本实用新型属于轴向加载装置领域，更具体地，涉及一种新型的静压轴承轴向加载装置。
背景技术：
在制造装备当中，轴承的性能直接决定了运动部件和装备的精度和性能。其中，滚动轴承有着广泛的应用，但是随着制造装备向高速、重载方向的发展，滚动轴承由于发热、振动、磨损等问题，阻碍了其精度突破纳米/亚纳米级加工精度的极限。静压轴承由于相对运动部件之间没有直接的机械接触，具有近零摩擦、运动平稳、大承载力等优点，更能满足超精密机床的性能要求。因此，在研发精密的加工设备时，对静压轴承的研究显得十分重要。
静压轴承工作试验台是用于静压轴承性能测试的关键设备，其中加载机构试验台中重要的部件，通过加载机构可以向静压轴承施加相应的载荷，为后续其性能的测试奠定基础。加载机构需要有良好的可操作性，可以向轴承提供平稳的载荷，同时要求良好的灵敏度和精度，装置的结构也要比较简单。基于此，有必要研究设计一种结构简单、可操作性强、精度高的加载装置，以满足静压轴承的性能测试需求。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种新型的静压轴承轴向加载装置，其通过对关键组件如位移输出机构、载荷测量机构和压力输出机构的结构及其具体设置方式的研究和设计，可为静压轴承提供稳定的、可控的轴向载荷，具有精度和灵敏度高、结构简单、操作方便的优点，满足高精密加工装备的静压轴承测试平台加载装置的使用要求。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种新型的静压轴承轴向加载装置，其包括从上至下依次设置的位移输出机构、载荷测量机构和压力输出机构，其中：
所述位移输出机构安装在基座箱体的上方，其包括彼此配合的蜗杆和蜗轮，所述蜗杆的轴线与待加载的静压轴承的轴线重合，其下端穿入所述基座箱体的内部，所述蜗轮的轴线与蜗杆的轴线垂直，通过涡轮的转动带动蜗杆的升降；
所述载荷测量机构安装在基座箱体的内部，其包括称重传感器和顶杆，所述称重传感器通过传感器安装座安装在蜗杆的下端，所述顶杆安装在称重传感器的底部；
所述压力输出机构安装在基座箱体的下方，其包括承载轴和套装在该承载轴外部的直线轴承，所述承载轴的轴线与待加载的静压轴承的轴线重合，该承载轴的上端位于载荷测量机构顶杆的下方，该承载轴的下端设置有抵接待加载的静压轴承的承载平台，所述直线轴承通过直线轴承安装座安装在基座箱体的下方。
作为进一步优选的，所述蜗杆的下端设置有安装平台，所述传感器安装座通过螺钉安装在所述安装平台上。
作为进一步优选的，所述载荷测量机构还包括显示屏，该显示屏与所述称重传感器相连。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本实用新型研究设计的静压轴承轴向加载装置包括位移输出机构、载荷测量机构和压力输出机构，该位移输出机构、载荷测量机构和压力输出机构同轴安装，通过上述机构的相互配合，可保证施加载荷方向与轴承回转轴线同轴，为静压轴承提供稳定的、可控的轴向载荷，具有精度和灵敏度高、结构简单、操作方便的优点，符合高精密加工装备的静压轴承测试平台加载装置的使用要求。
2.本实用新型采用蜗轮蜗杆机构作为位移输出机构，并将其安装在基座箱体的上部，通过旋钮转动蜗轮即可带动蜗杆沿轴线升降，进而为静压轴承提供所需的可控的载荷，实现了通过对蜗轮旋转相应的角度达到对静压轴承施加相应轴向载荷的目的。
3.本实用新型通过设计包括承载轴和套装在承载轴外部的直线轴承的压力输出机构，并在承载轴下端设置抵接在静压轴承上的承载平台，以通过承载平台实现轴向载荷的可靠施加，同时通过直线轴承进一步保证施加的载荷与静压轴承的轴线重合，上述结构的压力输出机构可保证载荷的有效施加及施加载荷的均匀性。
4.本实用新型通过设计包括称重传感器和顶杆的载荷测量机构，可实现载荷大小的有效测量，并通过设置与称重传感器相连的显示屏，可实现载荷值的实时准确显示，便于操作人员进行相关操作。
5.本实用新型还通过在蜗杆底部设置安装平台，并使用多个螺钉将传感器安装座与蜗杆底部的安装平台相连，以保证称重传感器的稳定性，提高称重传感器测量的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的静压轴承轴向加载装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型的静压轴承轴向加载装置中的位移输出机构的结构示意图；
