[發明專利]一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置

在審

• 申請號: 202011018510.3
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111999060A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 余永健;司東宏;李明巖;于海曉
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李現艷

1.一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，包括，

試驗軸承單元，用于安裝并支撐試驗軸承，該試驗軸承單元的頂端外側設置有導套；

離合單元，包括罩設在試驗軸承外側并用于向試驗軸承提供軸向加載力的軸承座蓋和與導套滑動連接的離合器，軸承座蓋與離合器之間設置有相互配合的電磁式離合機構，當離合器沿導套的外壁向上滑動時，軸承座蓋與離合器可吸合連接；

加載單元，包括設置在離合單元外側的撥叉及可驅動撥叉上、下移動的驅動機構，且該撥叉與離合器固定連接，驅動機構通過撥叉帶動吸合后的離合單元向下移動，從而向試驗軸承施加軸向加載力；

阻尼單元，其阻尼可調并連接至撥叉的一端，用于減緩撥叉在上、下移動的過程中產生的振動；

測控系統，其用于對所施加軸向加載力的大小及該軸向加載裝置的工作狀態進行監測，并用于控制電磁式離合機構的工作狀態。

2.如權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述測控系統包括光纖光柵傳感器、工控機、電流傳感器、溫度傳感器、固態繼電器、可控硅和可控硅觸發板，其中，所述光纖光柵傳感器安裝在測力桿上并用于監測軸向加載力的大小，所述電流傳感器用于監測驅動軸旋轉的電機的工作電流，所述溫度傳感器用于監測試驗軸承的滾子以及內外圈的溫度，所述可控硅觸發板調整可控硅的導通角，所述固態繼電器控制電磁鐵所在回路的通斷，所述工控機用于接收及處理各個傳感器所監測的數據，并控制可控硅觸發板以及固態繼電器。

3.根據權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，還包括杠桿機構，該杠桿機構包括用于對該軸向加載裝置進行安裝固定的撥叉座和若干個可拆卸的連接在撥叉一端的平衡螺栓，撥叉座的兩端分別通過圓柱銷連接至撥叉的兩個撥叉臂上，且圓柱銷與撥叉臂的連接處還設置有滾針軸承，通過在撥叉的一端安裝一定數量的平衡螺栓對撥叉另一端的高度進行調節，以抵消由軸承座蓋和試驗軸承外圈的重力對試驗軸承所施加的軸向力。

4.根據權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述電磁式離合機構由對應設置在軸承座蓋和離合器相對端面上并相互配合的多個銜鐵和多個電磁鐵組成，多個電磁鐵沿周向均勻分布在離合器的端面上，且每一個電磁鐵的底部均設置有用于調節電磁鐵高度的調整螺釘。

5.根據權利要求4所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述導套與離合器同軸線設置且兩者之間通過直線軸承滑動連接。

6.根據權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述阻尼單元包括實心軸、空心軸以及結構相同并上下設置的兩個圓形板，每一個圓形板的端面上均開設有多個圓弧形通孔，其中，位于底部的圓形板通過實心軸連接至撥叉的一端，實心軸的外側套設有所述的空心軸且空心軸的底端連接至位于頂部的圓形板，通過轉動空心軸，調節兩個圓形板上的圓弧形通孔的位置關系，進而實現對阻尼單元的阻尼進行調節。

7.根據權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述驅動機構包括拉桿、拉桿導架、線性致動器、拉伸彈簧和測力桿，所述拉桿滑動設置在所述拉桿導架內，線性致動器與拉桿下端連接并可驅動拉桿在拉桿導架內上下直線移動，所述拉伸彈簧下端與拉桿上端相連，拉伸彈簧上端與所述測力桿下端連接，所述撥叉連接測力桿上端。

8.如權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述軸承座蓋采用非鐵磁材料制成，銜鐵采用鐵磁性材料制成，銜鐵上設有與軸承座蓋配合安裝的螺紋。

9.如權利要求1所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述試驗軸承單元包括試驗軸承、軸和錐形螺釘，軸的內部沿軸向開設有與錐形螺釘的螺紋部相匹配的螺紋通孔并在頂端內部開設有與螺紋通孔相連通的錐形孔，軸在錐形孔處沿母線方向開設有若干個長方體切口，該錐形螺釘的端部具有一斜面，通過將錐形螺釘不斷旋入所述的螺紋通孔內，使軸在錐形孔處發生膨脹，實現試驗軸承的裝載。

10.如權利要求9所述的一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其特征在于，所述試驗軸承為角接觸球軸承，其外圈窄端與軸的軸肩接觸，外圈寬端與軸承座蓋接觸。