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帶座外球面軸承疲勞壽命試驗的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶座外球面軸承專用疲勞壽命試驗機，適用于內徑為φ20-60mm的帶座外球面軸承疲勞壽命試驗，包括機架、試驗頭部件、傳動系統、加載系統、信號放大器、溫度傳感器、振動傳感器和計算機監控系統。加載系統、試驗頭部件和傳動系統均固定在機架上；傳動系統與試驗頭部件相連；加載系統對試驗軸承加載徑向載荷；每套試驗軸承均安裝溫度傳感器和振動傳感器，通過信號放大器與計算機監控系統相連。計算機監控系統顯示試驗軸承溫度、振動值、轉速、累計試驗時間、振動時域和頻域圖形，試驗軸承溫度值或振動值越界自動停機。本發明操作簡單，試驗結果滿足帶座外球面軸承在實際使用中情況，同時可大幅度縮短試驗周期、節約試驗費用。
【專利說明】帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶座外球面軸承疲勞壽命試驗裝置，尤其涉及一種操作簡單，試驗結果滿足試驗軸承實際使用情況，同時，能大幅度縮短試驗周期，節約試驗費用的帶座外球面軸承壽命試驗專用儀器。

【背景技術】
[0002]滾動軸承是各類機械中應用最廣泛的關鍵基礎件之一。滾動軸承的使用壽命是軸承的重要性能指標，而軸承使用壽命直接影響機械系統的性能。當滾動軸承使用壽命偏短時會影響到機械系統的使用連續性，同時增加額外的使用成本。
[0003]帶座外球面軸承是將滾動軸承與軸承座結合在一起的一種滾動軸承單元。大部分外球面軸承都是將外徑做成球面，與帶有球狀內孔的軸承座安裝在一起，結構形式多樣，通用性和互換性好。帶座外球面軸承結構緊湊、密封可靠、裝拆方便，主要適應低速重載場合。在農業、紡織、采礦、冶金、化工、輸送機械等領域有著廣泛應用。
[0004]目前，隨著帶座外球面軸承的需求及應用范圍不斷擴大，外球面軸承生產企業及軸承用戶對外球面軸承的壽命可靠性要求愈來愈嚴格，開展帶座外球面軸承的壽命試驗已成為行業的當務之急。然而，目前國內對帶座外球面軸承的壽命和可靠性試驗研究還相對不足，還沒有一款專門的試驗機來滿足試驗要求。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機，用于檢測四套試驗軸承的疲勞壽命，包括:機架、加載系統、試驗頭部件、傳動系統、信號放大器、溫度傳感器、振動傳感器和計算機監控系統；其中，所述加載系統、試驗頭部件和傳動系統均固定在機架上；傳動系統與試驗頭部件相連；加載系統位于試驗軸承下方，對試驗軸承加載徑向載荷；溫度傳感器和振動傳感器安裝在試驗頭部件上，通過信號放大器與計算機監控系統相連。
[0007]進一步地，所述加載系統包括粗過濾器、齒輪泵、泵站電機、單向閥、溢流閥、單向電磁換向閥、精過濾器、蓄能器、電接點壓力表、截止閥、調壓閥、壓力表、電磁換向閥、徑向油缸和砝碼；油泵電機的輸出軸與齒輪泵相連，齒輪泵的進油口通過粗過濾器與油箱管路連接，出油口與單向閥的一端相連，單向閥的另一端與精過濾器的一端相連，單向閥和精過濾器之間的管路上連接有溢流閥和單向電磁換向閥，溢流閥和單向電磁換向閥的另一端均與油箱管路連接，精濾油器的另一端分別與蓄能器和電接點壓力表相連，電接點壓力表與截止閥一端相連，截止閥另一端與調壓閥一端相連，調壓閥另一端與電磁換向閥的P接口相連，電磁換向閥的A接口與徑向油缸的前端進油口相連，電磁換向閥的B接口與徑向油缸的后端進油口相連，調壓閥與電磁換向閥之間的管路上連接壓力表。
