一种高速试验装置及其轴承组件、轴承座的制作方法

本实用新型涉及一种高速试验装置及其轴承组件、轴承座。

背景技术：

对于高速试验中的轴承座，由于支撑的轴系转速较高，这会导致轴承等部件发热严重，因此需要对轴承进行散热处理，目前，高速试验中的轴承座主要是采用油冷及风冷强制降温。而在实际的使用过程中，油冷形式需要在轴承座内部加工出导油槽、迷宫环等，加工比较困难，而且结构复杂，维修不便，而风冷形式则需要提供外部动力源，且风冷的效果不显著。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高速试验用轴承座，以解决现有技术中的轴承座冷却形式加工困难或冷却效果不显著的问题；本实用新型的目的还在于提供一种使用该轴承座的轴承组件；本实用新型的目的还在于提供一种具有该轴承组件的高速试验装置。

为实现上述目的，本实用新型高速试验用轴承座的技术方案是：

方案1：高速试验用轴承座，包括轴承支撑壳，轴承支撑壳内部设有轴承安装部，所述轴承支撑壳的外周面上沿其周向设置有水冷槽，所述轴承支撑壳外套设有与所述水冷槽密封合围形成水冷流道的外套，所述外套上设置有与水冷槽相通的进水口和出水口。

方案2：在方案1的基础上，所述水冷槽包括沿轴承支撑壳轴向间隔布置的两条以上的周向沟槽，至少两条周向沟槽之间通过轴向沟槽连通。

方案3：在方案2的基础上，所述周向沟槽为弧形槽，周向沟槽的首尾两端之间形成有隔断凸部。

方案4：在方案3的基础上，所述隔断凸部沿轴承支撑座的轴向延伸，所述轴向沟槽设置于隔断凸部的沿轴承支撑座的周向的至少一侧。

方案5：在方案1~4任一项的基础上，所述周向沟槽设置于轴承支撑壳的与轴承安装部对应的外周面上。

方案6：在方案1~4任一项的基础上，所述轴承支撑壳的外周面沿径向延伸设有用于安装温度传感器的安装孔，相应的在外套上设置有与安装孔同轴以供温度传感器穿过的通孔。

方案7：在方案3或4的基础上，所述隔断凸部上沿轴承支撑壳径向延伸设有用于安装温度传感器的安装孔。

方案8：在方案7的基础上，所述安装孔设置在轴承支撑壳的与所述轴承安装部对应的外周面上。

方案9：在方案1~4任一项的基础上，所述外套与所述轴承支撑壳之间通过焊接密封。

方案10：在方案9的基础上，所述外套为加热后套装在轴承支撑壳上的热装套。

本实用新型轴承组件的技术方案是：

方案11：轴承组件，包括轴承座和用于安装在轴承座内的轴承，轴承座包括轴承支撑壳，所述轴承支撑壳的内部设置有轴承安装部，轴承支撑壳的外周面上沿其周向设置有水冷槽，所述轴承支撑壳外套设有与所述水冷槽密封合围形成水冷流道的外套，所述外套上设置有与水冷槽相通的进水口和出水口。

方案12：在方案11的基础上，所述水冷槽包括沿轴承支撑壳轴向间隔布置的两条以上的周向沟槽，至少两条周向沟槽之间通过轴向沟槽连通。

方案13：在方案12的基础上，所述周向沟槽为弧形槽，周向沟槽的首尾两端之间形成有隔断凸部。

方案14：在方案13的基础上，所述隔断凸部沿轴承支撑座的轴向延伸，所述轴向沟槽设置于隔断凸部的沿轴承支撑座的周向的至少一侧。

方案15：在方案11~14任一项的基础上，所述周向沟槽设置于轴承支撑壳的与轴承安装部对应的外周面上。

方案16：在方案11~14任一项的基础上，所述轴承支撑壳的外周面沿径向延伸设有用于安装温度传感器的安装孔，相应的在外套上设置有与安装孔同轴以供温度传感器穿过的通孔。

