[實用新型]一種高速電主軸加速壽命測試設備

有效

• 申請號: 201822219067.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN209470876U
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 郭偉科;梁瀾之;毛璐瑤;張華偉;陳啟愉;吳智恒
• 申請（專利權）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號: G01M13/028
• 分類號: G01M13/028;G01M13/027
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 沈悅濤

本實用新型公開了一種高速電主軸加速壽命測試設備，包括測試臺、電主軸載荷施加裝置和數據采集系統；電主軸載荷施加裝置包括載荷施加軸和載荷力施加機構；數據采集系統包括計算機、傳感器采集卡、安裝在測試臺上的測試臺加速度傳感器、分別安裝在電主軸上的溫度傳感器及主軸加速度傳感器，測試臺加速度傳感器、溫度傳感器和主軸加速度傳感器分別通過傳感器采集卡與計算機相連。本實用新型通過載荷力施加機構模擬電主軸加工過程承受的載荷，能夠快速對電主軸可靠性進行實驗，由數據采集系統對電主軸加速壽命過程中的數據進行監控，實現電主軸溫度、載荷力、振動加速度的采集及分析，發現電主軸存在的潛在故障，有利于對電主軸針對性的改進。

技術領域

本實用新型涉及一種高速電主軸加速壽命測試設備。

背景技術

電主軸是高速數控機床的核心部件，它的性能直接決定了機床的高速加工性能。電主軸在工作過程中高速旋轉，要求其具有很高的加減速性能，這就對電主軸的散熱、潤滑及精密控制提出較高要求。同時主軸在高速運行過程中由于主軸軸承與內藏式電機發熱，將會引起主軸熱變形、振動、噪聲，進而影響加工精度等一系列問題。在工業現場和企業實際生產中，對電主軸噪聲及振動相關的測量主要是依靠工人采用傳統的單一振動或者噪聲為評價參考量，無法全面、準確的評價電主軸真實性能與運行工況，該評價方式無法快速顯現電主軸的潛在故障模式，不利于電主軸的可靠性壽命的提升。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種結構緊湊、測驗操作簡便的高速電主軸加速壽命測試設備，能夠快速對電主軸可靠性進行實驗，發現電主軸存在的潛在故障，有利于對電主軸針對性的改進，提升電主軸的可靠性壽命。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種高速電主軸加速壽命測試設備，其特征在于：包括用于安裝電主軸的測試臺、電主軸載荷施加裝置和數據采集系統；電主軸載荷施加裝置包括連接在電主軸上的載荷施加軸和安裝在載荷施加軸上的載荷力施加機構；所述數據采集系統包括計算機、傳感器采集卡、安裝在測試臺上的測試臺加速度傳感器和分別安裝在電主軸上的溫度傳感器及主軸加速度傳感器，測試臺加速度傳感器、溫度傳感器和主軸加速度傳感器分別通過傳感器采集卡與計算機相連。

進一步地，所述載荷力施加機構為一套裝在所述載荷施加軸上的偏心圓盤，在偏心圓盤上開設有一偏心孔。

或者，所述載荷力施加機構采用如下結構，其包括套裝在所述載荷施加軸上的軸承組件，所述軸承組件包括內圈、外圈、設置在內外圈之間的滾珠和安裝在外圈上的軸向軸承套及徑向軸承套，在軸向軸承套和徑向軸承套上分別連接有一載荷施加組件，載荷施加組件由安裝在軸承套上的力傳感器、電機和固定安裝在電機輸出軸上的螺桿構成，電機通過支架安裝在所述測試臺上，并使螺桿與所述力傳感器接觸連接，力傳感器通過所述傳感器采集卡與計算機相連，所述電機的啟停由所述計算機控制。

進一步地，所述測試臺包括支撐臺板、固定在支撐臺板底面上的支撐腿柱、通過立柱固定在支撐臺板上方的測試臺板和固定在測試臺板底面上的多個配重塊，在支撐臺板和測試臺板之間還安裝有一螺桿，在螺桿上設有一螺母和一彈簧，彈簧套裝在螺桿上且位于螺母和測試臺板之間。優選地，在所述支撐腿柱底端部上還固定有減震器。

進一步地，本實用新型還包括一隔音罩，所述測試臺和電主軸載荷施加裝置放置在隔音罩內，所述隔音罩的罩壁為三層結構，由外到內依次為外殼、隔音層和吸音層。所述測試臺板上均布有100x100mm間距的M10螺孔。

本實用新型的有益效果是：結構緊湊、測驗操作簡便，通過載荷力施加機構模擬電主軸加工過程承受的載荷，能夠快速對電主軸可靠性進行實驗，由數據采集系統對電主軸加速壽命過程中的數據進行監控，實現電主軸溫度、載荷力、振動加速度的采集及分析，發現電主軸存在的潛在故障，有利于對電主軸針對性的改進，更好提升電主軸的可靠性壽命。