一种柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置的制作方法

本发明涉及用于柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机的配套液压及气压辅助装置，尤其适用于谐波减速器用精密柔性薄壁轴承故障诊断，特别是一种基于传感器技术的寿命测试试验机的液压及气压辅助装置，属于机械故障诊断领域。

技术背景

谐波减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形，利用柔性轴承的可控弹性变形进行运动和动力的传递。谐波减速器作为一种具有高减速比、质量小、重量轻、传动精度高等优良性能的减速器，被公认为是“最优秀”的机器人用传动齿轮，广泛应用于各种空间飞行器、飞船、机器人、雷达设备、医疗设备等领域的传动系统中。

精密柔性薄壁轴承是谐波减速器的核心部件，对谐波减速器的整体性能起着至关重要的作用。精密柔性薄壁轴承在工作状态下，不仅承受与薄壁轴承内圈精密配合椭圆轴的挤胀下的弹性变形，而且还要承受因自身运转产生的交变应力，并且在工况不理想的情况下，还要承受来自外界不同的静载或动载力。因此，在谐波减速器用柔性薄壁轴承的研发过程中，应该对精密柔性薄壁轴承的稳定性、回转精度以及寿命进行测试，待各项性能达到要求后才能投入产业化生产，进而解决我国工业机器人核心零部件的瓶颈问题，为实现我国工业机器人的产业化和广泛应用提供支撑，但国内外针对柔性薄壁轴承及其寿命试验机与柔性薄壁故障诊断方法极少有报道，而柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置更少有报到。

谐波减速器用精密柔性薄壁轴承故障诊断及寿命试验机的研制应当尽可能的模拟柔性薄壁轴承实际工况下的寿命试验。而在柔性薄壁轴承及其寿命试验机中良好的液压及气压辅助装置是保证故障及寿命试验机连续工作的基础，本发明提供一种柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置，是一种柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机的辅助装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种模拟谐波减速器中柔性薄壁轴承在实际工况下的动静两种加载方式的故障诊断及寿命测试试验机的辅助装置，从而保证故障诊断及寿命测试试验机在测试轴承寿命时连续可靠的运行。

本发明采用如下技术方案实现：

一种柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置，包括电主轴、加载装置、液压辅助装置、气压辅助装置，所述的电主轴和加载装置与液压辅助装置通过油管相互连接，所述电主轴与所述气压辅助装置通过气管连接在一起，所述液压辅助装置用于实现对所述电主轴的冷却操作、对所述加载装置的润滑操作，所述气压辅助装置用于实现所述电主轴和所述加载装置的夹紧与松开操作、所述加载装置润滑后的回油操作。

进一步地，所述的液压辅助装置包括油箱、主驱动泵、溢流阀、压力表、冷却电磁换向阀、润滑电磁换向阀、冷却减压阀、润滑减压阀、油管、润滑进油嘴、润滑出油嘴、回油单向阀、过滤器、冷却油嘴和夹紧与松开气嘴，所述的主驱动泵、溢流阀、压力表、冷却电磁换向阀、润滑电磁换向阀、冷却减压阀、润滑减压阀和回油单向阀通过螺栓固定在油箱上，所述溢流阀与所述主驱动泵的出油口相连接并在油管上连接所述压力表，所述主驱动泵与所述冷却电磁换向阀和所述润滑电磁换向阀的进油口P相连接，所述冷却电磁换向阀和所述润滑电磁换向阀的回油口T用油管相连后放进所述油箱，所述冷却电磁换向阀的出油口A连接所述冷却减压阀，所述冷却减压阀另一端通过油管与所述电主轴上设有的冷却油嘴相连接在一起，所述冷却电磁换向阀的回油口B通过油管与冷却油嘴相连接，所述润滑电磁换向阀的出油口A端连接所述润滑减压阀，所述润滑减压阀另一端通过油管与加载装置上设置的润滑进油嘴相连接，所述加载装置上所设置的润滑出油嘴与回油单向阀相连接，所述回油单向阀另一端与过滤器相连接，所述过滤器另一端与润滑电磁换向阀的回油口B相连接。

进一步地，所述的气压辅助装置包括气泵、水气分离器、夹紧松开换向阀、回油换向阀、气管和夹紧与松开气嘴，所述的气泵的出气口连接水气分离器，所述水气分离器的出口端与夹紧松开换向阀的进气口P相连接，所述水气分离器出口端与还与回油换向阀的进气口P相连接，所述夹紧松开换向阀的出气口A与回气口B分别与电主轴上设置的夹紧与松开气嘴相连接，所述回油换向阀的出气口A与润滑电磁换向阀的回油口B相连接。

进一步地，还包括散热装置，所述散热装置设置在液压辅助装置的油箱的顶部，用于对油箱内的液压油进行冷却降温。

进一步地，所述的散热装置包括散热油泵和散热器，所述的散热油泵与散热器设置在油箱上，散热油泵的进油口连接油箱，所述散热器的进油口与散热油泵的出油口相连接，所述散热器的出油口直通油箱。

进一步地，所述的散热器为风冷式散热器。

相比现有技术，本发明为柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机提供了一套冷却系统、一套气动夹紧与松开装置和一套润滑系统，在满足寿命试验机自动润滑、冷却、夹紧与松开功能的前提下，由于轴向加载装置的回油路上并没有压力很难实现自动回油，所以根据虹吸现象增设回油电磁阀、过滤器和单向阀，从而较为巧妙的解决了润滑回油的问题，本发明具有结构巧妙、操作简单、安全可靠、自动化程度高等优点。

