一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台

本发明涉及轴承的测试，尤其涉及一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台。

背景技术：

1、近年来，为了提高大型滚子轴承的设计水平，实时监测大型滚子轴承的受载情况从而保障大型机械设备的运行安全，提高经济效益，大型滚子轴承的智能化得到了广泛的研究。将各类传感器内置于轴承中以实现对轴承的状态监测、故障诊断等研究逐渐增多，通过轴承的智能化进而对轴承载荷、转速、温度以及振动等参数的测量。其中也出现了对大型滚子轴承的滚子进行改造，嵌入各类传感器以实现滚子的智能化的研究，如授权公告号为cn107542758b的专利提供了一种传感化的滚子，将滚子挖孔，其中放置应变传感器，进而测量滚子外表面的载荷。

2、目前，针对大型滚子轴承的滚子智能化研究已成为研究热点，所谓的智能滚子，本质上是将普通滚子改造成能够测量轴承载荷、温度和转速等各项信息的以特殊滚子结构为依托的复合传感器。现有技术中，内置传感器的智能滚子常用来对大型滚子轴承的滚道载荷、滚子转速以及温度等参数的测量。对于此类传感化的智能滚子，标定试验是保证此类智能滚子能否正常工作的关键部分，智能滚子需要通过标定试验确定智能滚子输出与滚道载荷间的线性关系，智能滚子中各类传感器的非线性、零点漂移、灵敏度系数等各项参数的确定同样需要由标定试验确定，但目前尚没有能够实现针对智能滚子的标定试验台。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，用于解决目前尚没有能够实现针对智能滚子的标定试验台的问题。

2、本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台采用如下技术方案：一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具，智能滚子夹具包括滚子固定座和驱动滚子转动的滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装待标定智能滚子和陪试实心滚子的安装空间，滚子转动座上连接有驱动装置，滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加径向载荷的径向加载机构，和/或滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加轴向载荷的轴向加载机构，加载机构上具有加载传感器以实现对智能滚子的内置传感器的载荷、温度和姿态等参数的标定试验。

3、本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台为一种新型的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，本发明的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台在使用时，在智能滚子夹具中放置智能滚子和实心滚子，驱动装置带动滚子转动座旋转，进而带动智能滚子和实心滚子在智能滚子夹具中自转，轴向加载结构为滚子固定座施加轴向载荷，并输出施加的轴向载荷值，施加的轴向载荷值的滚子数量平均数大小即为智能滚子应当输出的轴向载荷值，径向加载结构为滚子固定座施加径向载荷，并输出施加的径向载荷值，施加的轴向载荷值的滚子数量平均数大小即为智能滚子应当输出的径向载荷值，因智能滚子具有内置传感器，对智能滚子进行标定时同时对实心滚子一起施加载荷，以实现对智能滚子测量得到的载荷进行补偿，并通过标定试验获取补偿值得大小，对智能滚子进行动态与静态标定时，利用本发明的智能滚子标定试验台设计试验流程对智能滚子中的各项传感器尤其是载荷传感器的零点漂移、灵敏度、标定系数、非线性、频率响应范围、温度补偿范围、零稳定性等相关参数进行标定确定，能够方便准确的了解智能滚子的各项性能指标。

4、进一步地，所述滚子固定座上设置有与智能滚子和实心滚子形状匹配且用于智能滚子和实心滚子转动的滚子保持架。因滚子为多个，设置与滚子形状匹配的滚子保持架使得滚子在滚子保持架中转动的过程中稳定不偏斜，保证测量的准确性。

5、进一步地，所述支撑平台上在智能滚子夹具的一侧设有用于驱动滚子转动座绕水平轴线转动的驱动机构，支撑平台上在智能滚子夹具的另一侧设有力加载装置移动台，加载机构配置于所述力加载装置移动台上，滚子固定座安装于所述力加载装置移动台上，力加载装置移动台在靠近和远离驱动机构的方向上导向活动安装在支撑平台上。力加载装置移动台导向活动安装在支撑平台上，可以针对不同尺寸的滚子将力加载装置移动台上的加载机构移动至合适的位置，适用范围更大，方便使用。

6、进一步地，所述滚子固定座为弧形座，弧形座上设有固定滚道，滚子转动座具有与固定滚道适配的转动滚道，加载机构包括轴向加载机构和径向加载机构，两加载机构通过加载输出端连接的测力垫块与滚子固定座顶压配合，且轴向加载机构的测力垫块与滚子固定座在径向上滑动配合，径向加载机构的测力垫块与滚子固定座在轴向上滑动配合。设置可移动的测力垫块在滚子受到一个方向的加载力的时候可相对该方向发生偏移，不影响其他方向的加载力的载荷值的准确性。

7、进一步地，两加载机构中的其中一个竖向设置，且通过其朝上设置的加载输出端上设置的测力垫块支撑安装滚子固定座。竖向设置的加载机构同时构成滚子固定座的支撑结构，节约成本，结构紧凑，不用单独对滚子固定座设置支撑结构，使用方便。

8、进一步地，所述支撑平台上在智能滚子夹具处设置有避让凹槽。设置避让凹槽使得滚子转动座位置可以向下设置，使得滚子转动座的装配空间更大，适应更多型号尺寸的智能滚子夹具，防止智能滚子夹具与安装基座发生干涉。

