情况，所以不适合本试验系统所要求的工作状况。电动机和柴油机都能够实现低转速的工作情况，但是柴油机具有体积较大、噪音较大和污染较大等缺点。

加载系统11选用液压缸来进行加载。该试验系统所要求施加在试验轴承上面的载荷属于一种变载并且加载较大的一种工作状况。机械加载结构简单，但是很难控制加载力的大小以及很难精准的施加载荷，并且不能进行连续的变加载技术要求。气动加载以及液压加载都能够实现变载的要求，但是气动加载噪音较大。电加载结构比较复杂。经过对比，虽然液压缸加载后期会有介质泄漏等问题。但是其体积小，能够施加载荷较大，常用于一些大型机械设备中。并且其能够实现变载，加载较稳定。

检测系统根据滚轮轴承试验系统的测试要求，需要对拉压力、扭矩、转速、温度等参数进行测量。所以要选用适合本试验系统的拉压力传感器、扭矩传感器、转速传感器和温度传感器。试验轴承所加的载荷通过S型拉压力传感器10进行测量。扭矩通过扭矩传感器3进行测量。试验机的转速通过非接触式转速传感器12进行测量，根据轴的转速来间接测量试验轴承的转速。温度的测量通过非接触式红外温度传感器进行测量，根据试验系统结构设计特点，循环油经过试验轴承内部，在循环油路下方测量出油口的温度来间接测量试验轴承工作温度。

本实用新型的工作原理为：

根据试验要求设定驱动系统1转速以控制传动轴14转速，传动轴14通过弹性柱销联轴器6驱动主轴15转动，因为试验轴承需要外圈旋转，所以选择楔式动力卡盘8加持试验轴承轴承座9，进而带动试验轴承外圈旋转。因为试验轴承外圈需要旋转很难加载，所以将载荷通过加载系统11施加在试验轴承内圈上。试验开始后，计算机系统中的数据采集处理程序通过采集转速传感器12测量所得的主轴转速，拉压力传感器10测量所得的试验轴承所受载荷，温度传感器测量所得的试验轴承温度以及扭矩传感器3测量所得的传动轴14的扭矩，并将这些数据送入计算机内的A/D转换板，经过计算机判断、运算、处理后呈现不同曲线实现数据实时采集、处理和存储。该试验系统能够模拟低速重载情况下滚轮轴承的运行情况。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种滚轮轴承试验装置，其特征在于：包括试验台主体(13)，在验台主体(13)上设置驱动系统(1)，加载系统(11)和检测系统，试验台主体(13)分别与驱动系统(1)，加载系统(11)和检测系统连接；所述驱动系统(1)的输出端连接传动轴(14)的输入端，在传动轴(14)的输入端通过第一弹性梅花联轴器(2)和第二弹性梅花联轴器(4)设置扭矩传感器(3)，在传动轴(14)上设置一对深沟球轴承配合轴承座(5)进行支承，传动轴(14)的输出端通过弹性柱销联轴器(6)连接主轴(15)，主轴(15)上设置两对圆柱滚子轴承配合轴承座(7)进行支承；在两对圆柱滚子轴承配合轴承座(7)之间的主轴(15)上安装转速传感器(12)；所述主轴(15)通过楔式动力卡盘(8)的螺栓组与测试轴(16)连接，楔式动力卡盘(8)加持试验轴承轴承座(9)，试验轴承轴承座(9)内设置试验轴承，楔式动力卡盘(8)可带动试验轴承外圈旋转；所述加载系统(11)的载荷加载端与试验轴承内圈接触，在所述测试轴(16)与加载系统(11)之间安装拉压力传感器(10)用于测量作用于试验轴承内圈上的载荷；所述扭矩传感器(3)、转速传感器(12)和拉压力传感器(10)均与所述检测系统连接。

2.根据权利要求1所述滚轮轴承试验装置，其特征在于：所述驱动系统(1)选用变压变频调速三相异步电动机作为动力输入。

3.根据权利要求1或2所述滚轮轴承试验装置，其特征在于：所述加载系统(11)选用液压缸来进行加载。

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