一种电梯曳引轮外齿轴承试验机的制作方法

本实用新型涉及轴承试验领域，尤其涉及一种电梯曳引轮外齿轴承试验机。

背景技术：

外齿轴承是指将轴承的外圈直接加工成齿轮的轴承，即将齿轮和轴承加工成了一体式结构，使齿轮传动的结构得以简化，能够满足一些对齿轮传动的空间要求较狭窄的场合，所以在电梯曳引轮装置中得到了广泛应用。电梯曳引轮的安全性对电梯的安全运转至关重要，所以对电梯曳引轮所用的外齿轴承的性能要求也较高，一方面为对外齿轴承的加工要求较高，另一方面对外齿轴承的检测要求也较高。由于电梯的曳引轮装置较为特殊的工作环境，使电梯曳引轮外齿轴承需要在重载、低速、外圈双向转动、保证润滑密封和降低启停振动的较为苛刻条件下保证安全稳定运行。目前，外齿轴承性能和故障诊断多采用整机试验或故障特征频率分析，但整机试验成本高，周期长，故障特征频率分析外界因素影响大，检测结果不准确，在实际生产中难以满足对外齿轴承快速、可靠的进行检测的要求，影响外齿轴承的生产效率和成品质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种电梯曳引轮外齿轴承试验机，能够克服现有的外齿轴承检测方法的缺陷，便于对外齿轴承进行检测。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电梯曳引轮外齿轴承试验机，包括机架、用于套装外齿轴承的内圈的空心定轴、用于卡设并带动外齿轴承的外圈转动的悬臂转轴、用于沿径向挤压空心定轴的外圆周的径向加载装置、用于沿轴向挤压空心定轴远离悬臂转轴一侧的端面的轴向加载装置、以及用于测量并传递外齿轴承运转数据的测量装置；

所述空心定轴和悬臂转轴均为水平设置且轴线重合，所述径向加载装置位于外齿轴承远离悬臂转轴的一侧，所述空心定轴通过一个第一支撑轴承架设在机架上，第一支撑轴承位于径向加载装置远离外齿轴承的一侧，所述悬臂转轴通过一对第二支撑轴承架设在机架上，悬臂转轴靠近空心定轴的一端设有用于卡设外齿轴承外圈的内齿环套，悬臂转轴远离空心定轴的一端套装有皮带轮，用于供电机通过带传动以驱动悬臂转轴转动；

所述内齿环套包括一个用于卡设外齿轴承外圈靠近悬臂转轴一侧的端面的法兰盘、套设在外齿轴承上并与外齿轴承外圈啮合的内齿套筒、套设在内齿套筒上并通过螺栓与法兰盘连接的过度套筒、以及通过螺栓与过度套筒连接的定位环，定位环压设在外齿轴承外圈远离悬臂转轴一侧的端面上，以便于法兰盘和定位环配合卡设外齿轴承外圈的两端面；

所述径向加载装置和轴向加载装置均包括一个穿设在机架上的活塞和位于活塞远离空心定轴一侧的皮隔膜，径向加载装置的活塞的轴线与空心定轴的轴线相交并垂直，轴向加载装置的活塞的轴线与空心定轴的轴线重合，所述皮隔膜远离活塞一侧的表面分别与机架的一侧的内壁配合围成各自的一个压力腔，用于供薄膜油缸的压力油流入并使皮隔膜变形，从而使皮隔膜与活塞一端贴合并推动活塞向空心定轴加载；

所述测量装置包括用于检测外齿轴承外圈温度的红外式温度传感器、用于检测外齿轴承内圈温度的埋入式温度传感器、以及用于检测空心定轴振动的振动传感器，红外式温度传感器安装在机架上并朝向外齿轴承外圈远离悬臂转轴一侧的端面，埋入式温度传感器贯穿插设在空心定轴的侧壁上并朝向外齿轴承内圈的内圆周面，振动传感器贯穿插设在空心定轴的与径向加载装置位于同一轴向位置的侧壁上。

优选的，所述法兰盘与悬臂转轴为一体成型结构，法兰盘的轴线和定位环的轴线均与悬臂转轴的轴线重合，法兰盘的外径大于定位环的外径。

优选的，所述径向加载装置的活塞的轴线竖直设置，径向加载装置的活塞的轴线与外齿轴承和第一支撑轴承的距离相等，径向加载装置的活塞的底端为一根延长杆，延长杆的一端与空心定轴的外圆周贴合。

