CN216746597U - 一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，包括机体、主轴、防水试验箱和防尘试验箱，主轴通过轴承座安装在机体上，主轴的两端分别设有用于安装轴箱体的定位装置，轴箱体可通过定位装置固定在机体上，轴箱体的内孔中设有轴箱轴承，主轴的端头部可安装到轴箱轴承内孔中；防水试验箱和防尘试验箱分别位于主轴的两端，轴箱体位于防水试验箱或防尘试验箱内部。本实用新型通过防水试验箱或防尘试验箱内的水循环装置或风循环装置较真实的模拟下雨天气及沙尘暴天气，保证水流稳定，喷淋均匀，风压稳定，沙尘扬起、进出循环，防水、防尘效果好，最大程度满足试验要求，通用性强，填补了此类型地铁轴箱轴承防水、防尘试验设备的行业空白。

Description

一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机

技术领域

本实用新型涉及机械试验技术领域，尤其是涉及一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机。

背景技术

应用于地铁线路的轴箱轴承，需要做防水、防尘试验，地铁轴箱轴承防水、防尘一体试验也叫密封性试验，是用来检测轴承或轴箱体的密封性能，可分为静态密封试验和动态密封试验。静态密封试验用来检测轴箱体的密封性能；动态密封试验用来检测地铁轴箱轴承的密封性能。而目前市场上并无此类专门针对地铁轴箱轴承的防水、防尘试验设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，可用于对地铁轴箱轴承进行防水、防尘试验。

根据本实用新型的一个目的，本实用新型提供一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，包括机体、主轴、防水试验箱和防尘试验箱，所述主轴通过轴承座安装在所述机体上，所述主轴与动力传输装置连接且可在所述动力传输装置的带动下绕所述轴承座转动，所述主轴的两端分别设有用于安装轴箱体的定位装置，所述轴箱体可通过定位装置固定在所述机体上，所述轴箱体的内孔中设有轴箱轴承，所述主轴的端头部可安装到所述轴箱轴承内孔中；所述防水试验箱和所述防尘试验箱分别位于所述主轴的两端，所述轴箱体位于所述防水试验箱或所述防尘试验箱内部。

进一步地，所述机体的中间部分设有用于容纳所述动力传输装置的开口，所述动力传输装置包括电机和小皮带轮，所述小皮带轮固定安装在所述电机的电机轴上，所述主轴上固定安装有大皮带轮，所述小皮带轮和所述大皮带轮之间通过同步带连接。

进一步地，所述防水试验箱包括防水箱体和水循环装置，所述防水箱体位于所述主轴上，所述水循环装置包括水箱、水泵和喷淋装置，所述水箱位于所述机体底部，所述水箱内设有带颜色的喷淋水，所述水泵位于所述水箱内，所述喷淋装置包括圆弧管，所述圆弧管的一端设有进水孔，所述进水孔通过供水管路与所述水泵连接，所述圆弧管的侧壁上设有若干喷淋孔，所述喷淋孔上安装有喷嘴。

进一步地，所述防尘试验箱包括防尘箱体和风循环装置，所述防尘箱体位于所述主轴上，所述防尘箱体内存放有细金刚砂，所述风循环装置包括风机，所述风机通过支架与所述机体固定连接，所述风机分别连接有进风管路和出风管路，所述进风管路和所述出风管路分别与所述防尘箱体连通。

进一步地，所述防水箱体和所述防尘箱体与所述主轴连接的侧壁上均设有倒U型开口，所述防水箱体位于所述倒U型开口的两侧侧壁上设有防水挡板；所述防水箱体和所述防尘箱体的顶面均设有观察窗；所述防水箱体和所述防尘箱体与所述主轴连接连接处均设有密封条。

进一步地，所述机体上设有定位座板，所述轴箱体上和所述定位座板上分别设有定位孔，所述轴箱体上和所述定位座板通过定位柱连接，所述定位柱分别穿过所述轴箱体上和所述定位座板上的所述定位孔以实现所述轴箱体和所述定位座板的连接。

进一步地，所述主轴通过退卸衬套与所述轴箱轴承连接，所述退卸衬套的外圆柱面与所述轴箱轴承连接，所述退卸衬套的内锥面与所述主轴连接。

进一步地，所述轴承座的数量为两个，所述轴承座内设有角接触球轴承，所述轴承座上设有轴承压盖。

进一步地，所述电机为变频电机，所述风机为中压风机，所述水泵上设有水泵开关。

进一步地，还包括控制装置，所述控制装置包括电控柜和变频器，所述电控柜与所述变频器连接，所述变频电机、所述中压风机和所述水泵开关分别与所述电控柜连接，所述电控柜上设有触摸屏。

