航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置制造方法
【专利摘要】航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置，它涉及弹簧缓冲隔振装置，具体涉及航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置。本发明为了解决现有电动缸、力传感器在高频、低幅值周期性振动冲击和摆振下存在不足的问题。本发明包括压缩缓冲隔振机构和拉伸缓冲隔振机构，所述压缩缓冲隔振机构包括压缩加载活塞杆、压缩前导向端盖、压缩工作缸、压缩弹簧、导向加载体、压缩后导向端盖、加载头和若干个第一连接螺栓。本发明用于航空滚动轴承试验器中。
【专利说明】航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及弹簧缓冲隔振装置，具体涉及航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置，属于航空航天领域。
【背景技术】
[0002]电动缸是一种能够实现往复运动的电力驱动加载装置，己被广泛应用于各行各业。高速航空滚动轴承试验器以直线往返运动电动缸作为外载荷的施加装置。
[0003]具有电动缸加载的高速航空滚动轴承试验器与传统液压加载的高速滚动轴承试验器相比有如下优点:成本低、结构简单、安装方便、操作简便，运行平稳，响应快、控制精度高、性能可靠，环保无污染，彻底避免了传统液压加载的高速滚动轴承试验器渗、漏液压油和液压油受热变性的问题。
[0004]由于滚动轴承自身特点使其在高速转动时不可避免的产生高频、低幅值的周期性振动；而对于滚子轴承而言，因其间隙较大而导致其出现摆振；由此可知，滚动轴承在高速转动时不可避免的存在高频脉动冲击和摆振。因此，高速航空滚动轴承试验器所用的加载装置电动缸就要承受持续的周期性冲击振动和摆振。这对于闭环控制电动缸就要时刻调整、修正输出载荷，而这又会引起电动缸控制精度下降、能量消耗过多、寿命降低和失稳。同时，电动缸的启动冲击和变工况冲击又会给高速滚动轴承试验器带来了很大的额外载荷冲击，并带来了试验器的振动、噪声和承受不必要的外载荷激励。大多数电动缸与被施载体之间都要布置力传感器以记录电动缸所施加载荷的变化，高速滚动轴承的持续周期性冲击载荷和摆振也会导致力传感器精度下降、寿命降低。
[0005]而对具有电动缸加载的高速航空滚动轴承试验器而言，负责轴承载荷加载的电动缸系统是整个试验器的关键部位，事实证明单靠电动缸和力传感器中的减振装置是无法完全隔离多型号被试轴承不同转速和载荷所导致的持续高频、低幅周期性的振动冲击和摆振对电动缸、力传感器精度和寿命的影响。
【发明内容】
[0006]本发明为解决现有电动缸、力传感器在高频、低幅值周期性振动冲击和摆振下存在不足的问题，进而提出航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置。
[0007]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括压缩缓冲隔振机构和拉伸缓冲隔振机构，所述压缩缓冲隔振机构包括压缩加载活塞杆、压缩前导向端盖、压缩工作缸、压缩弹簧、导向加载体、压缩后导向端盖、加载头和若干个第一连接螺栓，压缩工作缸水平设置，压缩前导向端盖通过多个第一连接螺栓与压缩工作缸的左端连接，压缩后导向端盖通过多个第一连接螺栓与压缩工作缸的右端连接，导向加载体设置在压缩工作缸内，且导向加载体右侧面上的凸杆的右端穿过压缩后导向端盖，导向加载体左侧面的中部开有通孔，凸杆为空心管体，导向加载体左侧面中部的通孔与凸杆的内腔连通，压缩加载活塞杆的右端穿过压缩前导向端盖插装在导向加载体左侧面中部的通孔内，压缩弹簧套装在压缩加载活塞杆的外侧壁上，且压缩弹簧的左端与压缩加载活塞杆外侧壁上的第一凸台连接，压缩弹簧的右端与导向加载体的左侧面连接，加载头安装在凸杆的右端；
[0008]所述拉伸缓冲隔振机构包括拉伸加载活塞杆、拉伸导向前端盖、导向加载缸、注油嘴组件、拉伸工作缸、拉伸加载头、拉伸导向后端盖、拉伸弹簧和若干个第二连接螺栓，拉伸工作缸水平设置，导向加载缸水平插装在拉伸工作缸内，拉伸导向前端盖通过多个第二连接螺栓与拉伸工作缸的左端密封连接，拉伸导向后端盖通过多个第二连接螺栓与拉伸工作缸的右端密封连接，拉伸加载头的左端穿过拉伸导向后端盖与导向加载缸右端开口处连接，拉伸加载活塞杆的右端由左至右依次穿过拉伸导向前端盖、导向加载缸左端面设置在导向加载缸内，拉伸弹簧套装在拉伸加载活塞杆的外侧壁上，且拉伸弹簧的左端与导向加载缸左端内侧面连接，拉伸弹簧的右端与拉伸加载活塞杆右端外侧壁上的第二凸台连接，注油嘴组件插装在拉伸工作缸的外侧壁上。
