专利名称：大型滚动轴承试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型滚动轴承在低速重载下的振动、温度和寿命的测试和分析领域，尤其涉及一种大型滚动轴承试验台。
背景技术：
通常，大型滚动轴承的内径在Φ500mm以上，在冶金、海工、石油机械、重型工程机械等行业应用广泛，由于其承载能力大，工作环境特殊，对轴承的设计制造和加工有较高的要求，而这些直接体现在轴承的振动和寿命性能上。大型滚动轴承试验台在模拟低速重载工况下对大型滚动轴承的振动、温度和寿命进行测试，对分析研究大型滚动轴承在各种润滑方式下不同的振动和寿命提供了试验数据。该类试验台对结构布置、机加工、装配和调试都有很高的要求，现有大型滚动轴承试验台多为国外厂家所有，且数量少，体积大，造价高， 无法满足国内轴承生产厂对大型滚动轴承的测试需求。
实用新型内容针对现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种大型滚动轴承试验台，该大型滚动轴承试验台包括驱动电机；减速箱，所述减速箱的输入轴经由一齿形联轴节与所述驱动电机连接；试验轴承机构，所述试验轴承机构的主轴经由一蛇形弹簧联轴节与所述减速箱的输出轴连接，所述试验轴承机构承载一试验轴承；液压加载单元，设置于所述试验轴承机构下方；控制单元，与所述驱动电机、所述试验轴承机构和所述液压加载单元信号连接。根据本实用新型的一个优选实施例，在上述的大型滚动轴承试验台中，所述齿形联轴节具有一制动器。根据本实用新型的一个优选实施例，在上述的大型滚动轴承试验台中，所述试验轴承机构进一步包括主轴，所述主轴的中间放置试验轴承；衬套，设置于所述试验轴承的外部；支撑轴承，位于所述主轴的两端；以及轴承座，采用半剖形式并设置于所述支撑轴承的外部。根据本实用新型的一个优选实施例，在上述的大型滚动轴承试验台中，所述衬套上安装有连接至控制单元的冲击脉冲振动仪以及传感器。根据本实用新型的一个优选实施例，在上述的大型滚动轴承试验台中，所述试验轴承的水平一侧放置有一推力轴承。根据本实用新型的一个优选实施例，在上述的大型滚动轴承试验台中，所述试验轴承的底部形成有角度的楔状块，所述液压加载单元的顶升面与所述楔状块的底部的斜面平行。本实用新型解决了现有技术的上述技术问题，且本实用新型的大型轴承试验台至少具有以下优点1.结构布置合理，操作安全简单；2.可同时加载径向、轴向载荷；3.可提供实验轴承多个位置上的振动数据；4.可模拟检测轴承的使用寿命；5.采用冲击脉冲传感器，振动测试更精准。应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。
包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。 附图中图1示意性地示出了根据本实用新型的大型滚动轴承试验台的结构图。图2更具体地示出了本实用新型的大型滚动轴承试验台的试验轴承机构的结构示意图。主要组件符号说明I-驱动电机；2-齿形联轴节；3-制动器；4-减速箱；5-蛇形弹簧联轴节；6-试验轴承机构；7-液压加载单元；8-控制单元；9-左轴承座；10-左支撑轴承；11-主轴；12-试验轴承；13-传感器；14-试验轴承衬套；15-推力轴承；16-右支撑轴承；17-右轴承座。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。图1示意性地示出了根据本实用新型的大型滚动轴承试验台的结构图。如图1所示，本实用新型的大型滚动轴承试验台主要包括驱动电机1、齿形联轴节2、制动器3、减速箱4、蛇形弹簧联轴节5、试验轴承机构6、液压加载单元7以及控制单元8。在图1所示的实施例中，减速箱4的输入轴经由齿形联轴节2与驱动电机1连接。 该驱动电机1优选为大功率变频电机。该齿形联轴节2具有制动器3，以允许在紧急情况下刹车停止。试验轴承机构6的主轴经由蛇形弹簧联轴节5与减速箱4的输出轴连接。减速箱4输出低转速高转矩，达到试验设定要求，并带动主轴。该蛇形弹簧联轴节拆装方便，承受载荷大，减振效果佳，最大化减小电机和减速箱运转的振动对测试轴承振动数据的影响。 试验轴承机构6承载试验轴承。在试验轴承机构中，主轴的两端是支撑轴承，中间放置试验轴承，其右侧有推力轴承，用来承受轴向力，如以下将联系图2进一步讨论的。液压加载单元7设置于试验轴承机构6的下方。在试验轴承机构6的外侧布置液压动力站，该动力站和液压油缸相连。此外，控制单元8与驱动电机1、试验轴承机构6和液压加载单元7信号连接。操作时，将试验轴承12安装在试验轴承机构6上，通过控制单元控制驱动电机1 输出设定的转速和转矩，经过减速箱4，使主轴按给定的转速转动，再通过控制单元8控制液压油缸顶升到试验轴承衬套，使试验轴承同时受到设定的径向、轴向载荷，传感器将数据反馈给控制单元进行分析、记录，并实时显示在控制单元的工控机屏幕上。图2更具体地示出了本实用新型的大型滚动轴承试验台的试验轴承机构的结构示意图。