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滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作方法

文檔序號:6226444閱讀:433來源:國知局
滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái),屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。該滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括電動(dòng)機(jī)、主動(dòng)輪、鏈條、軌道凸起模擬加載單元、軌道模擬輪、支座、支撐軸承、從動(dòng)輪、主軸、彈性加載單元、剛性加載單元、剎車、模擬車輪、待測軸承、實(shí)驗(yàn)軸、滑塊、壓緊彈簧、徑向力傳感器、徑向加載螺栓、底座、變頻器、前置放大器、信號采集器、工控機(jī)、恢復(fù)彈簧、軸向加載螺栓、軸向力傳感器、振動(dòng)位移傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。該滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)具備多種軌道加載功能、模擬車輪轉(zhuǎn)彎等功能、徑向力與軸向力加載功能、綜合數(shù)據(jù)在線測量監(jiān)測功能等,綜合性強(qiáng)、重復(fù)性好、拆裝方便。
【專利說明】滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域,涉及一種滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
技術(shù)背景
[0002]軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中約束轉(zhuǎn)軸、保證回轉(zhuǎn)精度、減小轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦的核心零部件。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中,例如車輪,其軸承外圈轉(zhuǎn)動(dòng)、內(nèi)圈靜止,其載荷來源于外部,例如軌道缺陷、接頭等,一旦軸承失效則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的事故,造成巨大的損失。為了更好地研究交通運(yùn)輸用軸承在工作時(shí)所承受的各種載荷對軸承工作的各方面影響,急需一種實(shí)驗(yàn)臺(tái)來滿足軸承研究要求。
[0003]軸承破壞是一個(gè)慢變過程,通過試車或?qū)嶋H運(yùn)行測量的環(huán)境復(fù)雜,成本極高;開發(fā)專用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬軌道交通類軸承的載荷和破壞形式非常重要,開發(fā)專用的滾動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)對于軸承工作狀態(tài)重現(xiàn)、振動(dòng)磨損模擬、失效診斷等具有重要意義,同時(shí)對交通運(yùn)輸用軸承設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和維護(hù)有一定的指導(dǎo)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對軌道交通類軸承的故障模擬困難、專用實(shí)驗(yàn)臺(tái)缺乏的問題,提出滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
[0005]本發(fā)明提供了一種滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái),包括電動(dòng)機(jī)、主動(dòng)輪、鏈條、軌道凸起模擬加載單元、軌道模擬輪、支座、支撐軸承、從動(dòng)輪、主軸、彈性加載單元、剛性加載單元、剎車、模擬車輪、待測軸承、實(shí)驗(yàn)軸、滑塊、壓緊彈簧、徑向力傳感器、徑向加載螺栓、底座、變頻器、前置放大器、信號米集器、工控機(jī)、恢復(fù)彈簧、軸向加載螺栓、軸向力傳感器、振動(dòng)位移傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。
[0006]所述的滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái),主軸通過兩側(cè)雙列的支撐軸承支撐在支座上,支座固定于底座上,從動(dòng)輪和軌道模擬輪分別套裝在主軸上;套裝在電動(dòng)機(jī)上的主動(dòng)輪通過鏈條驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪,軌道模擬輪與模擬車輪外切接觸;軌道模擬輪圓周上設(shè)置有彈性加載單元、剛性加載單元和軌道突起模擬加載單元;剎車固定于底座上,用于模擬車輪的剎車;模擬車輪通過待測軸承安裝在不旋轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)軸之上,在實(shí)驗(yàn)軸的軸向方向,一端安裝恢復(fù)彈簧,另一端安裝軸向加載螺栓和軸向力傳感器;在實(shí)驗(yàn)軸兩端的徑向方向,分別安裝滑塊、壓緊彈簧、徑向力傳感器、徑向加載螺栓、振動(dòng)位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器,用于徑向力的施加和測量,徑向振動(dòng)和轉(zhuǎn)速的測量;變頻器連接電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié),前置放大器連接各傳感器,用于傳感器的供電,信號采集器連接前置放大器和工控機(jī),用于信號的采集、傳輸和分析。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
[0008]1、實(shí)現(xiàn)多種軌道加載功能:軌道模擬輪上有多種加載單元,軌道突起模擬加載單元,用于模擬實(shí)際運(yùn)行中軌道的不平整引起的載荷;彈性加載單元,用于模擬軌道上的積雪、道路上的雜物等;剛性加載單元用于模擬石子、軌道縫隙或路面石子等引起的載荷;[0009]2、模擬車輪轉(zhuǎn)彎等功能:模擬車輪兩側(cè)有凸起緣,還原了真實(shí)車輪與鐵軌的接觸構(gòu)造,通過調(diào)整軸向加載螺栓模擬車輛行進(jìn)中的各種轉(zhuǎn)彎動(dòng)作;
[0010]3、徑向力與軸向力加載功能:利用軸向加載螺栓、徑向加載螺栓等實(shí)現(xiàn)對軸承的軸向力與徑向力的加載;