[0009]本发明的有益效果是:本发明延缓和隔离了高速旋转滚动轴承产生的高频、低幅值周期性振动冲击和摆振对电动缸和力传感器的控制以及采样精度、寿命的影响；本发明能够避免电动缸的失稳现象；本发明抑制和降低了电动缸变工况冲击对高速滚动轴承试验器中被试轴承的影响。本发明结构简单，缓、抗冲强度大，结构稳定可靠，能够满足在高速航空滚动轴承试验器的多种型号的被试轴承，在苛刻的工况下本发明能够保证电动缸及其力传感器具有优良的缓冲隔振效果和持久稳定的使用性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是压缩缓冲隔振机构的结构示意图，图2是拉伸缓冲隔振机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]【具体实施方式】一:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置包括压缩缓冲隔振机构和拉伸缓冲隔振机构，所述压缩缓冲隔振机构包括压缩加载活塞杆1、压缩前导向端盖4、压缩工作缸6、压缩弹簧7、导向加载体8、压缩后导向端盖9、加载头10和若干个第一连接螺栓3,压缩工作缸6水平设置，压缩前导向端盖4通过多个第一连接螺栓3与压缩工作缸6的左端连接，压缩后导向端盖9通过多个第一连接螺栓3与压缩工作缸6的右端连接，导向加载体8设置在压缩工作缸6内，且导向加载体8右侧面上的凸杆8-1的右端穿过压缩后导向端盖9，导向加载体8左侧面的中部开有通孔，凸杆8-1为空心管体，导向加载体8左侧面中部的通孔与凸杆8-1的内腔连通，压缩加载活塞杆I的右端穿过压缩前导向端盖4插装在导向加载体8左侧面中部的通孔内，压缩弹簧7套装在压缩加载活塞杆I的外侧壁上，且压缩弹簧7的左端与压缩加载活塞杆I外侧壁上的第一凸台1-1连接，压缩弹簧7的右端与导向加载体8的左侧面连接，加载头10安装在凸杆8-1的右端；
[0012]所述拉伸缓冲隔振机构包括拉伸加载活塞杆11、拉伸导向前端盖12、导向加载缸13、注油嘴组件14、拉伸工作缸15、拉伸加载头16、拉伸导向后端盖18、拉伸弹簧19和若干个第二连接螺栓17，拉伸工作缸15水平设置，导向加载缸13水平插装在拉伸工作缸15内，拉伸导向前端盖12通过多个第二连接螺栓17与拉伸工作缸15的左端密封连接，拉伸导向后端盖18通过多个第二连接螺栓17与拉伸工作缸15的右端密封连接，拉伸加载头16的左端穿过拉伸导向后端盖18与导向加载缸13右端开口处连接，拉伸加载活塞杆11的右端由左至右依次穿过拉伸导向前端盖12、导向加载缸13左端面设置在导向加载缸13内，拉伸弹簧19套装在拉伸加载活塞杆11的外侧壁上，且拉伸弹簧19的左端与导向加载缸13左端内侧面连接，拉伸弹簧19的右端与拉伸加载活塞杆11右端外侧壁上的第二凸台11-1连接，注油嘴组件14插装在拉伸工作缸15的外侧壁上。
[0013]本实施方式中压缩加载活塞杆1、拉伸加载活塞杆11、导向加载体8、导向加载缸13上均设有弹簧定心圆弧面，以保证拉伸弹簧和压缩弹簧内侧面定心和避免其横向弯曲振动的出现。
[0014]压缩加载活塞杆1、拉伸加载活塞杆11上均设有螺纹，并与弹簧形成限位螺母连接，以避免弹窗出现压并现象，导致其缓冲、隔振能力下降。
[0015]压缩加载活塞杆、拉伸加载活塞杆、导向加载体和拉伸加载头上设有通气孔以避免气阻的影响。
[0016]压缩加载活塞杆、导向加载体、导向加载缸上设有存油凹槽，以保证其自由滑行和利用润滑油的油膜阻尼作用抑制被试轴承的脉动冲击和摆振。
[0017]前、后导向端盖的导向孔可以实现压缩加载活塞杆、拉伸加载活塞杆、弹簧、导向加载体、拉伸加载头对中和平衡约束，进而保障压缩加载活塞杆、拉伸加载活塞杆、弹簧和导向加载体、拉伸加载头在前、后导向端盖和工作缸内实现其自由滑行的精确控制，同时也增加整个装置的平稳性。
[0018]加载头通过螺纹与导向加载体连接，其中加载头的圆弧形曲面可以保证电动缸载荷的均匀加载。
[0019]导向加载缸与拉伸工作缸之间为动配合，以保证导向加载缸自由滑行。
[0020]拉伸加载活塞杆、拉伸加载头设有通用梯形槽与不同传感器和被试轴承转置实现方便、可靠的连接。
[0021]【具体实施方式】二:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置的压缩加载活塞杆I的左端套装有限位螺母2。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一。
[0022]【具体实施方式】三:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置还包括两个第一毛毡圈5，压缩加载活塞杆I的外侧壁与压缩前导向端盖4连接处设有一个第一毛毡圈5，压缩加载活塞杆I的外侧壁与压缩后导向端盖9连接处设有一个第一毛毡圈5。
