CN217424751U - 多工位滚轮疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多工位滚轮疲劳试验装置，包括安装座、驱动轮、驱动动力件和多个进给动力件，驱动轮的转轴与安装座转动连接，驱动动力件传动连接驱动轮的转轴，进给动力件的输出轴适于可拆卸式安装待测滚轮，进给动力件适于驱动待测滚轮啮合或远离驱动轮，多个进给动力件几何对称分布。由进给动力件带动待测滚轮啮合或远离驱动轮，即方便快捷地完成自动加载和卸载，便利地检测滚轮疲劳寿命；本实用新型能够同步测试多个待测滚轮，提高滚轮疲劳测试效率，减少滚轮疲劳试验装置的调用数量，节能，可批量滚轮试验；多个待测滚轮几何分布，使试验装置趋近平衡，避免单点检测等较大的不平衡，提升试验装置的使用寿命。

Description

多工位滚轮疲劳试验装置

技术领域

本实用新型涉及滚轮试验，特别涉及一种多工位滚轮疲劳试验装置。

背景技术

滚轮可作为机械设备传动系统中的一个重要环节，也可适于其他领域。比如，自动扶梯或自动人行道的梯级滚轮，是自动扶梯或自动人行道传动系统的重要部件，其作用是支撑梯级上的乘客，并驱动链条沿预设的轨道运行。滚轮的疲劳寿命关系到机械设备传动系统的传动效率和传动特性，甚至会影响到机械设备的整体功能表现。因此，有必要对滚轮的疲劳寿命进行试验，有必要研究滚轮疲劳试验装置及其试验方法。

为了更好地检测出所生产滚轮的质量，一般选取多个滚轮进行试验(即小批量)，然而逐个试验却花费较多时间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种多工位滚轮疲劳试验装置，能够提升滚轮疲劳测试效率。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种多工位滚轮疲劳试验装置，包括安装座、驱动轮、驱动动力件和多个进给动力件，所述驱动轮的转轴与所述安装座转动连接，所述驱动动力件传动连接所述驱动轮的转轴，所述进给动力件的输出轴适于可拆卸式安装待测滚轮，所述进给动力件适于驱动所述待测滚轮啮合或远离所述驱动轮，多个所述进给动力件几何对称分布。

根据本实用新型第一方面实施例的一种多工位滚轮疲劳试验装置，至少具有如下有益效果：由进给动力件带动待测滚轮啮合或远离驱动轮，即方便快捷地完成自动加载和卸载，便利地检测滚轮疲劳寿命；本实用新型能够同步测试多个待测滚轮，提高滚轮疲劳测试效率，减少滚轮疲劳试验装置的调用数量，节能，可批量滚轮试验；多个待测滚轮几何分布，使试验装置趋近平衡，避免单点检测等较大的不平衡，提升试验装置的使用寿命。

根据本实用新型的一些实施例，所述进给动力件的输出轴上并排多个所述待测滚轮，所述进给动力件适于驱动对应的所述多个所述待测滚轮同步啮合或远离所述驱动轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述进给动力件的输出轴连接有位移传感器，所述位移传感器适于检测所述待测滚轮的移动位移。

根据本实用新型的一些实施例，所述进给动力件的输出轴通过力传感器连接所述待测滚轮，所述力传感器适于检测所述待测滚轮和所述驱动轮之间的相互作用力。

根据本实用新型的一些实施例，还包括有机箱，所述安装座、所述驱动轮、所述驱动动力件和所述进给动力件均是设置在所述机箱中。

根据本实用新型的一些实施例，所述机箱的后端开设安装门，所述安装门的门框铰接有对应的后门板，所述安装门适于拆装所述安装座、所述驱动轮、所述驱动动力件和所述进给动力件；所述机箱的前端开设有工作门，所述工作门适于拆装所述待测滚轮，所述机箱内滑动连接有两个前门板，两个所述前门板适于开闭所述工作门。

根据本实用新型的一些实施例，所述机箱和/或所述前门板开设有观察窗，所述观察窗封装有钢化玻璃。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动动力件为变量液压马达，所述变量液压马达通过流量阀连通液压泵。

根据本实用新型的一些实施例，所述进给动力件为液压缸，所述液压缸通过减压阀和/或流量阀连通液压泵。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例滚轮疲劳试验装置的液压油路图；

