[發明專利]一種靜壓加載封閉結構大型軸承試驗臺

有效

• 申請號: 201110193110.0
• 申請日: 2011-07-11
• 公開（公告）號: CN102288410A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 王德倫;孫守林;王連吉;毛范海;董惠敏;馬雅麗;高媛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于軸承試驗技術領域，涉及到一種大型軸承試驗臺。?

背景技術

軸承在國民經濟建設中具有極其重要的作用，直徑在1000mm以上的軸承在風力發電、鐵路車輛、冶金礦山、石油機械、工程機械等行業有著廣泛的應用，其性能和工作可靠性將直接影響到機械設備的性能和可靠性，尤其是回轉支承類的轉盤軸承，承受很大的傾覆力矩，因此要求軸承具有較高運動性能、長壽命和高可靠性。?

軸承試驗臺是對軸承的性能和可靠性進行檢測的關鍵設備，它能對將要投入使用的軸承的性能有一個正確的評估，及時掌握和修正設計參數，分析特定工況下軸承缺陷的潛在原因，避免軸承選擇、使用的盲目性，減少不必要的損失。現有軸承試驗臺多采用臥式結構，利用成對滾動軸承安裝加載方式，進行試驗軸承的壽命試驗及性能試驗，檢測精度低，尤其不能檢測到單個軸承的具體性能，難以滿足對回轉支承類軸承越來越嚴格的試驗要求，特別是風力發電機組的偏航、變槳與主軸承，船舶、建筑、港口等行業的起重設備回轉支承類軸承。?

發明內容

為了滿足回轉支承類的轉盤軸承試驗要求，實現低速大載荷和超大傾覆力矩的性能試驗，提高性能測量精度，本發明提出了一種新型軸承試驗臺原理與結構。?

本發明的軸承試驗臺可采用立式結構或臥式結構實現。立式結構為：試驗軸承水平安裝在軸承試驗臺的上端頂部或下端底部，試驗軸承的軸線為鉛垂方向；?臥式結構為：試驗軸承垂直安裝在軸承試驗臺的左端或右端，試驗軸承的軸線為水平方向。本發明的試驗臺包括封閉機械結構、靜壓加載系統、驅動系統和測控系統四部分。?

封閉機械結構由試驗軸承、試驗臺端蓋及連接部件、立柱和底座等零件組成；端部連接部件、試驗軸承、加載盤、浮動靜壓軸瓦、加載座、油缸和底座連接形成支路，其兩端固定于機械封閉結構中，形成內部受力封閉結構。試驗軸承的外圈與內圈中選擇一個固定，另一個連接加載盤。與試驗軸承相連接的內環過渡板、外環過渡板為更換組件，對于不同型號與安裝型式的試驗軸承，通過內外環過渡板與頂部端蓋及加載盤連接。?

靜壓加載系統包括浮動靜壓軸瓦、加載座、油缸以及液壓系統。在加載盤上分別采用浮動靜壓軸瓦與徑向加載座、軸向加載座及油缸連接，加載油缸通過加載座、浮動靜壓軸瓦、加載盤對試驗軸承的徑向加載、軸向加載和傾覆力矩加載，并按試驗軸承載荷譜施加載荷。通過液壓系統提供動力，推動靜壓軸承對加載盤施加徑向載荷、軸向載荷和傾覆力矩，并將其通過加載盤傳遞至試驗軸承。徑向加載座及油缸固定在內環座左右兩側，由徑向加載油缸、徑向力傳感器、靜壓軸瓦組成，提供徑向載荷加載；軸向加載座及油缸位于加載盤上下兩側，由軸向加載油缸、軸向力傳感器、靜壓軸瓦組成，通過加載油缸的不同組合可實現軸向載荷和傾覆力矩同時加載。該加載系統的末端加載組件由浮動靜壓軸瓦來補償加載盤變形，通過油缸油壓變化實現按載荷譜加載。加載油缸缸體與液壓系統相連接。?

驅動系統由電機、減速箱、驅動齒輪等組成。電機及減速箱固定在底座上，電機經減速器驅動齒輪帶動加載盤及試驗軸承旋轉，實現驗軸承內圈的勻速旋轉。?

測試與控制系統分為測量系統和控制系統，測量系統包括傳感器、計算機、試驗數據處理與分析軟件等；控制系統包括計算機、控制柜、傳感器與執行器等。測量系統的傳感器對試驗軸承的相關性能參數進行測試，包括力(徑向、軸向)、力矩、應力、溫度、位移(變形)、角度與(角)速度等傳感器，可實現試驗軸承多個參數的實時動態測量，有效提高測量精度，并大大節約試驗時間，測試系統測量試驗軸承的相關參數和相應的控制參數，試驗數據傳輸到計算機上由分析軟件處理試驗數據形成試驗報告與報表。控制系統與驅動系統、加載系統、測試系統相銜接，實現試驗臺的實時控制。控制系統包括對液壓系統、驅動系統和機械與電氣的操作、保護、監控試驗運行的控制，以及對試驗過程測量結果的反饋控制，驅動系統與加載系統的控制根據試驗載荷譜及轉速譜要求，實現試驗的自動進行。同時控制參數與測試參數的動態顯示，并將測試結果進行保存和打印。?

本發明的有益效果是：?

1、提出浮動靜壓加載技術，對一個試驗軸承進行加載試驗，避免了現有軸承試驗臺需要兩個軸承組合(試驗滾動軸承與陪試驗滾動軸承)試驗而難以獲取單個試驗軸承性能數據的缺點，減少試驗臺軸承對試驗軸承性能數據的影響。?

2、提出試驗臺封閉機械結構，使加載盤、試驗軸承、端蓋、立柱和底座形成力封閉結構，試驗臺剛度大，體積小，成本低，節省空間。?

3、試驗軸承安裝在試驗臺端部(頂端、底端、左端、右端)，以試驗軸承部件安裝，結構布局合理，裝卸方便。?