[0023]本实施方式的技术效果是:如此设置，有效防止了润滑油泄漏和污染。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0024]【具体实施方式】四:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置还包括两个第二毛毡圈20，拉伸加载活塞杆11外侧壁与拉伸导向前端盖12连接处设有一个第二毛毡圈20，拉伸加载活塞杆11外侧壁与拉伸导向后端盖18连接处设有一个第二毛毡圈20。
[0025]本实施方式的技术效果是:如此设置，有效防止了润滑油泄漏和污染。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0026]工作原理
[0027]在高速滚动轴承试验器工作时，弹簧处于压缩状态，此时可以减缓、延长和隔离部分高速旋转轴承产生的高频、低幅值周期性振动和摆振对加载电动缸和传感器的影响；当电动缸处于启动和变工况时，弹簧压缩变形则能够延缓和降低电动缸的变工况冲击对被试滚动轴承的影响，同时润滑油膜的阻尼也可抑制轴承的振动。
【权利要求】
1.航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置，其特征在于:所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置包括压缩缓冲隔振机构和拉伸缓冲隔振机构，所述压缩缓冲隔振机构包括压缩加载活塞杆(I)、压缩前导向端盖(4)、压缩工作缸(6)、压缩弹簧(7)、导向加载体(8)、压缩后导向端盖(9)、加载头(10)和若干个第一连接螺栓(3)，压缩工作缸(6)水平设置，压缩前导向端盖(4)通过多个第一连接螺栓(3)与压缩工作缸￠)的左端连接，压缩后导向端盖(9)通过多个第一连接螺栓(3)与压缩工作缸(6)的右端连接，导向加载体(8)设置在压缩工作缸￠)内，且导向加载体(8)右侧面上的凸杆(8-1)的右端穿过压缩后导向端盖(9)，导向加载体⑶左侧面的中部开有通孔，凸杆(8-1)为空心管体，导向加载体(8)左侧面中部的通孔与凸杆(8-1)的内腔连通，压缩加载活塞杆(I)的右端穿过压缩前导向端盖(4)插装在导向加载体(8)左侧面中部的通孔内，压缩弹簧(7)套装在压缩加载活塞杆(I)的外侧壁上，且压缩弹簧(7)的左端与压缩加载活塞杆(I)外侧壁上的第一凸台(1-1)连接，压缩弹簧(7)的右端与导向加载体(8)的左侧面连接，力口载头(10)安装在凸杆(8-1)的右端； 所述拉伸缓冲隔振机构包括拉伸加载活塞杆(11)、拉伸导向前端盖(12)、导向加载缸(13)、注油嘴组件(14)、拉伸工作缸(15)、拉伸加载头(16)、拉伸导向后端盖(18)、拉伸弹簧(19)和若干个第二连接螺栓(17)，拉伸工作缸(15)水平设置，导向加载缸(13)水平插装在拉伸工作缸(15)内，拉伸导向前端盖(12)通过多个第二连接螺栓(17)与拉伸工作缸(15)的左端密封连接，拉伸导向后端盖(18)通过多个第二连接螺栓(17)与拉伸工作缸(15)的右端密封连接，拉伸加载头(16)的左端穿过拉伸导向后端盖(18)与导向加载缸(13)右端开口处连接，拉伸加载活塞杆(11)的右端由左至右依次穿过拉伸导向前端盖(12)、导向加载缸(13)左端面设置在导向加载缸(13)内，拉伸弹簧(19)套装在拉伸加载活塞杆(11)的外侧壁上，且拉伸弹簧(19)的左端与导向加载缸(13)左端内侧面连接，拉伸弹簧(19)的右端与拉伸加载活塞杆(11)右端外侧壁上的第二凸台(11-1)连接，注油嘴组件(14)插装在拉伸工作缸(15)的外侧壁上。
2.根据权利要求1所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置，其特征在于:压缩加载活塞杆(I)的左端套装有限位螺母(2)。
3.根据权利要求1或2所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置，其特征在于:所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置还包括两个第一毛毡圈(5)，压缩加载活塞杆(I)的外侧壁与压缩前导向端盖(4)连接处设有一个第一毛毡圈(5)，压缩加载活塞杆(I)的外侧壁与压缩后导向端盖(9)连接处设有一个第一毛毡圈(5)。
4.根据权利要求1所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置，其特征在于:所述航空滚动轴承试验器电动缸加载用弹簧缓冲隔振装置还包括两个第二毛毡圈(20)，拉伸加载活塞杆(11)外侧壁与拉伸导向前端盖(12)连接处设有一个第二毛毡圈(20)，拉伸加载活塞杆(11)外侧壁与拉伸导向后端盖(18)连接处设有一个第二毛毡圈(20)。
【文档编号】F16F15/02GK104196954SQ201410468104
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】冯海生, 王黎钦, 赵小力, 关键, 邹国利, 彭波, 聂重阳 申请人:哈尔滨工业大学