本实用新型的技术方案满足对地铁轴箱轴承进行防水、防尘集于一体的试验功能，可同时试验，也可分开试验，灵活方便。通过防水试验箱或防尘试验箱内的水循环装置或风循环装置较真实的模拟下雨天气及沙尘暴天气，保证水流稳定，喷淋均匀，风压稳定，沙尘扬起、进出循环，防水、防尘密封处结构简单且密封可靠，防水、防尘效果好，最大程度满足试验要求，试验范围广，通用性强，填补了此类型地铁轴箱轴承防水、防尘试验设备的行业空白。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例图1中A-A的的剖视图；

图3为本实用新型实施例图1中B-B的的剖视图；

图4为本实用新型实施例图1中C-C的的剖视图；

图5为本实用新型实施例中圆弧管的结构示意图；

图中，1-机体；2-主轴；3-防水试验箱；4-防尘试验箱；5-轴承座；6-轴承压盖；7-轴箱体；8-退卸衬套；9-变频电机；10-小皮带轮；11-大皮带轮；12-定位座板；13-圆弧管；14-喷嘴；15-风机支架；16-防水挡板；17-定位柱；18-观察窗；19-中压风机。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-图5所示，

一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，包括机体1、主轴2、防水试验箱3和防尘试验箱4，主轴2通过轴承座5安装在机体1上，主轴2与动力传输装置连接且可在动力传输装置的带动下绕轴承座5转动，轴承座5的数量为两个，轴承座5内设有角接触球轴承，轴承座5上设有轴承压盖6。轴承座5为一优质钢加工而成的，用于安装主轴2的支撑轴承--角接触球轴承，该轴承成对使用，背靠背安装，承受较大轴向力。该轴承座与主轴及轴承压盖配合使用，实现角接触球轴承的轴向定位。

主轴2的两端分别设有用于安装轴箱体7的定位装置，轴箱体7可通过定位装置固定在机体1上，轴箱体7的内孔中设有轴箱轴承，主轴2的端头部通过退卸衬套8安装到轴箱轴承内孔中；退卸衬套8的外圆柱面与轴箱轴承连接，退卸衬套8的内锥面与主轴2连接。

机体1的中间部分设有用于容纳动力传输装置的开口，动力传输装置包括变频电机9和小皮带轮10，小皮带轮10固定安装在变频电机9的电机轴上，主轴2上固定安装有大皮带轮11，小皮带轮10和大皮带轮11之间通过同步带连接。机体1是由优质钢结构板焊接而成的箱型床身，中间部分前开口用于容纳动力传输装置。在实际安装过中，通过常规张紧方式对皮带轮进行张紧。

本实用新型的主轴2是一根中间粗两端细的阶梯长轴，材料为优质钢，其结构是中间位置设置轴肩和外螺纹用于对大皮带轮11进行轴向定位，并通过键和紧定螺钉对大皮带轮11进行径向定位，使动力通过大皮带轮11传递给主轴2，两端锥面采用合理锥度与退卸衬套配合，实现地铁轴箱轴承的轴向定位，主轴2两端面开宽槽用于安装便于拆卸退卸衬套8用的工装，并且两端面还钻有螺纹孔，用于与地铁轴承前挡连接，进一步实现地铁轴箱轴承的轴向定位。

机体1上设有定位座板12，轴箱体7上和定位座板12上分别设有定位孔，轴箱体7上和定位座板12通过定位柱17连接，定位柱17分别穿过轴箱体7上和定位座板12上的定位孔以实现轴箱体7和定位座板12的连接。机体1的上表面用于安装防水试验箱3、防尘试验箱4、轴承座5、定位座板12等其它部件，机体1的上表面在安装定位座板12处加工一些列螺纹孔用于应对不同型号的轴箱体7。

本实用新型采用定位装置对地铁轴箱轴承和轴箱体进行轴向和径向定位，定位装置主要包括定位座板、定位柱和退卸衬套等，定位座板12可以采用平板形式或座板形式，安装面加工有薄厚区别，在定位座板12中间开与轴箱体7定位孔大小一样的带公差定位孔，定位座板12上有腰形孔通过螺钉安装在机体1上平面螺纹孔系的合适位置，同时配合机体1、主轴2、定位柱17实现不同型号轴箱体7的轴向和径向定位，限制其所有自由度。