9、进一步地，所述力加载装置移动台包括移动平台以及移动平台上设置的悬伸于避让凹槽上方的悬伸平台，竖向设置的加载机构布置在悬伸平台上。这种设置结构紧凑，且使得竖向设置的加载机构靠近智能滚子夹具方便对滚子固定座起支撑作用。

10、进一步地，所述支撑平台上设有导轨，力加载装置移动台与导轨导向滑动配合，力加载装置移动台的至少一侧边设有齿条，支撑平台上设置有动力机构，动力机构的输出端通过齿轮与所述齿条啮合并带动力加载装置移动台移动。通过齿轮齿条啮合传动，结构紧凑，传递效率高，且传动过程平稳，可靠性高，工作寿命长。

11、进一步地，所述智能滚子夹具为圆柱智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其轴向一侧面上，滚子固定座为弧形结构且与滚子转动座轴线相对设置，固定滚道与转动滚道水平相对。圆柱滚子仅需对其施加径向载荷即可，竖向设置的加载机构对其起支撑作用，径向加载机构从横向对其施加径向力，使用方便。

12、进一步地，所述智能滚子夹具为圆锥智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其内侧面上，滚子固定座为弧形结构，滚子固定座处于滚子转动座的径向内部，固定滚道与转动滚道径向相对。滚子固定座处于滚子转动座的径向内部，滚子转动座带动滚子转动方便，且处于内部结构紧凑，对圆锥滚子施加径向力和轴向力也方便。

技术特征：

1.一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具，智能滚子夹具包括滚子固定座和驱动滚子转动的滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装待标定智能滚子和陪试实心滚子的安装空间，滚子转动座上连接有驱动装置，滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加径向载荷的径向加载机构，和/或滚子固定座上连接有用于对智能滚子和实心滚子同时施加轴向载荷的轴向加载机构，加载机构上具有加载传感器以实现对智能滚子的内置传感器的载荷、温度和姿态等参数的标定试验。

2.根据权利要求1所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述滚子固定座上设置有与智能滚子和实心滚子形状匹配且用于智能滚子和实心滚子转动的滚子保持架。

3.根据权利要求1所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述支撑平台上在智能滚子夹具的一侧设有用于驱动滚子转动座绕水平轴线转动的驱动机构，支撑平台上在智能滚子夹具的另一侧设有力加载装置移动台(16)，加载机构配置于所述力加载装置移动台(16)上，滚子固定座安装于所述力加载装置移动台(16)上，力加载装置移动台(16)在靠近和远离驱动机构的方向上导向活动安装在支撑平台上。

4.根据权利要求3所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述滚子固定座为弧形座，弧形座上设有固定滚道，滚子转动座具有与固定滚道适配的转动滚道，加载机构包括轴向加载机构和径向加载机构，两加载机构通过加载输出端连接的测力垫块与滚子固定座顶压配合，且轴向加载机构的测力垫块与滚子固定座在径向上滑动配合，径向加载机构的测力垫块与滚子固定座在轴向上滑动配合。

5.根据权利要求4所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，两加载机构中的其中一个竖向设置，且通过其朝上设置的加载输出端上设置的测力垫块支撑安装滚子固定座。

6.根据权利要求5所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述支撑平台上在智能滚子夹具处设置有避让凹槽(6)。

7.根据权利要求6所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述力加载装置移动台(16)包括移动平台以及移动平台上设置的悬伸于避让凹槽(6)上方的悬伸平台，竖向设置的加载机构布置在悬伸平台上。

8.根据权利要求3所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述支撑平台上设有导轨(15)，力加载装置移动台(16)与导轨(15)导向滑动配合，力加载装置移动台(16)的至少一侧边设有齿条(11)，支撑平台上设置有动力机构，动力机构的输出端通过齿轮与所述齿条(11)啮合并带动力加载装置移动台(16)移动。

9.根据权利要求4-7任意一项所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述智能滚子夹具为圆柱智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其轴向一侧面上，滚子固定座为弧形结构且与滚子转动座轴线相对设置，固定滚道与转动滚道水平相对。

10.根据权利要求4-7任意一项所述的面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，其特征是，所述智能滚子夹具为圆锥智能滚子夹具，滚子转动座为轴线水平延伸的环形结构且转动滚道设置于其内侧面上，滚子固定座为弧形结构，滚子固定座处于滚子转动座的径向内部，固定滚道与转动滚道径向相对。

技术总结
本发明涉及轴承的测试技术领域，尤其涉及一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台。一种面向大型滚子轴承的智能滚子标定试验台，包括支撑平台，支撑平台上设置有智能滚子夹具，智能滚子夹具包括滚子固定座和滚子转动座，滚子固定座和滚子转动座之间具有用于安装待标定智能滚子和陪试实心滚子的安装空间，滚子转动座上连接有驱动装置，滚子固定座上连接有用于对滚子同时施加径向载荷的径向加载机构，和/或滚子固定座上连接有用于对滚子同时施加轴向载荷的轴向加载机构，加载机构上具有加载传感器以实现对智能滚子的内置传感器的载荷、温度和姿态等参数的标定试验。弥补了目前尚没有能够实现针对智能滚子的标定试验台的问题。

技术研发人员：仲志丹,陈小龙,谢兴会,郝文路,彭建军,何奎,崔允浩,杨芳
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15