[0008]進一步地，所述試驗頭部件包括中基座、兩個端基座、四個調整墊塊、鎖緊螺母、試驗芯軸、中間隔套、兩個隔離環、兩個定位套、傳動銷和定位板；中基座和端基座均安裝在機架上，兩個端基座分別安裝在中基座的兩側，在中基座上固定兩個調整墊塊，在兩個端基座上各固定一調整墊塊，四套試驗軸承依次壓裝入試驗芯軸后分別固定在四個調整墊塊上，中間兩套試驗軸承用中間隔套隔開，邊上兩套試驗軸承用隔離環隔開，兩個定位套分別裝入試驗芯軸兩端后用鎖緊螺母鎖緊，定位板安裝在機架的定位槽內，用以定位試驗軸承的水平位置，試驗時去除定位板；每套試驗軸承上均安裝有溫度傳感器和振動傳感器。
[0009]進一步地，所述傳動系統包括主動電機、連接軸、橡膠柱、連接套、傳動軸、傳動座、支撐軸承、從動多楔帶輪、多楔帶和主動多楔帶輪；主電動機安裝在機架上，主動多楔帶輪安裝在主電動機上，從動多楔帶輪安裝在傳動軸上，主動多楔帶輪通過多楔帶與從動多楔帶輪相連，傳動軸壓裝兩套支撐軸承后安裝在傳動座上，傳動軸與連接套相連，連接套通過橡膠柱與連接軸相連，連接軸通過傳動銷與試驗頭部件相連。
[0010]本發明的有益效果是:本發明試驗機操作簡單，方便有效，計算機顯示試驗軸承溫度、振動值、轉速、累計試驗時間、振動時域和頻域圖形，直觀明了，溫度值或振動值越界自動停機，節約人力。試驗結果滿足帶座外球面軸承在實際使用中情況，同時，又能大幅度縮短試驗周期、節約試驗費用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機的主視圖；
[0012]圖2為帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機的左視圖；
[0013]圖3為加載系統液壓原理圖；
[0014]圖4為試驗頭部件安裝示意圖；
[0015]圖5為試驗頭部件定位示意圖；
[0016]圖6為傳動部件示意圖；
[0017]圖7為計算機監控系統原理示意圖；
[0018]圖中,機架1、加載系統2、試驗頭部件3、傳動系統4、信號放大器5、計算機監控系統6、粗過濾器7、齒輪泵8、泵站電機9、單向閥10、溢流閥11、單向電磁換向閥12、精過濾器13、蓄能器14、電接點壓力表15、截止閥16、調壓閥17、壓力表18、電磁換向閥19、徑向油缸20、中基座21、端基座22、調整墊塊23、試驗軸承24、鎖緊螺母25、試驗芯軸26、溫度傳感器27、振動傳感器28、中間隔套29、隔離環30、定位套31、傳動銷32、定位板33、主動電機34、連接軸35、橡膠柱36、連接套37、傳動軸38、傳動座39、支撐軸承40、從動多楔帶輪41、多楔帶42、主動多楔帶輪43、砝碼44。

【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0020]參見附圖1和附圖2，本實施例的帶座外球面軸承壽命試驗機包括機架1、加載系統2、試驗頭部件3、傳動系統4、信號放大器5、溫度傳感器27、振動傳感器28和計算機監控系統6。加載系統2、試驗頭部件3和傳動系統4均固定在機架I上；傳動系統4與試驗頭部件3相連，帶動安裝在試驗軸上的試驗軸承24旋轉，加載系統2對試驗頭部件3加載徑向載荷，試驗頭部件3上安裝的溫度傳感器27和振動傳感器28通過信號放大器6與計算機監控系統6相連，計算機監控系統6顯示試驗軸承24溫度、振動值、轉速、累計試驗時間、振動時域和頻域圖形。
[0021]參見附圖3，本實施例的加載系統2包括粗過濾器7、齒輪泵8、泵站電機9、單向閥
10、溢流閥11、單向電磁換向閥12、精過濾器13、蓄能器14、電接點壓力表15、截止閥16、調壓閥17、壓力表18、電磁換向閥19、徑向油缸20和砝碼44 ;油泵電機9的輸出軸與齒輪泵8相連，齒輪泵8的進油口通過粗過濾器7與油箱管路連接，出油口與單向閥10的一端相連，單向閥10的另一端與精過濾器13的一端相連，單向閥10和精過濾器13之間的管路上連接有溢流閥11和單向電磁換向閥12，溢流閥11和單向電磁換向閥12的另一端均與油箱管路連接，精濾油器13的另一端分別與蓄能器14和電接點壓力表15相連，電接點壓力表15與截止閥16 —端相連，截止閥16另一端與調壓閥17 —端相連，調壓閥17另一端與電磁換向閥19的P接口相連，電磁換向閥19的A接口與徑向油缸20的前端進油口相連，電磁換向閥19的B接口與徑向油缸20的后端進油口相連，調壓閥17與電磁換向閥19之間的管路上連接壓力表18。