一种环下润滑轴承收油试验机的制作方法

本发明涉及轴承试验机技术领域，具体的说是一种环下润滑轴承收油试验机。

背景技术：

轴承是装备制造中重要的、关键基础零部件，直接决定着装备的性能、可靠性及寿命；由于轴承的工作环境恶劣、承受的载荷工况复杂、要有足够长甚至是装备全寿命周期免维护等等，在设计开发和生产制造过程中必须在试验机上对轴承做相应模拟工况的验证，为研究、设计、制造和使用提供可靠的试验数据，为轴承的设计、制造和使用提供依据。

轴承环下润滑法是利用旋转离心惯性，直接将润滑油经由开设在内圈上的径向小孔喷向滚道，润滑油的一部分沿内圈下方作轴向流动而达到冷却内圈的目的。进入滚道的油分成左右两条通道向外流出，顺便将从保持架等零件落下的磨屑冲刷掉。这种润滑方法的用油量比喷油润滑少得多，由于油的动力搅拌所导致的功率损失也少，轴承的发热情况也得到较大改善，降低轴承故障率。现在这种环下润滑法被广泛用于各种超高速运转场合。

环下润滑轴承收油试验机是为环下润滑轴承设计的试验机，可以模拟各种实际工况流过轴承环下润滑油量，为环下润滑轴承的设计、制造和使用提供试验依据。由于轴承的种类繁多，工作环复杂，特别是对大直径超高速场合使用的环下润滑轴承一直没有较好地解决精确测量环下润滑油量的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种可以模拟轴承的各种工况，并精确测量环下润滑轴承润滑油回收效率的环下润滑轴承收油试验机，可以对采用环下润滑的超高速圆柱滚子轴承或者角接触轴承进行试验。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种环下润滑轴承收油试验机，包括机座，在机座上设置有转轴，在转轴上依次设置有轴向加载装置、支承装置、陪试装置和试验轴承工装，所述试验轴承工装由试验轴承内圈、第一阶梯套、环下润滑套和环下润滑供油盘组成，其中环下润滑套套设在转轴的一端上，试验轴承内圈套设在环下润滑套上，并通过环下润滑套外壁上设置的轴肩结构和第一阶梯套轴向限位，所述环下润滑供油盘设置在机座上，其出油端靠近环下润滑套的进油端并将润滑油喷入环下润滑套中；所述环下润滑套上还套设有密封盘，密封盘与环下润滑套间隙配合，且密封盘还固定连接有试验舱体，环下润滑套、密封盘和试验舱体共同围成试验舱并将试验轴承内圈容纳在试验舱中，在试验舱体下部还开设有收油孔。

所述试验舱体的下部连通设置有收油管，收油管的末端为收油孔，收油管和试验舱体为一体结构。

所述陪试装置包括套设在转轴上的陪试角接触轴承，陪试角接触轴承的内圈通过轴肩和第二阶梯套轴向限位、外圈固定连接有陪试轴承座，陪试轴承座的一端还固定连接有陪试轴承油气润滑配油盘，所述陪试轴承座的上部还设置有陪试轴承压盖，陪试轴承压盖与机座固定连接用于防止转轴径向振动。

所述陪试轴承座靠近陪试轴承油气润滑配油盘的一侧还开设有圆形凹槽，在圆形凹槽内设置有陪试轴承压环。

所述支承装置包括套设在转轴上的支承角接触轴承，其内圈通过轴肩和阶梯套轴向限位、外圈与浮动轴承座固定连接，浮动轴承座靠近试验轴承工装的一侧设置有配油盘支撑座，且浮动轴承座和配油盘支撑座之间留有空隙；在浮动轴承座和配油盘支撑座的上部还设置有整体压盖，整体压盖固定设置在机座上且通过压环与配油盘支撑座固定连接进而将配油盘支撑座轴向限位固定；在浮动轴承座与配油盘支撑座之间的空隙内还设置有油气润滑配油盘，油气润滑配油盘从开设在配油盘支撑座上的供油道获取润滑油气并通过若干个喷油嘴向支承角接触轴承喷射润滑油气。