附图说明

图1为本发明实施例的柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置连接示意图。

图2为本发明实施例的故障诊断寿命试验机的结构示意图。

图中所示：1为油箱、2为主驱动泵、3为溢流阀、4为压力表、5为冷却电磁换向阀、6为润滑电磁换向阀、7为冷却减压阀、8为润滑减压阀、9为油管、10为润滑进油嘴、11为润滑出油嘴、12为回油单向阀、13为过滤器、14为气泵、15为水气分离器、16为夹紧松开换向阀、17为气管、18为回油换向阀、19为散热油泵、20为散热器、21为冷却油嘴、22为夹紧与松开气嘴、23为电主轴、24为加载装置。

具体实施方式

下面的具体实施例对本发明的目的作进行一步详细的描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例：

如图1与图2所示：一种柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置，包括电主轴23、加载装置24、液压辅助装置、散热装置、气压辅助装置，所述的电主轴23和加载装置24与液压辅助装置通过油管9相互连接，所述电主轴23与所述气压辅助装置通过气管17连接在一起，所述液压辅助装置用于实现对所述电主轴23的冷却操作、对所述加载装置24的润滑操作，所述气压辅助装置用于实现所述电主轴23和所述加载装置24的夹紧与松开操作、所述加载装置24润滑后的回油操作。所述散热装置设置在液压辅助装置的油箱1的顶部，用于对油箱1内的液压油进行冷却降温。

具体而言，所述的液压辅助装置包括油箱1、主驱动泵2、溢流阀3、压力表4、冷却电磁换向阀5、润滑电磁换向阀6、冷却减压阀7、润滑减压阀8、油管9、润滑进油嘴10、润滑出油嘴11、回油单向阀12、过滤器13、冷却油嘴21和夹紧与松开气嘴22，所述的主驱动泵2、溢流阀3、压力表4、冷却电磁换向阀5、润滑电磁换向阀6、冷却减压阀7、润滑减压阀8和回油单向阀12通过螺栓固定在油箱1上，所述溢流阀3与所述主驱动泵2的出油口相连接并在油管上连接所述压力表4，所述主驱动泵2与所述冷却电磁换向阀5和所述润滑电磁换向阀6的进油口P相连接，所述冷却电磁换向阀5和所述润滑电磁换向阀6的回油口T用油管9相连后放进所述油箱1，所述冷却电磁换向阀5的出油口A连接所述冷却减压阀7，所述冷却减压阀7另一端通过油管9与所述电主轴23上设有的冷却油嘴21相连接在一起，所述冷却电磁换向阀5的回油口B通过油管9与冷却油嘴21相连接，所述润滑电磁换向阀6的出油口A端连接所述润滑减压阀8，所述润滑减压阀8另一端通过油管9与加载装置24上设置的润滑进油嘴10相连接，所述加载装置24上所设置的润滑出油嘴11与回油单向阀12相连接，所述回油单向阀12另一端与过滤器13相连接，所述过滤器13另一端与润滑电磁换向阀6的回油口B相连接。

具体而言，所述的气压辅助装置包括气泵14、水气分离器15、夹紧松开换向阀16、回油换向阀18、气管17和夹紧与松开气嘴22，所述的气泵14的出气口连接水气分离器15，所述水气分离器15的出口端与夹紧松开换向阀16的进气口P相连接，所述水气分离器15出口端与还与回油换向阀18的进气口P相连接，所述夹紧松开换向阀16的出气口A与回气口B分别与电主轴23上设置的夹紧与松开气嘴22相连接，所述回油换向阀18的出气口A与润滑电磁换向阀6的回油口B相连接。

具体而言，所述的散热装置包括散热油泵19和散热器20，所述的散热器20为风冷式散热器，所述的散热油泵19与散热器20设置在油箱1上，散热油泵19的进油口连接油箱1，所述散热器20的进油口与散热油泵19的出油口相连接，所述散热器20的出油口直通油箱1。

本实施例的具体工作过程如下：

在启动柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机时，首先启动总电源给设备上电，然后启动本实施例的柔性薄壁轴承寿命试验机用液压及气压辅助装置：首先启动主驱动泵2、气泵14和散热油泵19，此时散热装置开始工作，通过风冷降温，同时，夹紧松开换向阀16工作在第一工作位置电磁阀不通电，夹紧松开换向阀16的进气口P与出气口A接通，可使电主轴23将轴承安装装置夹紧，防止电主轴23在旋转过程中将轴承安装装置甩出，如果夹紧松开换向阀16工作在第二工作位置电磁阀通电，夹紧松开换向阀16的进气口P与回气口B接通，此时可进行更换电主轴23上的轴承安装装置操作，同时，回油换向阀18工作在第一工作位置电磁阀不通电，回油换向阀18的进气口P与出气口A接通，此时在润滑回油这条管线上会产生负压，使加载装置24所积压的润滑油，通过回油单向阀12和过滤器13回到润滑电磁换向阀6的回油口B，当润滑电磁换向阀6得电后，可使润滑油回到油箱1；第二步启动冷却电磁换向阀5与润滑电磁换向阀6，使电主轴23有冷却润滑油通过，可以通过调节冷却减压阀7来调节冷却润滑油的流速，同时启动润滑电磁换向阀6可使加载装置24得到润滑油，然后由气泵14产生的负压将润滑后的油液吸回到油箱1中，在未启动冷却电磁换向阀5与润滑电磁换向阀6时候，主驱动泵2泵的油直接由冷却电磁换向阀5的进油口P口到回油口T直接回油箱1。

所述实施例仅为本发明的较佳的实例而已，并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在所述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。