用于轴承试验机的温控结构的制作方法

本实用新型属于轴承技术领域，涉及一种用于轴承试验机的温控结构。

背景技术：

众所周知，主轴外需要套设轴承，当主轴在高速运动时，轴承会产生温升，轴承的精度也会随之发生变化，反应到主轴是主轴的位移产生变化如旋转跳动等，轴承的性能及可靠性是轴承的最重要的性能指标，轴承在长时间工作后，轴承刚度会产生变化，尤其是轴承的内圈和外圈会发生形变，直接反应到主轴上是主轴产生位移，如果位移变化量超出正常额定的范围，则视为轴承报废，需要更换。

轴承的工作寿命，与轴承的转速以及工作温度相关，转速由主轴决定，可通过调整主轴的转速来控制轴承的转速，主轴转速的快慢与吃刀的力度，会导致轴承的温度上升，因此在试验过程中，如何使轴承在一定的温度范围内进行转动，从而得到轴承在某一转速，某一温度范围内的使用寿命，成为轴承试验的关键因素。

现有技术通常只有对轴套冷却降温的控温机构，这就导致当试验过程中需要轴承在较高温度下模拟工况时，无法得到试验的条件。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种用于轴承试验机的温控结构。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种用于轴承试验机的温控结构，包括套设在主轴上的轴承组件，轴承组件外套设有轴套，所述的轴套上设有能对轴承组件进行加热和冷却的温控机构。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的温控机构包括位于轴套内与轴承组件的位置相对应且能通入冷却介质的冷却组件，以及位于轴套内的加热组件。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的冷却组件包括与轴承组件一一对应的冷却槽，所述的轴套上设有冷却介质流道，冷却介质流道连接冷却槽，所述的加热组件包括位于轴套内的加热腔，所述的加热腔内设有加热棒。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的轴套包括套设在轴承组件外部的轴承固定套，以及套设在轴承固定套外部的套筒，轴承固定套和套筒之间合围形成冷却槽，加热腔位于套筒内。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的冷却介质流道位于套筒内，加热腔有若干个并沿主轴的周向间隔均匀的排列。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，轴承组件有两个并位于主轴的两端，每个轴承组件包括若干个间隔设置的轴承，轴承组件还包括若干个与轴承组件上的轴承一一对应的温度传感器。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的加热腔位于两个轴承组件之间，轴承固定套插入到套筒中并与套筒卡接固定。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的温度传感器依次穿过套筒和轴承固定套后与轴承组件上的轴承的外圈相对应。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，所述的套筒外套设有机身，所述的机身与套筒固定连接，在套筒和机身之间设有能通入冷却介质的轴套冷却腔。

在上述的用于轴承试验机的温控结构中，靠近主轴工作端的轴套组件上设有位移传感器。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

可以对轴承组件进行降温或加热处理，从而使轴承在一定的温度范围内工作，便于后续轴承测试工作的展开。

通过位移传感器，可以测试轴承的精度保持时间或使用寿命。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：主轴1、轴承组件2、轴套3、温控机构4、冷却组件5、加热组件6、冷却槽7、冷却介质流道8、加热腔9、加热棒10、轴承固定套11、套筒12、温度传感器13、机身14、轴套冷却腔15、位移传感器16、驱动器100。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种用于轴承试验机的温控结构，包括套设在主轴1上的轴承组件2，轴承组件2至少有一个，优选为2个及以上，轴承组件2包括若干个轴承，轴承的内圈与主轴1固定，与主轴同步转动，轴承组件2外套设有轴套3，轴承的外圈与轴套3固定，所述的轴套3上设有能对轴承组件2进行加热和冷却的温控机构4，至少一个轴承组件2上设有位移传感器16。

轴承在长时间工作后，轴承刚度会产生变化，尤其是轴承的内圈和外圈会发生形变，直接反应到主轴上是主轴产生位移，如果位移变化量超出正常额定的范围，则视为轴承报废，需要更换。

轴承的工作寿命，与轴承的转速以及工作温度相关，转速由主轴决定，可通过调整主轴的转速来控制轴承的转速，主轴转速的快慢与吃刀的力度，会导致轴承的温度上升，因此在试验过程中，如何使轴承在一定的温度范围内进行转动，从而得到轴承在某一转速，某一温度范围内的使用寿命，成为轴承试验的关键因素。

现有技术通常只有对轴套冷却降温的控温机构，这就导致当试验过程中需要轴承在较高温度下模拟工况时，无法得到试验的条件。

在本实施例中，温控机构4具有冷却和加热两种功能，因此可以实现轴承在高温时冷却，及低温时加热的双重功能，将轴承的工作温度恒定在一定范围内，得到该温度范围内的轴承工作时间，从而测试轴承的工作寿命或精度保持时间。