图2为本实用新型实施例滚轮疲劳试验装置的主视图；

图3为图2示出滚轮疲劳试验装置的俯视图；

图4为图2示出滚轮疲劳试验装置的前门板的侧视图。

安装座110，机箱120，后门板130，前门板140，观察窗150；

驱动轮210，驱动动力件220，转速传感器230，第一换向阀240；

进给动力件310，第二换向阀320，调压阀330，截止阀340；

位移传感器410，力传感器420；

变量液压泵510，溢流阀520，流量阀530，压力表540，油箱550，温度传感器560；

待测滚轮700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二，只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图2和图3，根据本实用新型的第一方面实施例的一种滚轮疲劳试验装置，包括安装座110、驱动轮210、驱动动力件220和进给动力件310，驱动轮210的转轴与安装座110转动连接，驱动动力件220传动连接驱动轮210的转轴；进给动力件310的输出轴适于可拆卸式安装待测滚轮700，进给动力件3 10适于驱动待测滚轮700啮合或远离驱动轮210。

参照图2，驱动轮210可拆分为轮体和转轴。驱动轮210(轮体)一般为耐磨材料制成，试验中主要为待测滚轮700磨损。在一些实施例中，轮体包括轮体本体以及附着在轮体本体外周壁上的耐磨层。

驱动动力件220可以选用电机方式，也可以选用如下记述的液压马达。进给动力件310可以选用电机及丝杠螺母副等组合的结构；丝杠螺母副方式中，螺母块作为伸缩的轴，螺母块具有较长的长度，丝杠短化，电机通过丝杠驱动螺母块窜动。进给动力件310也可以选用气缸，也可以选用如下所记述的液压缸，缸体的活塞杆即为输出轴。

还包括控制器，驱动动力件220、进给动力件310、传感器等电性连接控制器，控制器可以是常见的PLC、单片机、DSP、FPGA等。驱动动力件220可以为电机和液压马达，驱动动力件220可以直接电性连接控制器，也可以通过对应的驱动器连接控制器，如对应伺服电机的伺服驱动器。进给动力件310可以为电机，电机可以直接电性连接控制器，也可以通过对应的驱动器连接控制器；进给动力件310也可以为液压缸，控制器直接电性连接对应继电器/接触器，由继电器/接触器和换向阀调控液压缸。

滚轮疲劳试验方法包括如下步骤：

安装，待测滚轮700安装至进给动力件310的输出轴；

啮合，启动驱动动力件220，使驱动轮210开始转动，进给动力件310驱动待测滚轮700往驱动轮210靠近，待测滚轮700的周璧抵触驱动轮210的周璧，以完成啮合，待测滚轮700开始转动；

调测，调整驱动轮210的转速和/或两轮之间的挤压力，观测待测滚轮700 的破损程度并记录各破损程度所出现的时间节点。

一般地，可以人工观测，可以CCD相机智能观测，可以接近开关方式提醒监测。在一些实施例中，可设定驱动动力件220连续运行的时间，如10h、100 h、200h和250h。连续运行预定时间后驱动轮停止，观察试验后的待测滚轮70 0有无局部凹凸、脱胶、开裂等现象。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，驱动动力件220的转轴和/或驱动轮210的转轴传动连接有转速传感器230，转速传感器230电性连接控制器。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，进给动力件310设置有多个，多个进给动力件310几何对称分布，即圆周均布或矩形边角分布。

根据本实用新型第一方面实施例的一种多工位滚轮疲劳试验装置，至少具有如下有益效果：由进给动力件310带动待测滚轮700啮合或远离驱动轮210，即方便快捷地完成自动加载和卸载，便利地检测滚轮疲劳寿命；本实用新型能够同步测试多个待测滚轮700，提高滚轮疲劳测试效率，减少滚轮疲劳试验装置的调用数量，节能，可批量滚轮试验；多个待测滚轮700几何分布，使试验装置趋近平衡，避免单点检测等较大的不平衡，提升试验装置的使用寿命。