定位柱17为一由钢管和钢板焊接而成，钢管用来定位，钢板用来方便抓取，钢管外径与定位孔小间隙配合，钢管外径和长度可随着地铁轴箱轴承型号的不同而变化，实现不同型号地铁轴箱轴承的定位，在端面打字区分不同型号对应的不同定位柱。

退卸衬套8是一个内锥外直的圆柱体，材料为优质钢，其结构是内孔为锥面外径有涨紧通槽并一侧留有拆卸空间，采用内锥面与主轴2配合联接、外圆柱面与地铁轴箱轴承配合联接，并配合紧定螺钉的紧定力，较为便捷地实现地铁轴箱轴承的轴向定位和径向定位，限制地铁轴箱轴承除绕主轴2旋转外的其他自由度，内径与主轴2配合尺寸不变，外径尺寸可随着地铁轴箱轴承型号的不同而变化，实现不同型号地铁轴箱轴承的定位，在端面分不同型号对应的不同退卸衬套。

防水试验箱3和防尘试验箱4分别位于主轴2的两端，轴箱体7位于防水试验箱3和防尘试验箱4内部；防水试验箱3包括防水箱体和水循环装置，防水箱体位于主轴2上，水循环装置包括水箱、水泵和喷淋装置，水箱位于机体1底部，水箱也可以直接采用机体1的内部空间直接焊接形成水箱。水箱内设有带颜色的喷淋水，水泵位于水箱内，水泵上设有水泵开关。喷淋装置包括圆弧管13，圆弧管13的一端设有进水孔，圆弧管13的另一端封闭，进水孔通过供水管路与水泵连接，圆弧管13的侧壁上设有若干喷淋孔，喷淋孔上安装有喷嘴14。

本实用新型水循环装置是一整套装置，可以按照试验要求模拟下雨天气，将水喷淋到地铁轴箱轴承前密封处，为防水试验提供水力资源。圆弧管13通过底座安装在机体1上表面靠近地铁轴箱轴承后挡位置，圆弧管13上喷嘴的喷淋区域为对中±60°范围。

防尘试验箱4包括防尘箱体和风循环装置，防尘箱体位于主轴2上，防尘箱体内存放有细金刚砂，风循环装置包括中压风机19，中压风机19通过风机支架15与机体1固定连接，风机支架15通过螺钉与机体1连接。中压风机分别连接有进风管路和出风管路，进风管路和出风管路分别与防尘箱体连通。

本实用新型风循环装置也是一整套装置，按照试验要求模拟沙尘暴天气，将风通过风机出风口送入防尘试验箱4入风口，风力搅动沙尘又通过中压风机入风口从防尘试验箱4出风口吸走，重新吸入中压风机，保证防尘试验箱的风压不降低也不饱和，以稳定的风压连续提供风力资源。其中沙土采用颗粒度较小的细金刚砂，试验前提前放置在防尘箱体内。风机采用中压风机，既可以吹风又可以吸风，与进风管路、出风管路和防尘试验箱形成一个密封闭环循环，并且耐磨损、压力较大，既可以吸沙土、吸木屑还可以吸其他小颗粒固体等。

防水箱体3和防尘箱体4与主轴2连接的侧壁上均设有倒U型开口，防水箱体3位于倒U型开口的两侧侧壁上设有防水挡板16，使喷淋装置喷出的水尽量不溢出。在防尘箱体4个角焊接有挡尘板，防止尘土聚集在角落而无法模拟实际的沙尘暴天气。

防水箱体3和防尘箱体4的顶面均设有观察窗18；防水箱体3和防尘箱体4与主轴2连接连接处均设有密封条。密封条的类型有两种：U型顶泡胶密封条或O型实心橡胶密封条。防水试验箱及防尘箱体前侧板上安装主轴处开的倒U型口均采用U型顶泡胶密封条进行密封，是一种钢板包边条，有一个槽用于夹持钢板，槽宽与不同钢板厚度相适宜，此类型密封条可防水亦可防尘。防尘试验箱底座用O型实心橡胶密封条进行密封，是一种圆形截面长度可任意截取的耐油耐腐蚀密封条，圆截面尺寸与防尘箱凹槽相适宜。

