[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

本發明提供一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，包括阻尼單元、加載單元、離合單元、試驗軸承單元和測控系統，本發明通過設置的離合單元可控制軸向加載裝置與試驗軸承分離的時間節點，當試驗軸承滾子與外圈高溫膠合時，可以實現軸向加載機構與試驗軸承更加快速分離，并且采用“線性致動器+杠桿+電磁鐵”的方式加載，以此達到對試驗軸承所施加的軸向力在較大的范圍內精確連續調整的目的，此外，本發明還采用測控系統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，自動化程度高，且整體結構簡單、合理，制造和使用成本低。

技術領域

本發明屬于軸承試驗設備技術領域，具體涉及一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置。

背景技術

滾動軸承以其顯著的優勢廣泛應用于各類機械設備中，其運動精度決定了機械裝備的精度及性能，但滾動軸承也是機械設備中最容易失效的關鍵部件之一。軸承有許多種失效形式，其中因打滑引起的失效形式占總失效的比例最高；滾動軸承工作中產生滑動時，不但摩擦系數增加，同時還會產生大量熱量，這些都將影響滾動軸承的運動精度和機械效率，同時也會降低滾動軸承的使用壽命。通過施加適當的軸向預負荷可以有效防止滾動軸承打滑現象的發生。在軸承的研發設計和試驗中，通過改變所施加軸向預負荷的大小，使滾動軸承產生不同程度的打滑，可以仿真在不同滾滑比下滾動軸承工作表面的損傷行為，為軸承的設計、應用提供科學依據。

目前，現有的軸承試驗中的軸向加載裝置的大多采用彈簧對試驗軸承施加預負荷，或通過液壓機構實現對試驗軸承的軸向加載；其中采用彈簧對試驗軸承施加預負荷時，由于彈簧在制造時存在誤差，在加載時無法進行精確控制，不能保證每個彈簧都對試驗軸承施加均等的軸向力；利用液壓機構加載可以精確控制加載力，但液壓機構需要一套復雜的液壓系統；并且當試驗軸承外圈與滾子發生高溫膠合時，現有的軸承試驗中所使用的軸向加載裝置不能及時的與試驗軸承分離，這樣會對試驗的結果造成影響。

發明內容

為了解決軸承試驗中軸向載荷在一定范圍內連續精確調整的問題，本發明提供一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，其為了實現在軸承試驗中當試驗軸承外圈與滾子高溫膠合時，軸向加載裝置可以在設定的時間節點與試驗軸承分離，在離合單元中設置了電磁鐵；并設置了測控單元監測電機的電流信號以及試驗軸承內外圈和滾子的溫度，進而控制軸向加載裝置與試驗軸承分離的時間節點，為了實現所施加的軸向力在較大范圍內精確連續調整，該軸向加載裝置采用“線性致動器+杠桿+電磁鐵”的方式對試驗軸承施加軸向力；為了避免由軸承座蓋與試驗軸承外圈的重力而對試驗軸承施加軸向力，在該軸向加載裝置中設置了杠桿機構；以及針對在試驗過程中產生的振動影響軸向力的精準定量加載的問題，設置了可變的阻尼單元。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種電磁式滾動軸承軸向加載裝置，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。