优选的，所述轴向加载装置的活塞靠近空心定轴的一端为一段圆弧面，圆弧面的弧顶朝向空心定轴且圆弧面的轴线与空心定轴的轴线重合，空心定轴的一端盖设有一块用于供轴向加载装置的活塞挤压的顶板，顶板朝向圆弧面的侧面与圆弧面的轴线垂直，以便于圆弧面挤压顶板时作用力的方向与空心定轴的轴线重合。

优选的，所述顶板与空心定轴为一体成型结构，所述顶板为一块圆板且顶板的外径大于空心定轴的外径。

优选的，所述机架包括一个底座、三个用于分别安装一个第一支撑轴承和两个第二支撑轴承的轴承座、以及至少两个分别与轴承座连接的侧盖板，径向加载装置的活塞和轴向加载装置的活塞分别穿设在各自的侧盖板上。

优选的，所述径向加载装置的皮隔膜和轴向加载装置的皮隔膜分别设置在各自的侧盖板的外壁上，并分别与各自的侧盖板外壁上安装的密封盖的内壁配合围成所述的压力腔。

优选的，所述悬臂转轴远离空心定轴的一端通过联轴器与一根传动轴连接，传动轴通过一对第三支撑轴承架设在机架上，传动轴的轴线与悬臂转轴的轴线重合，所述皮带轮套装在传动轴远离悬臂转轴的一端。

根据上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种电梯曳引轮外齿轴承试验机，将待检测的外齿轴承套装在空心定轴上，再用悬臂转轴的内齿环套卡设外齿轴承的外圈，并通过内齿套筒与外齿轴承的轮齿啮合，驱动悬臂转轴转动，就能模拟外齿轴承在工作时空载转动的情况，然后用薄膜油缸分别向径向加载装置和轴向加载装置的压力腔中通入液压油，就能通过皮隔膜推动活塞向空心定轴加压，从而通过轴向和径向两个方向的加载来模拟外齿轴承在实际工作时承载转动的情况，在外齿轴承转动的过程中，通过红外式温度传感器检测轴承外圈的温度，通过埋入式温度传感器检测轴承内圈的温度，通过振动传感器检测空心定轴的振动情况，就能得出外齿轴承的工作情况，即检测出外齿轴承是否合格，与现有技术相比，不仅成本较低，而且能对外齿轴承进行快速、实时检测，并且通过与外齿轴承轮齿配合的内齿套筒，使外齿轴承的转动和加载可以同时进行，就能准确模拟出外齿轴承的承载工作情况，从而可靠地保证检测结果的准确性；在检测过程中，通过调节薄膜油缸的油压就能分别或同时调节径向与轴向加载的大小，便于模拟外齿轴承各种不同的工作情况，使本实用新型的适用范围较广，便于推广运用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型内齿环套部分的结构示意图；

图3为本实用新型径向加载装置部分的结构示意图；

图4为本实用新型轴向加载装置部分的结构示意图。

图中标记：1、外齿轴承，2、空心定轴，201、顶板，3、悬臂转轴，301、法兰盘，302、内齿套筒，303、过度套筒，304、定位环，4、第一支撑轴承，5、第二支撑轴承，6、皮带轮，7、活塞，701、延长杆，702、圆弧面，8、皮隔膜，9、压力腔，10、红外式温度传感器，11、埋入式温度传感器，12、振动传感器，13、底座，14、轴承座，15、侧盖板，16、密封盖，17、联轴器，18、传动轴。

具体实施方式

一种电梯曳引轮外齿轴承试验机，包括机架、用于套装外齿轴承1的内圈的空心定轴2、用于卡设并带动外齿轴承1的外圈转动的悬臂转轴3、用于沿径向挤压空心定轴2的外圆周的径向加载装置、用于沿轴向挤压空心定轴2远离悬臂转轴3一侧的端面的轴向加载装置、以及用于测量并传递外齿轴承1运转数据的测量装置。

参见图1，所述机架包括一个底座13、三个轴承座14、以及至少两个分别与轴承座14连接的侧盖板15，所述空心定轴2和悬臂转轴3均为水平设置且轴线重合，所述径向加载装置位于外齿轴承1远离悬臂转轴3的一侧，所述空心定轴2通过一个第一支撑轴承4安装在一个轴承座14上，第一支撑轴承4位于径向加载装置远离外齿轴承1的一侧，所述悬臂转轴3通过一对第二支撑轴承5安装在其余两个轴承座14上，悬臂转轴3靠近空心定轴2的一端设有用于卡设外齿轴承1外圈的内齿环套，悬臂转轴3远离空心定轴2的一端通过联轴器17与一根传动轴18连接，传动轴18通过一对第三支撑轴承架设在机架上，传动轴18的轴线与悬臂转轴3的轴线重合，传动轴18远离悬臂转轴3的一端套装有皮带轮6，用于供电机通过带传动以驱动悬臂转轴3转动，本实施例选用电机型号为YVF2-160L-4。