控制装置包括电控柜和变频器，电控柜与变频器连接，变频电机、中压风机和水泵开关分别与电控柜连接，电控柜上设有触摸屏。控制装置按照试验要求设定具体电气参数，发出电气动作命令，实现电气元件的开关控制和试验参数直接连续录入、输出电子化控制，以及参数在触摸屏上的设定和输出、试验数据的储存和向外部导出等。电控柜通过内部固定程式控制变频电机、中压风机和水泵开关的控制，实现部分固定参数的设置及固定程序的读写、发出电气动作命令等。变频器根据变频电机的实际需要，靠内部IGBT的开断来调整输出变频电机所需要的工作电源的电压和频率，从而控制变频电机达到试验要求的合适转速，又能调速还节能。触摸屏通过外部随机控制，可设定具体电气参数，并发出电气动作命令，实现试验参数直接连续录入、输出、储存和向外部导出电子化控制。

本实用新型通过变频器控制变频电机运转，按照试验要求使主轴2按动态密封性能试验标准规定的不同转速运行，实现动力传输及降速增扭的功能，模拟地铁真实运行速度，为试验机提供动力资源。其中，变频电机为动力传输源头，其功率小、转速高、扭矩大、恒功率和恒扭矩区域大，在其输出轴上直接安装小皮带轮10，并通过同步带将动力传输到大皮带轮11上，大皮带轮11通过键连接将动力传输给主轴2，动力层层递进，传输稳定可靠。

本实用新型所涉及的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机主要针对地铁线路轴承按照铁道行业标准TB/T 3017.1-2016的规定做防水、防尘试验，验证地铁轴箱轴承及轴箱体的防水性能和防尘性能。

在机体1上安装好动力传输装置、水循环装置、风循环装置的风机支架和中压风机。开启变频电机带动试验主轴运转，利用变频器控制变频电机使达到试验要求的各个转速；开启水泵模拟下雨天气，测定并控制水流量满足试验要求的3L/min，查看管道各个地方是否漏水、是否阻塞，保证水循环畅通；开启风机，查看管道各个地方是否漏风，风机转向是否是正确，风循环装置中进风口和出风口是否正确。

电气试运行结束后开始安装被测试零件，将退卸衬套8安装在地铁轴箱轴承内孔中，在将地铁轴箱轴承安装在轴箱体7内孔中，同时将其他轴箱体零件安装在轴箱体7前端，这一组零件从试验主轴防水箱端机体1上推入，采用退卸衬套8、螺钉、后挡等完成地铁轴箱轴承的轴向和径向定位，手动和目测检查其定位是否准确；当轴箱体9定位孔与定位座板12定位孔对齐时，从上而下插入定位柱17，协同机体1等完成轴箱体7的轴向和径向定位，手动和目测检查其定位是否准确；若需要防尘试验，则防尘端的地铁轴箱轴承和轴箱体的定位方法同防水端，从主轴2防尘端推入即可。

定位完成后，放置防水试验箱、对防水试验箱安装U型顶泡胶密封条、安装防水挡板；若需要防尘试验，则放置O型实心橡胶密封条、放置防尘试验箱、放置防尘箱前侧板，对防尘箱前侧板安装U型顶泡胶密封条，用螺栓联接防尘箱前侧板和防尘试验箱，中间需夹密封胶皮，最后将防尘箱前侧板和防尘试验箱用螺栓固定在机体1上平面上。

当整个机械安装完成、电气试运转完成后，开始正式试验，按照试验要求先做静态密封性能试验，之后在做动态密封性能试验，转速由变频电机控制，电气控制装置完成电气命令的发出、动作的控制、数据的输入输出、数据的存储和外部导出工作。试验不可中断，若中断必须停机拆卸各被测试零部件，清理干净水和沙尘后在重新组装测试，不允许不拆卸接着测试，这样试验数据不准确，影响试验效果和试验的正确性。