如图2所示，该试验轴承机构6进一步包括左轴承座9、左支撑轴承10、主轴11、试验轴承12、传感器13、试验轴承衬套14、推力轴承15、右支撑轴承16以及右轴承座17。具体地，主轴11的中间放置试验轴承12。衬套14设置于试验轴承12的外部。两个支撑轴承10和16分别位于主轴11的两端，且两个轴承座9和17采用半剖形式并分别设置于支撑轴承10和16的外部。半剖形式的轴承座方便不同试验轴承及其配对主轴的拆装。此外，衬套14上安装有连接至控制单元8的冲击脉冲振动仪以及传感器。该冲击脉冲振动仪用来测试运转中试验轴承的振动和温度数据。传感器将读数实时反馈至控制单元。推力轴承15可以设置于试验轴承12的水平一侧，例如图2所示的右侧。试验轴承12的底部优选形成有角度的楔状块，液压加载单元7的顶升面需要与该楔状块的底部的斜面平行，该角度根据径向载荷和轴向载荷比值设定，液压油缸布置也采用同角度，油缸顶升面与楔状块斜面平行。外置的工业计算机带有控制系统和数据分析系统，可根据实验要求设定读取频率，采集试验轴承振动和温度数据，并分析轴承寿命。以下将简要描述一下本实用新型的大型滚动轴承试验台的具体调整和操作在做试验前，根据试验轴承12的型号和试验载荷要求，选定主轴11、试验轴承衬套14、左支撑轴承10、推力轴承15和右支撑轴承16。按图2所示，将左支撑轴承10、试验轴承12、试验轴承衬套14、推力轴承15和右支撑轴承16安装到主轴11上。将左轴承座9 和右轴承座17的上半部吊起，将主轴11安装到位，将主轴11的左端连接到蛇形弹簧联轴节5，再将左轴承座9和右轴承座17的上半部安装固定好。将传感器13安装到试验轴承衬套14上，确认连接至控制单元8。试验时，在控制单元8上，设定电机转速，驱动电机1运作，经过减速箱4，主轴11 得到试验要求的转速和转矩。再在控制单元8上设定加载载荷，液压加载单元7的液压油缸顶升至试验轴承衬套14的下部楔形块，达到给定载荷时，传感器13读数并实时反馈给控制单元8，显示在工控机屏幕上。控制单元8可以控制电气操作和保护，实时显示试验轴承的振动、温度等数据，且可以测试分析试验轴承的寿命和性能。综上，本实用新型至少具有以下优势采用蛇形弹簧联轴节连接主轴和减速箱输出轴，最大程度减小了电机和减速箱自身运转所产生的振动对试验主轴及试验轴承的影响，使测试数据更精确；采用带有楔形块的衬套和倾斜放置油缸，达到同时可加载径向、轴向载荷，也可根据不同轴承试验要求，改变角度，水平放置油缸，只提供径向载荷。加载部分布置合理，节约空间；采用半剖形式轴承座，替换试验轴承和相配主轴更方便；采用冲击脉冲振动传感器，能在低速下更精确测试出轴承振动；液压系统的比例阀，可以精确连续可调载荷；适合内径在0 500讓-0 750111111，宽度最大840111111，最大加载能力达250011(径向)， 750T(轴向)的大型滚动轴承的振动和寿命性能试验。本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。
权利要求1.一种大型滚动轴承试验台，包括驱动电机；减速箱，所述减速箱的输入轴经由一齿形联轴节与所述驱动电机连接；试验轴承机构，所述试验轴承机构的主轴经由一蛇形弹簧联轴节与所述减速箱的输出轴连接，所述试验轴承机构承载一试验轴承；液压加载单元，设置于所述试验轴承机构下方；控制单元，与所述驱动电机、所述试验轴承机构和所述液压加载单元信号连接。
2.如权利要求1所述的大型滚动轴承试验台，其特征在于，所述齿形联轴节具有一制动器。
3.如权利要求1所述的大型滚动轴承试验台，其特征在于，所述试验轴承机构进一步包括主轴，所述主轴的中间放置试验轴承；衬套，设置于所述试验轴承的外部；支撑轴承，位于所述主轴的两端；以及轴承座，采用半剖形式并设置于所述支撑轴承的外部。
4.如权利要求3所述的大型滚动轴承试验台，其特征在于，所述衬套上安装有连接至控制单元的冲击脉冲振动仪以及传感器。
5.如权利要求3所述的大型滚动轴承试验台，其特征在于，所述试验轴承的水平一侧放置有一推力轴承。
6.如权利要求1所述的大型滚动轴承试验台，其特征在于，所述试验轴承的底部形成有角度的楔状块，所述液压加载单元的顶升面与所述楔状块的底部的斜面平行。
专利摘要本实用新型提出了一种大型滚动轴承试验台，该大型滚动轴承试验台包括驱动电机；减速箱，所述减速箱的输入轴经由一齿形联轴节与所述驱动电机连接；试验轴承机构，所述试验轴承机构的主轴经由一蛇形弹簧联轴节与所述减速箱的输出轴连接，所述试验轴承机构承载一试验轴承；液压加载单元，设置于所述试验轴承机构下方；控制单元，与所述驱动电机、所述试验轴承机构和所述液压加载单元信号连接。本实用新型的大型轴承试验台具有结构布置合理、操作安全简单等等优点。
文档编号G01M13/04GK202049046SQ20112012130
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者丁瑛, 刘炜, 吴富生, 许素蕾, 陶倬君 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司