参见图2，所述内齿环套包括一个用于卡设外齿轴承1外圈靠近悬臂转轴3一侧的端面的法兰盘301、套设在外齿轴承1上并与外齿轴承1外圈啮合的内齿套筒302、套设在内齿套筒302上并通过螺栓与法兰盘301连接的过度套筒303、以及通过螺栓与过度套筒303连接的定位环304，定位环304压设在外齿轴承1外圈远离悬臂转轴3一侧的端面上，以便于法兰盘301和定位环304配合卡设外齿轴承1外圈的两端面，内齿套筒302的内壁开设有与外齿轴承1的轮齿啮合的内齿圈，法兰盘301与悬臂转轴3为一体成型结构，法兰盘301的轴线和定位环304的轴线均与悬臂转轴3的轴线重合，法兰盘301的外径大于定位环304的外径，以便于过度套筒303上拧设螺栓。

参见图3及图4，所述径向加载装置和轴向加载装置均包括一个活塞7和皮隔膜8，径向加载装置的活塞7和轴向加载装置的活塞7分别穿设在各自的侧盖板15上，径向加载装置的皮隔膜8和轴向加载装置的皮隔膜8分别设置在各自的侧盖板15的外壁上，并分别与各自的侧盖板15外壁上安装的密封盖16的内壁配合围成各自的一个压力腔9，用于供薄膜油缸的压力油流入并使皮隔膜8变形，从而使皮隔膜8与活塞7一端贴合并推动活塞7向空心定轴2加载，本实施例选用的薄膜油缸型号为RVL1-14-F-1-R-U，通过调节薄膜油缸向压力腔9中送入的液压油的油压，就能调节活塞7对空心定轴2施加的载荷大小，调节油压时可以采用减压调节阀；径向加载装置的活塞7的轴线与空心定轴2的轴线相交，径向加载装置的活塞7的轴线竖直设置，且径向加载装置的活塞7的轴线与外齿轴承1和第一支撑轴承4的距离相等，从而使径向加载装置的活塞7向下施加的载荷能够位于空心定轴2中部，就能更加合理的模拟出外齿轴承1承受径向载荷的情况，径向加载装置的活塞7的底端为一根延长杆701，延长杆701的一端与空心定轴2的外圆周贴合，以便于对空心定轴2径向加载；轴向加载装置的活塞7的轴线与空心定轴2的轴线重合，轴向加载装置的活塞7靠近空心定轴2的一端为一段圆弧面702，圆弧面702的弧顶朝向空心定轴2且圆弧面702的轴线与空心定轴2的轴线重合，空心定轴2的一端盖设有一块用于供轴向加载装置的活塞7挤压的顶板201，顶板201与空心定轴2为一体成型结构，顶板201为一块圆板且顶板201的外径大于空心定轴2的外径，顶板201朝向圆弧面702的侧面与圆弧面702的轴线垂直，以便于圆弧面702挤压顶板201时作用力的方向与空心定轴2的轴线重合，从而能够精确的保证外齿轴承1在检测时承受的轴向载荷会沿其轴向均匀分布。

参见图1至图4，所述测量装置包括用于检测外齿轴承1外圈温度的红外式温度传感器10、用于检测外齿轴承1内圈温度的埋入式温度传感器11、以及用于检测空心定轴2振动的振动传感器12，红外式温度传感器10安装在机架上并朝向外齿轴承1外圈远离悬臂转轴3一侧的端面，埋入式温度传感器11贯穿插设在空心定轴2的侧壁上并朝向外齿轴承1内圈的内圆周面，振动传感器12贯穿插设在空心定轴2的与径向加载装置位于同一轴向位置的侧壁上，埋入式温度传感器11的进线从空心定轴2的内腔中延伸至振动传感器12所在的空心定轴2侧壁，并与振动传感器12的进线一起从空心定轴2侧壁穿出，就能实时传递外齿轴承1在检测过程中的数据，便于得出外齿轴承1的工作情况，即检测出外齿轴承1是否合格，与现有技术相比，不仅成本较低，而且能对外齿轴承进行快速、实时检测。