本实用新型结构简单，易于设计加工，采用焊接机体，制造周期短，制造成本低，以最低的成本、最简单的操作满足对地铁轴箱轴承进行防水、防尘集于一体的试验功能，可同时试验，也可分开试验，灵活方便。防水试验箱、防尘试验箱都采用较为简单的拆装方式，地铁轴承轴箱组成采用手动推入的安装方式，轴箱零件定位采用定位座和定位柱配合小间隙插入的定位方式，使试验过程拆卸方便，定位方便简单，缩短试验时间，效率高。本实用新型采用变频电机通过变频器控制，满足试验提出的各种转速要求，直接由变频电机通过同步带降速将动力传输到试验主轴上，实现动力传输及降速增扭的功能。采用触摸屏对非程式化数据进行输入、输出、存储和外部导出，可控制化强，安全可靠又方便灵活。

本实用新型通过水循环装置和风循环装置较真实的模拟下雨天气及沙尘暴天气，保证水流稳定，喷淋均匀，风压稳定，沙尘扬起、进出循环。防水、防尘密封处结构简单且密封可靠，防水、防尘效果好，最大程度满足试验要求。本实用新型结构紧凑，空间利用合理，外观大方美观，便于随时观察喷淋状态和尘土飞扬状态。对不同型号的地铁轴箱轴承可通用，更换褪卸衬套即可，试验范围广，通用性强。本实用新型填补了此类型地铁轴箱轴承防水、防尘试验设备的行业空白。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，包括机体、主轴、防水试验箱和防尘试验箱，所述主轴通过轴承座安装在所述机体上，所述主轴与动力传输装置连接且可在所述动力传输装置的带动下绕所述轴承座转动，所述主轴的两端分别设有用于安装轴箱体的定位装置，所述轴箱体可通过定位装置固定在所述机体上，所述轴箱体的内孔中设有轴箱轴承，所述主轴的端头部可安装到所述轴箱轴承内孔中；所述防水试验箱和所述防尘试验箱分别位于所述主轴的两端，所述轴箱体位于所述防水试验箱或所述防尘试验箱内部。

2.根据权利要求1所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述机体的中间部分设有用于容纳所述动力传输装置的开口，所述动力传输装置包括电机和小皮带轮，所述小皮带轮固定安装在所述电机的电机轴上，所述主轴上固定安装有大皮带轮，所述小皮带轮和所述大皮带轮之间通过同步带连接。

3.根据权利要求2所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述防水试验箱包括防水箱体和水循环装置，所述防水箱体位于所述主轴上，所述水循环装置包括水箱、水泵和喷淋装置，所述水箱位于所述机体底部，所述水箱内设有带颜色的喷淋水，所述水泵位于所述水箱内，所述喷淋装置包括圆弧管，所述圆弧管的一端设有进水孔，所述进水孔通过供水管路与所述水泵连接，所述圆弧管的侧壁上设有若干喷淋孔，所述喷淋孔上安装有喷嘴。

4.根据权利要求3所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述防尘试验箱包括防尘箱体和风循环装置，所述防尘箱体位于所述主轴上，所述防尘箱体内存放有细金刚砂，所述风循环装置包括风机，所述风机通过支架与所述机体固定连接，所述风机分别连接有进风管路和出风管路，所述进风管路和所述出风管路分别与所述防尘箱体连通。

5.根据权利要求4所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述防水箱体和所述防尘箱体与所述主轴连接的侧壁上均设有倒U型开口，所述防水箱体位于所述倒U型开口的两侧侧壁上设有防水挡板；所述防水箱体和所述防尘箱体的顶面均设有观察窗；所述防水箱体和所述防尘箱体与所述主轴连接连接处均设有密封条。

6.根据权利要求1所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述机体上设有定位座板，所述轴箱体上和所述定位座板上分别设有定位孔，所述轴箱体上和所述定位座板通过定位柱连接，所述定位柱分别穿过所述轴箱体上和所述定位座板上的所述定位孔以实现所述轴箱体和所述定位座板的连接。

7.根据权利要求6所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述主轴通过退卸衬套与所述轴箱轴承连接，所述退卸衬套的外圆柱面与所述轴箱轴承连接，所述退卸衬套的内锥面与所述主轴连接。

8.根据权利要求1所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述轴承座的数量为两个，所述轴承座内设有角接触球轴承，所述轴承座上设有轴承压盖。

9.根据权利要求5所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，所述电机为变频电机，所述风机为中压风机，所述水泵上设有水泵开关。

10.根据权利要求9所述的地铁轴箱轴承防水防尘一体试验机，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置包括电控柜和变频器，所述电控柜与所述变频器连接，所述变频电机、所述中压风机和所述水泵开关分别与所述电控柜连接，所述电控柜上设有触摸屏。

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