图3为本实用新型的静压轴承轴向加载装置中的载荷测量机构的结构示意图；
图4为本实用新型的静压轴承轴向加载装置中的压力输出机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
静压轴承是制造装备的关键部件，它的性能将直接决定运动部件和装备的性能和精度，因此需要对轴承的可靠性进行试验研究。本实用新型作为静压回转工作试验台的一部分，对静压轴承的测试有着十分重要的作用。在测试轴承承载性能时，需要在其轴向施加一定的载荷，这就对相应的加载装置提出了更高的要求，在载荷施加过程中，要求载荷稳定均匀，同时也应达到较高的精度和灵敏度，同时为了具体操作的方便，相应的加载机构应尽可能的简单。
针对静压轴承回转工作试验台对于加载机构的要求，如图1所示，本实用新型实施例提供的一种新型的静压轴承轴向加载装置，其包括位移输出机构、载荷测量机构和压力输出机构，上述三个机构从上至下依次设置，其中，位移输出机构用于带动载荷测量机构上下运动，并提供载荷，载荷测量机构用于实现载荷的传递及测量，而压力输出机构则用于将载荷加载至静压轴承上。通过上述各个机构的相互配合，可为静压轴承提供稳定的、可控的轴向载荷，具有精度和灵敏度高、结构简单、操作方便的优点。
下面将逐一对各个机构进行更为具体的说明。
如图1和图2所示，位移输出机构安装在基座箱体1的上方，其为蜗轮蜗杆机构，包括彼此配合的蜗杆3和蜗轮2，蜗杆3竖直布置，其轴线与待加载的静压轴承的轴线重合，其下端穿入基座箱体1的内部，蜗轮2的轴线与蜗杆3的轴线垂直，以通过涡轮的转动带动蜗杆的升降。当需要施加载荷的时候，使蜗轮转动相应的角度，蜗轮则会带动蜗杆沿轴线升降，以输出沿轴线的位移。具体的，涡轮安装在涡轮安装座上，蜗杆则穿过涡轮安装座与涡轮配合，利用安装螺钉4将涡轮安装座安装在基座箱体的上方，即可实现位移输出机构的安装与固定。
如图1和图3所示，载荷测量机构安装在基座箱体1的内部，其包括称重传感器6和顶杆8，称重传感器6通过传感器安装座5安装在蜗杆的下端，顶杆8安装在称重传感器的底部。当位移输出机构输出位移时，即蜗杆向下运动时，带动其上的称重传感器及顶杆向下运动，以起到传递载荷及测量载荷的作用。
为了保证重力传感器测量的准确性，在蜗杆的下端设置一安装平台，然后利用该安装平台安装传感器安装座5，再将称重传感器6安装在传感器安装座的底部，该称重传感器和传感器安装座通过多个固定螺钉7固定在安装平台上，优选采用12个内六角圆柱头螺钉进行安装。
为了实时显示载荷值，保证加载的准确性，载荷测量机构中还设置有显示屏，该显示屏与称重传感器6相连，以将称重传感器测量获得的载荷值实现实时精确显示，便于操作人员根据载荷值进行相应的调整，该显示屏可安装在基座箱体1的外部，或其他任意便于操作人员观看的位置。
如图1和图4所示，压力输出机构安装在基座箱体1的下方，其包括直线轴承10和承载轴11，直线轴承10套装在承载轴11的外部，该直线轴承通过直线轴承安装座9安装在基座箱体1的下方，承载轴11穿过直线轴承10，并且其上端位于载荷测量机构顶杆的下方，其下端设置有承载平台，该承载平台抵接在静压轴承上，该承载轴的轴线与静压轴承的轴线重合。当称重传感器底部的顶杆在蜗杆的作用下向下运动时，将推动其下方的承载轴，承载轴作用在静压轴承上，为静压轴承提供轴向载荷，同时使用直线轴承以保证输出的载荷与静压轴承的轴线相重合。
下面对本实用新型的静压轴承轴向加载装置的工作过程进行简要说明。本实用新型的静压轴承轴向加载装置作为静压回转工作试验台的一部分，布置在待加载静压轴承的上方，静压轴承轴向加载装置中的承载轴的承载台与静压轴承抵接，转动涡轮带动蜗杆向下运动，进而带动蜗杆下端的称重传感器及称重传感器底部的顶杆向下运动，向下运动的顶杆与承载轴的上端接触，并带动承载轴向下运动，向下运动的承载轴通过其下端的承载台向其下方的静压轴承施加载荷，施加载荷的过程中，称重传感器测量载荷值并将其实时显示在显示屏上，当载荷施加结束后，通过反向旋转涡轮，使得蜗杆上升即可。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。