[0011]4、綜合數(shù)據(jù)在線測量監(jiān)測功能:通過振動(dòng)位移傳感器、變頻器、轉(zhuǎn)速傳感器、前置放大器、信號采集儀、工控機(jī),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器轉(zhuǎn)速控制,并實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)下的振動(dòng)監(jiān)測,通過徑向力傳感器與軸向力傳感器實(shí)現(xiàn)對各方向載荷的測量,以更精確的控制載荷施加。
[0012]綜上,本發(fā)明具備模擬軌道加載、模擬車輪動(dòng)作、軸承軸向力和徑向力加載、綜合數(shù)據(jù)在線監(jiān)測等四大功能,綜合性強(qiáng)、重復(fù)性好、拆裝方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)主視圖。
[0014]圖2是滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0015]圖中:1電動(dòng)機(jī);2主動(dòng)輪;3鏈條;4軌道凸起模擬加載單元;
[0016]5軌道模擬輪;6支座;7支撐軸承;8從動(dòng)輪;9主軸;10彈性加載單元;
[0017]11剛性加載單元;12剎車;13模擬車輪;14待測軸承;15實(shí)驗(yàn)軸;
[0018]16滑塊;17壓緊彈簧;18徑向力傳感器;19徑向加載螺栓;20底座;
[0019]21變頻器;22前置放大器;23信號采集器;24工控機(jī);25恢復(fù)彈簧;
[0020]26軸向加載螺栓;27軸向力傳感器;28振動(dòng)位移傳感器;29轉(zhuǎn)速傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖所示,本發(fā)明的滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái),由電動(dòng)機(jī)1、主動(dòng)輪2、鏈條3、軌道凸起模擬加載單元4、軌道模擬輪5、支座6、支撐軸承7、從動(dòng)輪8、主軸9、彈性加載單元10、剛性加載單元11、剎車12、模擬車輪13、待測軸承14、實(shí)驗(yàn)軸15、滑塊16、壓緊彈簧17、徑向力傳感器18、徑向加載螺栓19、底座20、變頻器21、前置放大器22、信號采集器23、工控機(jī)24、恢復(fù)彈簧25、軸向加載螺栓26、軸向力傳感器27、振動(dòng)位移傳感器28、轉(zhuǎn)速傳感器29組成;
[0022](I)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,選擇壓緊彈簧17、恢復(fù)彈簧25型號,以滿足徑向力和軸向力加載要求;
[0023](2)根據(jù)要求設(shè)計(jì)并加工實(shí)驗(yàn)臺(tái)各個(gè)零部件;
[0024](3)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝過程中,先將支座6、電動(dòng)機(jī)1、剎車12安裝于底座20之上;將主動(dòng)輪2套裝在電動(dòng)機(jī)I上、從動(dòng)輪8與軌道模擬輪5套裝于主軸9上,將雙列支撐軸承7安裝在主軸9兩端,并固定在支座6內(nèi),在主動(dòng)輪2和從動(dòng)輪8之間安裝鏈條3,并調(diào)整電動(dòng)機(jī)I的位置然后固定;將模擬車輪13通過待測軸承14安裝在實(shí)驗(yàn)軸15上,并一起安放到底座20上;在實(shí)驗(yàn)軸15徑向依次安裝滑塊16、壓緊彈簧17、徑向力傳感器18、徑向加載螺栓19,在實(shí)驗(yàn)軸15—端安裝恢復(fù)彈簧25,另一端安裝軸向力傳感器27、軸向加載螺栓26,之后按照要求安裝振動(dòng)位移傳感器28、轉(zhuǎn)速傳感器29、前置放大器22、信號采集儀23、工控機(jī)24、變頻器21等。
[0025](3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,調(diào)整實(shí)驗(yàn)臺(tái)車輪接觸狀態(tài)、初始載荷等,并進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn); [0026] (4)實(shí)驗(yàn)完成后,實(shí)驗(yàn)臺(tái)拆卸過程參考安裝過程,以其相反順序進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于,該滾動(dòng)軸承綜合加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括電動(dòng)機(jī)、主動(dòng)輪、鏈條、軌道凸起模擬加載單元、軌道模擬輪、支座、支撐軸承、從動(dòng)輪、主軸、彈性加載單元、剛性加載單元、剎車、模擬車輪、待測軸承、實(shí)驗(yàn)軸、滑塊、壓緊彈簧、徑向力傳感器、徑向加載螺栓、底座、變頻器、前置放大器、信號采集器、工控機(jī)、恢復(fù)彈簧、軸向加載螺栓、軸向力傳感器、振動(dòng)位移傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器; 主軸通過兩側(cè)雙列的支撐軸承支撐在支座上,支座固定于底座上,從動(dòng)輪與軌道模擬輪分別套裝在主軸上;套裝在電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)輪通過鏈條驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪,軌道模擬輪與模擬車輪外切接觸;軌道模擬輪圓周上設(shè)置有彈性加載單元、剛性加載單元和軌道突起模擬加載單元;剎車固定于底座上,用于模擬車輪的剎車;模擬車輪通過待測軸承安裝在不旋轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)軸上,在實(shí)驗(yàn)軸的軸向方向,一端安裝恢復(fù)彈簧,另一端安裝軸向加載螺栓和軸向力傳感器;在實(shí)驗(yàn)軸兩端的徑向方向,分別安裝滑塊、壓緊彈簧、徑向力傳感器、徑向加載螺栓、振動(dòng)位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器,用于徑向力的施加和測量,徑向振動(dòng)和轉(zhuǎn)速的測量;變頻器連接電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié),前置放大器連接各傳感器,用于傳感器的供電,信號采集器連接前置放大器和工控機(jī),用于信號的采集、傳輸和分析。
【文檔編號】G01M13/04GK103983456SQ201410191242
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】趙廣, 韓清凱, 孫濤, 蘇鈞聰, 王美令, 馬忠超, 史妍妍 申請人:大連理工大學(xué)
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