方案17：在方案13或14的基础上，所述隔断凸部上沿轴承支撑壳径向延伸设有用于安装温度传感器的安装孔。

方案18：在方案17的基础上，所述安装孔设置轴承支撑壳的与轴承安装部对应的外周面上。

方案19：在方案11~14任一项的基础上，所述外套与所述轴承支撑壳之间通过焊接密封。

方案20：在方案19的基础上，所述外套为加热后套装在轴承支撑壳上的热装套。

本实用新型高速试验装置的技术方案是：

方案21：高速试验装置，包括试验台和设置在试验台上的轴承座，轴承座内穿装有转动轴，转动轴与轴承座之间设置有轴承，轴承座包括轴承支撑壳，所述轴承支撑壳的内部设置有轴承安装部，轴承支撑壳的外周面上沿其周向设置有水冷槽，所述轴承支撑壳外套设有与所述水冷槽密封合围形成水冷流道的外套，所述外套上设置有与水冷槽相通的进水口和出水口。

方案22：在方案21的基础上，所述水冷槽包括沿轴承支撑壳轴向间隔布置的两条以上的周向沟槽，至少两条周向沟槽之间通过轴向沟槽连通。

方案23：在方案22的基础上，所述周向沟槽为弧形槽，周向沟槽的首尾两端之间形成有隔断凸部。

方案24：在方案23的基础上，所述隔断凸部沿轴承支撑座的轴向延伸，所述轴向沟槽设置于隔断凸部的沿轴承支撑座的周向的至少一侧。

方案25：在方案21~24任一项的基础上，所述周向沟槽设置于轴承支撑壳的与轴承安装部对应的外周面上。

方案26：在方案21~24任一项的基础上，所述轴承支撑壳的外周面沿径向延伸设有安装孔，相应的所述外套上设置有与安装孔同轴布置的通孔，所述安装孔和通孔内穿装有用于监测轴承温度的温度传感器。

方案27：在方案23或24的基础上，所述隔断凸部上沿轴承支撑壳径向延伸设有用于安装温度传感器的安装孔。

方案28：在方案27的基础上，所述安装孔设置轴承支撑壳的与轴承安装部对应的外周面上。

方案29：在方案21~24任一项的基础上，所述外套与所述轴承支撑壳之间通过焊接密封。

方案30：在方案29的基础上，所述外套为加热后套装在轴承支撑壳上的热装套。

本实用新型的有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的高速试验用轴承座，在轴承支撑壳的外周上加工水冷槽，然后通过外套与水冷套密封合围而构成了水冷流道，通过将轴承座设计为内外分层式的结构，在加工水冷槽时，不需要复杂的加工工艺，可以直接在轴承支撑壳的外周上机加工水冷槽，然后通过外套与水冷槽密封合围的方式形式水冷通道，加工难度较低，而且这种加工方式对轴承座的内部支撑结构无任何破坏影响，提高轴系运转的可靠性，同时，通过水冷散热的方式，能够保证散热均衡和散热效率的同时，设计的结构比较简单，在实际的生产应用中，仅仅需要向水冷流道内通入水，通过水的流动将轴系高速转动产生的热量带走，散热效果较好。

附图说明

图1为本实用新型的轴承组件的实施例一的结构示意图；

图2为图1中的轴承支撑壳体的结构示意图；

图3为本实用新型的轴承组件的实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型的轴承组件的实施例三的结构示意图；

图5为本实用新型的轴承组件的实施例四的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的轴承组件的实施例一，如图1至图2所示，该轴承组件应用于高速试验装置中，其包括轴承座和设置在轴承座内的轴承3，轴承3的内圈用于固定在转轴2上，外圈固定在支撑座上，在本实施例中，为了能够满足轴承3在高速试验过程中的散热性能，在轴承座上设置有用于将轴承3产生的热量散发的水冷结构。

