[發明專利]基于雙頂軸安裝的螺桿夾緊式多規格滾動軸承故障模擬實驗臺

在審

• 申請號: 201710193308.6
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107014613A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 郭遠晶;林勇;錢少明;楊友東
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學之江學院
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種滾動軸承實驗臺，尤其涉及一種基于雙頂軸安裝的螺桿夾緊式多規格滾動軸承故障模擬實驗臺。

背景技術

滾動軸承是現代機械設備中一種非常重要的標準零件，其支撐著機械設備中的旋轉軸，并起著降低旋轉運動摩擦系數和保證回轉精度的作用。在很多情況下，滾動軸承運行環境為高溫、高轉速或者變轉速、重載荷或者變載荷工況，如高速列車、風力發電機、礦山機械與汽車等；此外，滾動軸承還可能會運行于潤滑不良、異物侵入等惡劣工況下。這些因素使得滾動軸承容易出現點蝕、裂紋、磨損或者剝落等損傷，而滾動軸承損傷最終又會引發機械設備故障，其后果輕則使得設備停機，造成經濟損失，重則導致安全事故。因此，有必要研究或者探索行之有效的滾動軸承狀態監測與故障預測、診斷方法，以提高機械設備的運行效率與生產效益。而為達到研究或者探索的目的，則通常需要構建一套合適的滾動軸承故障模擬實驗臺。

滾動軸承安裝基本上都是外圈固定、內圈可旋轉，但滾動軸承一旦安裝之后，安裝機構就很難改變。由于滾動軸承的規格非常多，寬度與內、外圈直徑不盡相同，設計加工出的一個特定安裝機構通常只適用于某一規格的滾動軸承。這使得目前大多數的滾動軸承故障模擬實驗臺通常只能對某一規格的滾動軸承進行實驗。而若要在這些實驗臺上對其它規格的滾動軸承進行實驗，則需對滾動軸承的安裝機構進行大幅度改動，時間與經濟成本較高。

發明內容

針對現有的滾動軸承故障模擬實驗臺難以對多規格的滾動軸承進行實驗的局限性，本發明的目的在于提供一種基于雙頂軸安裝的螺桿夾緊式多規格滾動軸承故障模擬實驗臺，本發明利用兩個可更換的頂軸和兩個可移動弧形滑塊的組合來對不同內徑規格的滾動軸承進行安裝，從而對滾動軸承進行故障模擬實驗，其結構簡單、拆裝方便。

本發明采用的技術方案是：

一種基于雙頂軸安裝的螺桿夾緊式多規格滾動軸承故障模擬實驗臺，其特征在于：包括基座臺、驅動電機、第一套軸、第一頂軸、實驗滾動軸承、第二頂軸、第二套軸、螺桿夾緊裝置、轉矩轉速儀和加載電機；第一頂軸的花鍵軸與第一套軸的花鍵孔配合，第二頂軸的花鍵軸與第二套軸的花鍵孔配合，第一頂軸、第二頂軸的階梯軸頂住實驗滾動軸承內圈，第一套軸的另一端貫穿第一帶座軸承，通過第一彈性聯軸器與驅動電機伸出軸相連，第二套軸的另一端貫穿第二帶座軸承，通過第二彈性聯軸器與轉矩轉速儀一端伸出軸相連，轉矩轉速儀另一端伸出軸通過第三彈性聯軸器與加載電機伸出軸相連；螺桿夾緊裝置夾緊實驗滾動軸承的外圈；驅動電機和第一帶座軸承安裝在驅動端底座上，第二帶座軸承、轉矩轉速儀和加載電機安裝在加載端底座上，驅動端底座、螺桿夾緊裝置和加載端底座安裝在基座臺上。

進一步地，所述螺桿夾緊裝置包括雙向螺桿、第一弧形滑塊、第二弧形滑塊、直線光軸、手柄和支架；第一弧形滑塊、第二弧形滑塊通過上端的螺紋孔對稱地安裝在雙向螺桿兩端的螺桿中，雙向螺桿安裝在支架上端的孔中，直線光軸貫穿第一弧形滑塊、第二弧形滑塊下端的光孔安裝在支架下端的孔中，手柄安裝在雙向螺桿的一端，所述實驗滾動軸承被夾緊在第一弧形滑塊與第二弧形滑塊的中間。

進一步地，所述基座臺上加工有T形槽。

進一步地，所述驅動電機內部安裝有光電編碼器。

進一步地，所述第一頂軸與所述第二頂軸階梯軸的直徑與所述實驗滾動軸承的內徑相同，階梯軸的長度之和小于所述實驗滾動軸承的寬度；所述第一頂軸與所述第二頂軸可以更換為花鍵軸尺寸相同但階梯軸尺寸不同的新頂軸。

優選地，所述試驗臺還包括電氣控制系統，所述電氣控制系統包括整流模塊、第一變頻器、第二變頻器、直流母線、控制單元、可編程邏輯控制器和第一工控機；整流模塊與直流母線連接，第一變頻器與所述驅動電機連接，第二變頻器與所述加載電機連接，第一變頻器與第二變頻器通過直流母線相互連接，第一變頻器、第二變頻器同時連接到控制單元上，控制單元與可編程邏輯控制器連接，可編程邏輯控制器與第一工控機連接。

優選地，所述實驗臺還包括測試系統，所述測試系統包括振動傳感器、光電隔離器、模擬量輸入模塊、數字量I/O模塊、機箱和第二工控機；振動傳感器安裝在所述第一弧形滑塊或者所述第二弧形滑塊上，并與模擬量輸入模塊連接；所述轉矩轉速儀經由光電隔離器與數字量I/O模塊連接；模擬量輸入模塊、數字量I/O模塊安裝在機箱上，機箱與第二工控機連接。

本發明具有的有益效果是：