所述轴向加载装置包括并列设置的加载装置盖板和加载装置本体，均套设在转轴上且不与转轴相接触；所述加载装置本体在同一个节圆上交替且均匀开设有若干个盲孔和若干个通孔，在通孔内设置有油缸柱塞，盲孔的开口朝向试验轴承工装且盲孔内设置有预紧弹簧；所述油缸柱塞在设置与加载装置盖板上的液压油道的作用下向支承装置施加轴向载荷，所述预紧弹簧向支承装置施加轴向预负荷。

所述加载装置盖板和转轴之间还设置有轴封。

所述机座的上部还设置有机盖、两个端部各设置有一个端盖。

有益效果：

1、因为只是进行试验轴承的收油效率试验，因此试验轴承只取内圈。整机结构简单，安装拆卸方便；

2、试验机轴系设计合理，能够在0~18000rpm范围内任意转速平稳工作，可以适用多种型号环下润滑轴承做收油效率试验要求；

3、设置轴向加载装置为陪试轴承提供可变轴向载荷，保证了各转速变换时轴向载荷的平稳过渡；

4、轴向加载装置采用弹簧加载和液压加载的双重加载方式，加载过程平稳，加载力范围大，能够适应不同的试验要求；

5、弹簧加载力不仅作为预紧力，而且可以防止试验过程中液压加载系统发生故障而导致轴向加载失效，使试验装置受损；

6、所有润滑油飞溅均在试验舱中，不会发生泄漏，保证了试验数据的准确性。

附图说明

图1是整体结构示意图；

图2是陪试装置及试验轴承工装结构示意图；

图3是支承装置结构示意图；

图4是轴向加载装置结构示意图。

附图标记：1、机座，2、端盖，3、轴向加载装置，301、加载装置盖板，302、加载装置本体，303、油缸柱塞，304、预紧弹簧，305、液压油道，4、轴封，5、转轴，6、支承装置，601、整体压盖，602、承压还，603、浮动轴承座，604、支承角接触轴承，605、配油盘支撑座，606、压环，607、油气润滑配油盘，608、直线轴承，7、机盖，8、试验舱体，9、试验轴承工装，901、试验轴承内圈，902、第一阶梯套，903、环下润滑套，904、环下润滑供油盘，10、密封盘，11、陪试装置，1101、陪试轴承压盖，1102、陪试轴承座，1103、陪试角接触轴承，1104、陪试轴承油气润滑配油盘，1105、第二阶梯套，1106、陪试轴承压环，12、收油孔，13、试验舱体固定座。

具体实施方式

下面根据附图具体说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种环下润滑轴承收油试验机，用于对轴承试验过程中润滑油的回收效率进行试验，以回收到的润滑油的重量与提供的润滑油的总重量之比作为最终结果，结构上包括机座1，在机座1上设置有转轴5，在转轴5上依次设置有轴向加载装置3、支承装置6、陪试装置11和试验轴承工装9。

所述试验轴承工装9由试验轴承内圈901、第一阶梯套902、环下润滑套903和环下润滑供油盘904组成。其中环下润滑套903套设在转轴5的一端（工作端）上，试验轴承内圈901套设在环下润滑套903上，并通过环下润滑套903外壁上设置的轴肩结构和第一阶梯套902轴向限位。所述环下润滑供油盘904设置在机座1上，其出油端靠近环下润滑套903的进油端并将润滑油喷入环下润滑套903中，然后在离心力的作用下，多数润滑油经试验轴承内圈901的油孔甩出进入试验舱中。因为只是做收油试验，即试验环下润滑轴承在多种工况下润滑油的回收效率，所以试验轴承只选取内圈，安装和拆卸简单，且不会在试验过程中产生磨屑等杂质，影响试验结果的准确度。