温控机构4可以是在轴套3上设置冷却水槽，冷却水槽可以是螺旋形，在冷却水槽中通入冷却水或冷却油，对轴承进行降温，为了起到加热作用，也可以在轴套3上设置加热器，如加热丝，加热棒，热电阻等，对轴套进行加热，通过轴套的热传递，间接给轴承加热，在本实施例中，温控机构4包括位于轴套3内与轴承组件2的位置相对应且能通入冷却介质的冷却组件5，以及位于轴套3内的加热组件6。

具体的说，冷却组件5包括与轴承组件2一一对应的冷却槽7，也即，冷却槽7直接对轴承组件2降温，所述的轴套3上设有冷却介质流道8，冷却介质流道8连接冷却槽7，冷却介质流道8可以通过输送管道连通冷却介质供料泵，冷却介质供料泵连接冷却介质储罐，为冷却槽7提供冷却介质，冷却介质可以是水或油，在本实施例中，冷却槽7还连通回流管路，回流管路可以设置在轴套上，形成冷却介质回路，冷却介质回路为公知常识，此处不再赘述。

加热组件6包括位于轴套3内的加热腔9，所述的加热腔9内设有加热棒10，加热棒10可以是加热丝或热电阻等，即用电发热的组件，加热棒10对轴套3进行加热，轴套3通过热传递对轴承组件2进行加热，使轴承组件的温度得以上述。

通过冷却组件5和加热组件6的相互配合，可以对轴承组件2进行加热和冷却处理，使轴承组件2的温度保持在一定范围内。

轴套可以是圆筒形结构，在本实施例中，轴套3包括套设在轴承组件2外部的轴承固定套11，以及套设在轴承固定套11外部的套筒12，轴承固定套11和套筒12之间合围形成冷却槽7，加热腔9位于套筒12内。冷却介质流道8位于套筒12内，加热腔9有若干个并沿主轴1的周向间隔均匀的排列。

在本实施例中，轴承组件2有两个并位于主轴1的两端，每个轴承组件2包括若干个间隔设置的轴承，轴承组件2还包括若干个与轴承组件2上的轴承一一对应的温度传感器13。温度传感器13为现有技术，可以采用热电偶或红外温度传感器13，均为市售产品。优选方案，温度传感器13依次穿过套筒12和轴承固定套11后与轴承组件2上的轴承的外圈相对应，从而能直接得到轴承外圈的温度，直接反应轴承组件2的温度状况，温度测试直接、准确。

加热腔9位于两个轴承组件2之间，轴承固定套11插入到套筒12中并与套筒12卡接固定。具体的说，可以在套筒12上设有定位台阶，轴承固定套11插入到套筒12中与定位台阶抵靠，再通过螺栓件固定。轴承固定套11与轴承外圈固定连接。

套筒12外套设有机身14，所述的机身14与套筒12固定连接，在套筒12和机身14之间设有能通入冷却介质的轴套冷却腔15，轴套冷却腔15用于对轴套3进行冷却，对轴套降温，也即当加热组件6对轴套加热温度过高时，对轴套进行迅速冷却，轴套冷却腔15同样可以通过管道连接冷却介质供应器，该原理同冷却槽7的原理，此处不再赘述。

由于轴承组件2有两个或以上，在本实施例中，靠近主轴1工作端的轴套组件上设有位移传感器16。本实施例所指的主轴1工作端是指主轴吃力的一端，也即远离驱动器100的一端，驱动器与主轴1连接。优选方案，主轴的两端均设有位移传感器16，通过两个位移传感器16的数据比较，可以判断主轴1的倾斜度。

本领域技术人员应当理解，位移传感器为现有技术，可采用市售产品。

本实施例在工作时，通过冷却槽7对轴承组件2进行直接降温，通过加热棒10的热传递对轴承组件2进行间接降温，用温度传感器13对轴承直接测温，从而控制轴承组件2的温度，使轴承在限定的温度范围内工作，通过驱动器100对主轴1转速的控制，使轴承在一定转速下、一定温度范围内工作，通过位移传感器16来判断主轴1及轴承组件2的工作精度，从而判断轴承组件2在该转速和温度条件下的精度保持时间，或轴承的使用寿命。

本实施例所指的驱动器100，可以是液压马达或电机。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主轴1、轴承组件2、轴套3、温控机构4、冷却组件5、加热组件6、冷却槽7、冷却介质流道8、加热腔9、加热棒10、轴承固定套11、套筒12、温度传感器13、机身14、轴套冷却腔15、位移传感器16、驱动器100等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。