[發明專利]推力軸承摩擦力矩的測量方法及測量儀

有效

• 申請號: 200810237308.2
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101458136A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 朱孔敏;高奮武;李國斌;李副來;劉金秀;王宗克;廖家祥;高宇
• 申請（專利權）人: 洛陽軸研科技股份有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00;G01M13/04
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于軸承測量技術領域，尤其涉及到一種推力軸承摩擦力矩的測量方法及測量儀。

背景技術

推力軸承的摩擦力矩是綜合評價推力軸承動態性能的重要技術指標，即推力軸承摩擦力矩的大小和分散度是用戶非常關心的質量指標。然而，推力軸承的摩擦力矩值并不是一個定值，而是一個變量，其影響因素相當復雜，是推力軸承結構設計參數、各零件加工精度、制作和裝配工藝、潤滑和清潔度等多種影響因素的綜合反映結果，其中有穩定因素，也有許多不確定的因素。反映在測量結果上，摩擦力矩的變動量較大，因此用戶為了獲得推力軸承較穩定的摩擦性能，應根據推力軸承的測量結果和力矩變化曲線進行科學的分析后，逐一解決其摩擦力矩的影響因素，從而提高推力軸承綜合性能指標，滿足使用要求。

目前，各主機廠家對推力軸承摩擦力矩的技術參數要求越來越高，尤其是一些主機廠家要求提供推力軸承的準確技術參數，而對推力軸承摩擦力矩的估算和測試方法無法滿足要求，因此需要開發專用的推力軸承摩擦力矩測量儀，以滿足現在對推力軸承摩擦力矩的測試要求。

推力軸承在工況條件下需承受較大的軸向載荷，在測量時需要施加較大的軸向載荷，才能更精確的對推力軸承的摩擦性能進行精確的測量。由于其加載一直是測量中的難點，因此國內還沒有一個很好的直接測量推力軸承摩擦力矩儀。

發明內容

為了能達到測量推力軸承摩擦力矩的目的，本發明提供了一種推力軸承摩擦力矩的測量方法及測量儀，依據該測量方法，解決了推力軸承摩擦力矩的測量難題，利用該測量儀為分析推力軸承摩擦性能的影響因素提供可靠的檢測分析數據，依此改進軸承設計參數、改進加工工藝和潤滑等影響軸承摩擦力矩的因素，從而提高軸承質量。

為了實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

所述的推力軸承摩擦力矩的測量方法是根據力矩平衡法來測量推力軸承的摩擦力矩，將被測推力軸承置于加載裝置和驅動裝置之間，加載裝置聯接有力矩傳感器，先在計算機內設定測量轉速，給加載裝置發出加載指令對被測推力軸承上端施加軸向載荷，軸向載荷的大小由加載裝置調節，再給驅動裝置發出轉動指令，以帶動被測推力軸承下端轉動；由于被測推力軸承內部存在摩擦力矩M，在其下端轉動時其上端也會產生轉動趨勢，將摩擦力矩M傳遞到力矩傳感器，力矩傳感器產生的摩擦力矩M₀將阻礙被測推力軸承上端轉動，并與摩擦力矩M保持動態平衡，這樣力矩傳感器對被測推力軸承的摩擦力矩M₀就等于被測推力軸承的摩擦力矩M，這就是力矩平衡法；力矩傳感器將所測得的摩擦力矩M₀信號通過數據處理系統中的前置電路進行轉換、濾波、放大并輸出至計算機，計算機對被測推力軸承摩擦力矩M₀數據進行采集及預處理，數據采集結束后計算機將被測推力軸承摩擦力矩M₀的測試結果、變動曲線進行評定、分析并描繪被測推力軸承整個轉動過程中的摩擦力矩M動態曲線，給出最大值、平均值和波動值。

所述的推力軸承摩擦力矩的測量方法，其加載裝置被固定在支架的上端，驅動裝置被固定在支架內，力矩傳感器與加載裝置中的空氣主軸聯接，加載裝置和驅動裝置由數據處理系統中計算機給出指令、電氣系統自動控制，力矩傳感器的信號由數據處理系統采集、處理和顯示。

所述的推力軸承摩擦力矩的測量方法，其加載裝置由空氣主軸、空氣軸承、缸體及上壓盤構成，缸體被固定在支架的上端，空氣主軸通過兩個空氣軸承置于缸體內，空氣主軸的上端聯接力矩傳感器，其下端聯接上壓盤，上壓盤可與被測推力軸承上端接觸，在缸體上端聯接導軌，導軌調整和固定力矩傳感器；空氣軸承具有氣缸端蓋作用，空氣主軸、空氣軸承、缸體和上壓盤構成了轉動靈活的加載裝置，減少了該裝置的附加誤差，提高了測量精度。

所述的推力軸承摩擦力矩的測量方法，其驅動裝置由下壓盤、支承密珠軸、支承套、伺服電機、支承盤及帶輪和同步帶構成，支承套被固定在支架內，支承套內和其上、下端分別通過滾珠聯接支承密珠軸、支承密珠軸法蘭端和與其相連的支承盤，支承密珠軸法蘭端聯接下壓盤，下壓盤上放置被測推力軸承，支承密珠軸通過帶輪和同步帶與伺服電機聯接。

所述的推力軸承摩擦力矩的測量方法，其導軌調整和固定力矩傳感器，當空氣主軸上、下升降時，力矩傳感器在導軌中隨空氣主軸一齊上、下升降。

所述的推力軸承摩擦力矩的測量方法，其數據處理系統中的計算機通過I/O卡與伺服電機串接，計算機通過數據采集器分別與軸向力檢測和前置檢測串接，二者再與加載控制和力矩傳感器串接，上述串接構成各自的監控回路。