一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统

本发明涉及轴承寿命试验，尤其涉及一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统。

背景技术：

1、滚动轴承是诸多工业领域的重要零件，关键部位滚动轴承一旦发生损坏，将对机械系统的运行造成难以逆转的破坏。滚动轴承的润滑方式主要分为脂润滑和油浴润滑，油浴润滑轴承相比脂润滑轴承由于能带走大量的热量，在高温场合优势较大，应用范围比较广泛，因此能有效获取油浴润滑轴承运行状态以及测试轴承寿命的试验系统对于工业生产具有重要的价值。

2、然而，发明人发现，目前油浴润滑轴承试验系统存在下列局限性：

3、1)无法模拟循环润滑油路中轴承工作环境，如cn201510237916.3公开了一种油浴润滑轴承试验机，该类型的试验机采用封闭的润滑环境，无法及时对润滑油进行冷却以及对润滑油中杂质进行过滤，容易造成运行过程中润滑环境不断恶化，不符合部分采用循环润滑油路的旋转机械(如汽轮发电机、风力发电机等)的实际工况，影响最终试验效果；

4、2)无法对轴承故障初期信息进行有效监测，如cn201610098280.3公开了一种油浸式滚动轴承寿命强化试验机，其主要对轴承振动信号进行采集和分析，振动信号监测主要是针对轴承故障变形等原因引起的振动异常做出诊断，对点蚀、磨损等轴承部件失效的初期状态的监测准确度比较低；

5、3)无法保证轴承试验头的密封性，如cn201520303448.0公开了一种油浴润滑轴承试验工装，其油浴轴承试验头结构复杂，零部件之间接缝多。由于试验装置处于高速旋转运动状态，此类结构要保证密封性必须有极高的加工精度以及复杂的密封措施，进而提高了加工难度，降低了可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，通过径向和轴向的加载单元对被测轴承进行加载，同时将被测轴承置于带有循环回路的润滑油中，实现轴承故障失效早期数据的实时分析，经过滤后流回油浴箱体后继续参与油路循环。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明的实施例提供了一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，包括被测轴承、径向加载单元、轴向加载单元，所述被测轴承通过旋转主轴连接电机，且被测轴承设于装有润滑油的油浴箱体内，所述油浴箱体连接润滑油循环油路；所述径向加载单元、轴向加载单元分别与被测轴承座接触，以对被测轴承进行径向和轴向加压。

4、作为进一步的实现方式，所述被测轴承座安装于被测轴承外圈，被测轴承座上侧安装有磁吸式振动传感器，用于获取被测轴承传递到被测轴承座的振动信号。

5、作为进一步的实现方式，所述润滑油循环油路包括通过管路依次连接的第一蠕动泵、油液磨粒传感器、过滤器和第二蠕动泵。

6、作为进一步的实现方式，所述第一蠕动泵通过管路与油浴箱体一侧的出油口连接，第二蠕动泵通过管路与油浴箱体另一侧的进油口连接。

7、作为进一步的实现方式，所述油浴箱体为顶部开口结构，其内部装有设定液面高度的润滑油。

8、作为进一步的实现方式，所述径向加载单元和轴向加载单元分别包括压力杆、与压力杆相连的薄型油缸；所述油浴箱体与压力杆、旋转主轴之间分别设置密封圈。

9、作为进一步的实现方式，所述压力杆与薄型油缸螺纹连接，薄型油缸通过底座固定。

10、作为进一步的实现方式，所述旋转主轴一端通过联轴器连接电机，另一端连接被测轴承内圈；所述旋转主轴安装一对对向布置的圆锥滚子轴承作为主轴支承。

11、作为进一步的实现方式，所述圆锥滚子轴承安装于支承轴承座，支承轴承座由上下两部分组成。

12、作为进一步的实现方式，所述支承轴承座两端安装有支承轴承密封端盖，支承轴承密封端盖与旋转主轴之间设有端盖密封圈。

13、本发明的有益效果如下：

14、(1)本发明利用电机驱动的旋转主轴带动被测轴承内圈旋转，同时使用径向加载单元和轴向加载单元对被测轴承试验头进行加压，使被测轴承在恶劣工况中加速故障，降低寿命试验时间；同时，被测轴承部分浸于油浴箱体的润滑油中，其中的润滑油通过外置泵动循环油路，经油液磨粒传感器对油中的磨损碎片信息进行获取，实现轴承故障失效早期数据的实时分析，经过滤后流回油浴箱体后继续参与油路循环。

15、(2)本发明利用磁吸式振动传感器获取被测轴承振动信号，实现对轴承故障后期的故障实时分析。

16、(3)本发明通过将被测轴承浸入一体成型的油浴箱体主体的润滑油中，油浴箱体与旋转主轴以及压力杆之间采用密封圈进行密封，结构简单，零部件少，避免了因过多零件装配产生的接缝，降低了密封难度。

技术特征：

1.一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，包括被测轴承、径向加载单元、轴向加载单元，所述被测轴承通过旋转主轴连接电机，且被测轴承设于装有润滑油的油浴箱体内，所述油浴箱体连接润滑油循环油路；所述径向加载单元、轴向加载单元分别与被测轴承座接触，以对被测轴承进行径向和轴向加压。

2.根据权利要求1所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述被测轴承座安装于被测轴承外圈，被测轴承座上侧安装有磁吸式振动传感器，用于获取被测轴承传递到被测轴承座的振动信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述润滑油循环油路包括通过管路依次连接的第一蠕动泵、油液磨粒传感器、过滤器和第二蠕动泵。

4.根据权利要求3所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述第一蠕动泵通过管路与油浴箱体一侧的出油口连接，第二蠕动泵通过管路与油浴箱体另一侧的进油口连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述油浴箱体为顶部开口结构，其内部装有设定液面高度的润滑油。

6.根据权利要求1所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述径向加载单元和轴向加载单元分别包括压力杆、与压力杆相连的薄型油缸；所述油浴箱体与压力杆、旋转主轴之间分别设置密封圈。

7.根据权利要求6所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述压力杆与薄型油缸螺纹连接，薄型油缸通过底座固定。

8.根据权利要求1所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述旋转主轴一端通过联轴器连接电机，另一端连接被测轴承内圈；所述旋转主轴安装一对对向布置的圆锥滚子轴承作为主轴支承。

9.根据权利要求8所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述圆锥滚子轴承安装于支承轴承座，支承轴承座由上下两部分组成。

10.根据权利要求9所述的一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，其特征在于，所述支承轴承座两端安装有支承轴承密封端盖，支承轴承密封端盖与旋转主轴之间设有端盖密封圈。

技术总结
本发明公开了一种用于油浴润滑轴承的油路循环寿命加速试验系统，涉及轴承寿命试验技术领域，包括被测轴承、径向加载单元、轴向加载单元，所述被测轴承通过旋转主轴连接电机，且被测轴承设于装有润滑油的油浴箱体内，所述油浴箱体连接润滑油循环油路；所述径向加载单元、轴向加载单元分别与被测轴承座接触，以对被测轴承进行径向和轴向加压。本发明通过径向和轴向的加载单元对被测轴承进行加载，同时将被测轴承置于带有循环回路的润滑油中，实现轴承故障失效早期数据的实时分析，经过滤后流回油浴箱体后继续参与油路循环。

技术研发人员：王黎明,杜雨,方洋,崔鹏,李方义,万光虎
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13