参照图3，在本实用新型的一些实施例中，进给动力件310的输出轴上并排多个待测滚轮700，进给动力件310适于驱动对应的多个待测滚轮700同步啮合或远离驱动轮210。本实用新型充分利用驱动轮210的轮厚，提升驱动轮2 10利用率及平衡性，提升测试效率。该多个待测滚轮700一般是同轴径，并设置在同一轴心位置。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，包括变量液压泵510、溢流阀5 20、流量阀530和驱动侧油路。变量液压泵510的输入端连通对应的油箱550，变量液压泵510的输出端、溢流阀520的P口和流量阀530的A口相连通；溢流阀520的T口连通对应的油箱550。根据系统对流量的需求，及时调整变量液压泵510，通过变转速和变排量的方式实现系统流量输出，达到节能的效果。驱动侧油路包括第一换向阀240和变量液压马达，第一换向阀240的P口连通流量阀530的B口，第一换向阀240的T口连通对应的油箱550，变量液压马达的两个接口分别连通第一换向阀240的A口及B口，变量液压马达的转轴适于传动连接驱动轮210，变量液压马达的转轴转动连接安装座110。可见，驱动动力件220为变量液压马达，变量液压马达通过流量阀530连通液压泵。可以理解的是，变量液压泵510为液压泵的一种。换向阀的方式液压阀控驱动轮21 0，快速达到稳定的驱动力及转速，具有响应速度快的特点；采用变量液压泵5 10方式泵控驱动轮210的转速，具有调节速度范围宽的特点；所以，联合控制变量液压马达的转速，响应速度快，转速稳定性高，能够较好较准确地试验待测滚轮700，速度调节范围宽，可适用于较多规格的滚轮，减少试验装置开发设计。

实际中，为了简化油管布设，可布设多个油箱。参照图1，变量液压泵51 0的输出端还连通有压力表540。

参照图1，更好地，还包括加载侧油路。加载侧油路包括调压阀330、第二换向阀320和进给液压缸，调压阀330的P口连通流量阀530的B口，调压阀 330的T口连通第二换向阀320的P口，第二换向阀320的T口连通对应的油箱550，进给液压缸的两个接口分别连通第二换向阀320的A口及B口，进给液压缸的活塞杆适于可拆卸式安装待测滚轮700，进给液压缸适于驱动待测滚轮700啮合或远离驱动轮210。即，采用进给液压缸作为进给动力件310。调压阀330也可以选用减压阀。通过第二换向阀320执行加载和退载，通过调压阀330和换向阀持续控制，输出持续的、稳定的加载力。更好的，第二换向阀32 0为比例换向阀，通过比例换向阀实现加载的快慢控制。

某一工位故障时，第二换向阀320可右位工作，使液压缸快速回退。滚轮回退到预定位置后，第二换向阀320可中位工作，同时控制器发出报警信号，如通过声光报警的方式提醒测试者，该报警信号需要测试者人工操作才可消除。

参照图1，更好的，加载侧油路设置有多个，加载侧油路还包括截止阀34 0，调压阀330通过截止阀340连通流量阀530。即，设置了多个进给动力件3 10，能够同步测试多个滚轮，提高测试效率，减少试验装置的调用，可批量滚轮试验。更好的，多个进给液压缸几何对称地分布在安装座110上，即该多个进给动力件310几何对称分布。仅测试某一加载侧油路的滚轮时，可打开对应的截止阀340、关闭其他路的截止阀340，开启变量液压泵510的变频调速电机，频调速电机的速度一般先调整至最大转速的1/2，使变量液压泵510输出流量为理想流量的1/5工况，调节溢流阀520的开口，先确保系统输出压力为最大；先调整对应调压阀330的开口为最大开口的1/5。当待测滚轮700啮合驱动轮2 10时，调整调压阀330，逐渐增加加载力，如1000N、1300N、2000N和4000 N。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，进给动力件310的输出轴连接有位移传感器410，比如，进给液压缸活塞杆连接有位移传感器410位移传感器410适于检测待测滚轮700的移动位移。位移传感器410电性连接控制器，通过位移传感器410监测待测滚轮700位移，既能够方便地让待测滚轮700快速靠近驱动轮210、慢速啮合驱动轮210，又能够监测待测滚轮700的磨损量(通过计算刚啮合时位移及一定磨损后位移)。进给动力件310为电机时，位移传感器410可以为编码器；此外，位移传感器410可以为光栅尺等。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，进给动力件310的输出轴通过力传感器420连接待测滚轮700，比如，进给液压缸活塞杆通过力传感器420 连接待测滚轮700，力传感器420适于检测待测滚轮700和驱动轮210之间的相互作用力。力传感器420电性连接控制器，通过力传感器420监测各工位是否异常，如是否啮合、待测滚轮700是否卡顿等，某一工位异常时，控制器可发出报警讯息(显示器警语、警灯、嗡鸣器等)，对应的进给动力件310可带动该工位的待测滚轮700退出测试，确保其他工位仍正常试验。其中，结合位移传感器410及力传感器420，控制器通过一段时间内的位移信号和加载力信号变化，获得滚轮的实时测试状态，控制器还可以保存各工位测试过程的位移变化曲线和加载力变化曲线，用于后期的数据处理和分析。