对于轴承座来说，其包括轴承支撑壳体1，轴承支撑壳体1为筒状结构，在本实施例中，轴承3有两个，间隔布置在轴承支撑壳体1内，在轴承支撑壳体1的外周面上设置有水冷槽5，在本实施中，水冷槽5为包括两条周向沟槽51，并通过两条轴向沟槽52分别将两条周向沟槽51贯通，从而实现水冷循环。在本实施例中，上述的两条周向沟槽51均为弧形沟槽51，且首尾两端在轴承支撑壳体1的周向方向的位置一致，两条轴向沟槽52分别设置在于轴承支撑壳体1上的与相应的轴承3的轴向位置对应的外周面上，这样能够更加靠近轴承3的安装位置，散热性能更好。

同时，周向轴承3的首尾两端之间形成有隔断凸台11，上述的两条轴向沟槽52分别设置在隔断凸台11的沿轴承支撑壳体1的周向的相背两侧，同时在隔断凸台11上位于轴承3的安装位置的对应位置处还设置有沿轴承支撑壳体1的径向延伸的安装孔12，安装孔12内插装有温度传感器6，从而能够实现对轴承3的温度监测。且隔断凸台11的周向尺寸较小，这样设置能够实现轴承3温度的精准监测的同时，也能够最大化的满足对轴承3的水冷散热的循环。

在本实施例中，轴承支撑壳体1的外周面上套设有水套外环4（即外套），水套外环4为套状结构，其上设置有与水冷槽5的首尾两端分别连接的进水口7和出水口8，同时，在水套外环4上对应安装孔12的位置处设置有通孔，上述的温度传感器6穿过通孔插装在安装孔12内。

而为了实现水冷槽5的密封，在本实施例中，水环外套为热装在轴承支撑壳体1的外周上，具体为在装配时，将水环外套加热到100°~120°后套装在轴承支撑壳体1上，然后将二者焊接加工，避免出现焊缝，通过水套外环4与水冷槽5的相对密封合围而将水冷槽5形成水冷流道。热装焊接的装配方式能够保证水冷流道的完全密封，不会泄露。

通过将轴承座设计为内外分层结构，这样加工难度低，对转轴2无任何破坏影响，提高转轴2的运转可靠性；同时轴承座的水套外环4与轴承支撑壳体1之间采用热装与焊接结合的安装方式，保证了密封效果。有效降低转轴2和轴承3温度，在转轴2的强度及精度允许范围内最大程度提高转轴2的允许转速。另外，加工及装配难度低，显著降低了生产成本。

本实用新型的轴承组件的实施例二：与实施例一的不同之处在于，如图3所示，周向沟槽51可以设计为多条，并通过轴向沟槽52将各个周向沟槽51串联形成蛇形水冷槽5，当然，也可以根据实际的需要任意的增加或减少。

本实用新型的轴承组件的实施例三：与实施例一的不同之处在于，如图4所示，可将周向沟槽51设计为环形槽，相应的可将温度传感器6设置在两条环形沟槽之间。

本实用新型的轴承组件的实施例四：与实施例一的不同之处在于，如图5所示，可仅在隔断凸部的周向一侧设置轴向沟槽52，并将进水口和出水口分别设置在两条周向沟槽51的相背于轴向沟槽52的一端，也能够实现水冷的循环。

在其他实施例中，外套与轴承支撑壳体1之间可以通过过盈装配的方式固定在一起，通过配合面间的配合精度实现水冷槽5的密封。

本实用新型所涉及的轴承座的实施例，其结构与上述的轴承组件的实施例一至四的任一个中的轴承座的结构一致，不再详细展开。

本实用新型所涉及的高速试验装置的实施例，包括轴承座，轴承座的结构与上述的轴承组件的实施例一至四的任一个中的轴承座的结构一致，不再详细展开。