[發明專利]徑向液體靜壓軸承性能快速檢測裝置

有效

• 申請號: 201610247359.8
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105716867B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 陳菲;葉益豐;劉國飛;楊兆軍;張恒;陳小娟;謝群亞
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙)22103
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本發明涉及一種快速檢測裝置，特別涉及一種徑向液體旋轉軸性能快速檢測裝置。

背景技術

當前，超精密加工技術代表著一個國家的制造業水平，是先進制造技術的基礎和關鍵。超精密加工技術發展的關鍵是精密數控機床，工業發達國家如美國、德國等都大力研發精密數控機床來提高超精密加工技術水平。精密數控機床對關鍵部件的運動精度、剛度有著嚴格的要求。液體旋轉軸具有回轉精度高、剛性較高、轉動平穩、無振動、阻尼特性好等的優點被廣泛應用在精密數控機床上，尤其是應用在重型或超重型精密數控機床上。液體旋轉軸作為精密數控機床的關鍵功能部件，其性能好壞直接影響著精密數控機床的加工精度，對精密數控機床的可靠性、穩定性和壽命有著重要的影響。目前對于徑向液體旋轉軸性能快速檢測大多數是在機床實際工作過程中用相應傳感器對其性能檢測，受到時間、空間的限制，而對徑向液體旋轉軸的可靠性試驗臺結構復雜，控制不易，因此研究開發徑向液體旋轉軸性能快速檢測裝置，檢測、分析徑向液體旋轉軸在各種受力情況下的性能，發現并解決徑向液體旋轉軸性能的不足之處，對于提高徑向液體旋轉軸的性能、精密數控機床的加工精度和可靠性有著重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了檢測、分析徑向液體旋轉軸在各種受力情況下的性能而提供的一種徑向液體旋轉軸性能快速檢測裝置。

本發明提供的徑向液體旋轉軸性能快速檢測裝置包括有地平鐵、控制柜、力加載裝置、承載裝置和油箱，其中力加載裝置和承載裝置設在地平鐵上，控制柜和油箱設在地平鐵的兩側，力加載裝置上設有第一伺服電機、第二伺服電機和加載供油系統，承載裝置上設有第三伺服電機、第四伺服電機和旋轉軸供油系統，油箱分別與加載供油系統和旋轉軸供油系統相連接，控制柜控制第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機和第四伺服電機的工作，控制柜與油箱連接并控制油箱向加載供油系統和旋轉軸供油系統進行供油。

力加載裝置設有兩組對稱布置在承載裝置的兩側，每組力加載裝置均包括有架體、第一伺服電機、第二伺服電機、連接軸和加載機構，其中第一伺服電機和第二伺服電機分別設在架體兩側的立柱底部，第一伺服電機連接有第一絲杠并驅動第一絲杠進行轉動，第一絲杠上的絲杠螺母通過螺母座與第一滑塊固連，第二伺服電機連接有第二絲杠并驅動第二絲杠進行轉動，第二絲杠上的絲杠螺母通過螺母座與第二滑塊固連，第一伺服電機和第二伺服電機同步轉動，在第一伺服電機和第二伺服電機的驅動下第一絲杠和第二絲杠能夠帶動第一滑塊和第二滑塊在架體兩側的立柱上進行上下滑動，連接軸的兩端分別與第一滑塊和第二滑塊相連接，連接處設有制動件，加載機構樞接在連接軸上，加載機構包括有加載供油系統、舵機、彈性裝置、力傳感器和加載塊，其中加載供油系統為伺服液壓缸供油，伺服液壓缸設在一底板上，舵機設在底板的下部，彈性裝置設在伺服液壓缸輸出軸的頂端，彈性裝置的另一端與加載塊相連接，力傳感器設在彈性裝置和加載塊之間，加載塊的頂端能夠與承載裝置上的旋轉軸上套接的加載單元相抵靠，加載塊頂端的曲面與旋轉軸上的加載單元的曲面相配合。

承載裝置包括有固定架、移動架、第三伺服電機和第四伺服電機，其中旋 轉軸的一端通過第一徑向液體旋轉軸座裝配在固定架的頂端，旋轉軸的另一端通過第二徑向液體旋轉軸座裝配在移動架的頂端，第二徑向液體旋轉軸座的前部設有三向加速度傳感器和溫度傳感器，第二徑向液體旋轉軸座的后部設有推力球軸承座，旋轉軸的尾端裝配在推力球軸承座內，第三伺服電機設在固定架的頂端并通過聯軸器與旋轉軸相連接，第三伺服電機驅動旋轉軸進行轉動，旋轉軸上還套設有加載單元，油箱通過旋轉軸供油系統分別為第一徑向液體旋轉軸座、第二徑向液體旋轉軸座和加載單元供油并進行潤滑，移動架包括有支桿、滑臺和底座，其中支桿通過固定板連接在滑臺上，滑臺通過下部的卡槽卡接在底座上，底座固定在地平鐵上，第四伺服電機設在底座上，第四伺服電機通過聯軸器連接有第三絲杠，第三絲杠的絲杠螺母通過螺母座與滑臺相固連，第四伺服電機通過第三絲杠能夠驅動滑臺在底座上進行前后滑動。

加載單元由一個套筒、兩個角接觸球軸承、兩個密封圈和兩個端蓋組成，兩個角接觸球軸承的一端通過旋轉軸中間位置的軸肩固定，另一端通過端蓋頂住，兩個角接觸球軸承裝在套筒里，兩個端蓋通過螺栓固定在套筒的兩側，兩個密封圈分別安裝在兩個端蓋上的密封槽中。