参照图1，还包括温度传感器560，温度传感器560适于检测油箱550的油温。当液压油的油温较高时，进给液压缸的活塞杆回缩，停止滚轮疲劳试验；本实用新型有效保证试验数据准确性。

参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，还包括有机箱120，安装座110、驱动轮210、驱动动力件220和进给动力件310均是设置在机箱120中。滚轮疲劳测试置于机箱120中开展，有效避免滚轮等物件崩损飞砸而造成的人员伤害。

参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，机箱120的后端开设安装门，安装门的门框铰接有对应的后门板130，安装门适于拆装安装座110、驱动轮210、驱动动力件220和进给动力件310，通过后门能够方便地维护更换试验装置的零部件，且无需拆卸工作门。机箱120的前端开设有工作门，工作门既适于试验观察，也适于拆装更换待测滚轮700，机箱120内滑动连接有两个前门板140，两个前门板140适于开闭工作门，双页式滑开门，使工作门能够具备较大的开度，且前门板140打开及关闭时均不妨碍操作者。前门板的结构可参照图2至图4。

参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，机箱120和/或前门板14 0开设有观察窗150，观察窗150封装有钢化玻璃。所以工作门开闭时，均能够较为清楚地观测机箱120内的试验状况。

在本实用新型的一些实施例中，机箱120连通散热风机，散热风机适于抽吸机箱120内的气体；机箱120开设进风口，进风口设置过滤件。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，包括：

安装座(110)；

驱动轮(210)，其转轴与所述安装座(110)转动连接；

驱动动力件(220)，传动连接所述驱动轮(210)的转轴；

多个进给动力件(310)，其输出轴适于可拆卸式安装待测滚轮(700)，所述进给动力件(310)适于驱动所述待测滚轮(700)啮合或远离所述驱动轮(210)，多个所述进给动力件(310)几何对称分布。

2.根据权利要求1所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述进给动力件(310)的输出轴上并排多个所述待测滚轮(700)，所述进给动力件(310)适于驱动对应的所述多个所述待测滚轮(700)同步啮合或远离所述驱动轮(210)。

3.根据权利要求1所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述进给动力件(310)的输出轴连接有位移传感器(410)，所述位移传感器(410)适于检测所述待测滚轮(700)的移动位移。

4.根据权利要求1所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述进给动力件(310)的输出轴通过力传感器(420)连接所述待测滚轮(700)，所述力传感器(420)适于检测所述待测滚轮(700)和所述驱动轮(210)之间的相互作用力。

5.根据权利要求1至4任一项所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，还包括有机箱(120)，所述安装座(110)、所述驱动轮(210)、所述驱动动力件(220)和所述进给动力件(310)均是设置在所述机箱(120)中。

6.根据权利要求5所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述机箱(120)的后端开设安装门，所述安装门的门框铰接有对应的后门板(130)，所述安装门适于拆装所述安装座(110)、所述驱动轮(210)、所述驱动动力件(220)和所述进给动力件(310)；所述机箱(120)的前端开设有工作门，所述工作门适于拆装所述待测滚轮(700)，所述机箱(120)内滑动连接有两个前门板(140)，两个所述前门板(140)适于开闭所述工作门。

7.根据权利要求6所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述机箱(120)和/或所述前门板(140)开设有观察窗(150)，所述观察窗(150)封装有钢化玻璃。

8.根据权利要求1至4任一项所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述驱动动力件(220)为变量液压马达，所述变量液压马达通过流量阀(530)连通液压泵。

9.根据权利要求1至4任一项所述的多工位滚轮疲劳试验装置，其特征在于，所述进给动力件(310)为液压缸，所述液压缸通过减压阀和/或流量阀(530)连通液压泵。

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