所述环下润滑套903上还套设有密封盘10，密封盘10固定连接有试验舱体8，试验舱体8固定设置在机座1上，环下润滑套903、密封盘10和试验舱体8共同围成试验舱并将试验轴承工装9容纳在试验舱中。因为环下润滑套903与转轴5固定在一起并同步转动，因此密封盘10与环下润滑套903之间为间隙配合，在间隙配合处的环下润滑套903表面设有多条螺旋槽，螺旋槽的旋向与转轴5的工作转向相反，用来防止润滑油从配合间隙外泄。所述试验舱体8的下部连通设置有收油管，收油管的末端为收油孔12，收油管和试验舱体8为一体结构。在试验过程中，从试验轴承内圈901飞溅而出的润滑油落到密封盘10和试验舱体8上，在重力的作用下流入收油管，并最终通过收油孔12被回收。

所述陪试装置11包括套设在转轴5上的陪试角接触轴承1103，陪试角接触轴承1103的内圈通过轴肩和第二阶梯套1105轴向限位、外圈固定连接有陪试轴承座1102，陪试轴承座1102远离试验轴承工装9的一端还固定连接有陪试轴承油气润滑配油盘1104。所述陪试轴承座1102的上部还设置有陪试轴承压盖1101，陪试轴承压盖1101与机座1固定连接。所述陪试轴承座1102靠近陪试轴承油气润滑配油盘1104的一端还开设有圆形凹槽，在圆形凹槽内设置有陪试轴承压环1106。

所述支承装置6包括套设在转轴5上的支承角接触轴承604，其内圈通过轴肩和阶梯套轴向限位、外圈与浮动轴承座603固定连接，浮动轴承座603靠近试验轴承工装9的一侧设置有配油盘支撑座605，配油盘支撑座605套设在转轴5上并与转轴5间隙配合，其下端与机座1固定连接。在浮动轴承座603和配油盘支撑座605之间留有空隙，在空隙内还设置有油气润滑配油盘607，油气润滑配油盘607从开设在配油盘支撑座605上的供油道获取润滑油气并通过若干个喷油嘴向支承角接触轴承604喷射润滑油气。在浮动轴承座603和配油盘支撑座605的上部还设置有整体压盖601，整体压盖601固定设置在机座1上且通过压环606与配油盘支撑座605固定连接进而将配油盘支撑座605轴向限位固定；整体压盖601与浮动轴承座603之间通过直线轴承608滑动连接，以提高定位精度和径向刚度，并且减少摩擦阻力。

所述轴向加载装置3包括并列设置的加载装置盖板301和加载装置本体302，均套设在转轴5上且不与转轴5相接触；所述加载装置本体302在同一个节圆上均匀且交替开设有若干个盲孔和若干个通孔，在通孔内设置有油缸柱塞303，盲孔的开口朝向试验轴承工装9且盲孔内设置有预紧弹簧304；所述油缸柱塞303在设置与加载装置盖板301上的液压油道305油压的作用下向支承装置施加轴向载荷，所述预紧弹簧向支承装置施加轴向预负荷。

因为陪试装置11和支撑装置6均选用角接触轴承作为陪试轴承，而角接触轴承需要根据工作转速对其轴向加载对应的载荷来保证正常运行，因此增加轴向加载装置3，且轴向加载装置3采用弹簧预紧和液压随动的双重加载方式，弹簧加载力提供了试验对象所需的最小预加载力，液压加载力通过电液比例控制实现加载力的平稳输出，这种结构形式，既能满足试验对象在试验过程中的最小预负荷需求，避免了液压加载系统的死区，还能够避免在试验过程中液压加载发生故障导致轴向载荷消失而损坏装置。

所述加载装置盖板301和转轴5之间还设置有轴封4，在机座1的上部还设置有机盖7、两个端部各设置有一个端盖2，使整个试验机构成一个密闭的环境，既能保持试验装置不受外界影响，还能够避免试验过程对周围环境造成污染。