此加載系統2通過砝碼44的重量和調壓閥17的二次壓力油油壓平衡來調節徑向載荷大小，二次壓力油的最高允許壓力為12.5MPa。蓄能器14能穩定壓力，減少了泄漏產生的壓力波動。徑向油缸20的活塞直徑為80mm，面積為50.26cm2，徑向載荷大小和砝碼44重量比為50.26:1。
[0022]參見附圖4和附圖5，本實施例的試驗頭部件3包括中基座21、兩個端基座22、四個調整墊塊23、鎖緊螺母25、試驗芯軸26、中間隔套29、兩個隔離環30、兩個定位套31、傳動銷32和定位板33 ;中基座21和端基座22均安裝在機架I上，兩個端基座22分別安裝在中基座21的兩側，在中基座21上固定兩個調整墊塊23，在兩個端基座22上各固定一調整墊塊23，四套試驗軸承24依次壓裝入試驗芯軸26后分別固定在四個調整墊塊23上，中間兩套試驗軸承24用中間隔套29隔開，邊上兩套試驗軸承24用隔離環30隔開，兩個定位套31分別裝入試驗芯軸26兩端后用鎖緊螺母25鎖緊，定位板33安裝在機架I的定位槽內，用以定位試驗軸承24的水平位置；每套試驗軸承24上均安裝有溫度傳感器27和振動傳感器28。此試驗頭部件3適用于內徑為Φ20-60_的各種帶座外球面軸承進行疲勞壽命試驗，調整墊塊23調節試驗軸承24的垂直位置，定位套31和定位板33配合使用調節試驗軸承24的水平位置，試驗時去除定位板33。
[0023]參見附圖6，本實施例的傳動系統4包括主動電機34、連接軸35、橡膠柱36、連接套37、傳動軸38、傳動座39、支撐軸承40、從動多楔帶輪41、多楔帶42和主動多楔帶輪43 ；主電動機34安裝在機架I上，主動多楔帶輪43安裝在主電動機34上，從動多楔帶輪41安裝在傳動軸38上，主動多楔帶輪43通過多楔帶42與從動多楔帶輪41相連，傳動軸38壓裝兩套支撐軸承40后安裝在傳動座39上，傳動軸38與連接套37相連，連接套37通過橡膠柱36與連接軸35相連，連接軸35通過傳動銷32與試驗頭部件3相連。
[0024]參見附圖7，溫度傳感器27和振動傳感器28采集的信號經信號放大器5中的放大模塊、濾波模塊和A/D數模轉換器后傳入計算機監控系統6，計算機監控系統6顯示試驗軸承24的溫度、振動值、轉速、累計試驗時間、振動時域和頻域圖形。試驗軸承24溫度值或振動值越界自動停機。同時，計算機監控系統6通過通信模塊和變頻VD可控制試驗軸承24的轉速。
[0025]本發明操作簡單，方便有效，計算機顯示試驗軸承溫度、振動值、轉速、累計試驗時間、振動時域和頻域圖形，直觀明了，溫度值或振動值越界自動停機，節約人力。試驗結果滿足帶座外球面軸承在實際使用中情況，同時，又能大幅度縮短試驗周期，節約試驗費用。
【權利要求】
1.一種帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機，用于檢測四套試驗軸承(24)的疲勞壽命，其特征在于，包括:機架(I)、加載系統(2)、試驗頭部件(3)、傳動系統(4)、信號放大器(5)、溫度傳感器(27)、振動傳感器(28)和計算機監控系統￠);其中，所述加載系統(2)、試驗頭部件(3)和傳動系統(4)均固定在機架(I)上；傳動系統(4)與試驗頭部件(3)相連；力口載系統(2)位于試驗軸承(24)下方，對試驗軸承(24)加載徑向載荷；溫度傳感器(27)和振動傳感器(28)安裝在試驗頭部件(3)上，通過信號放大器(5)與計算機監控系統(6)相連。
2.根據權利要求1所述帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機，其特征在于，所述加載系統(2)包括粗過濾器(7)、齒輪泵(8)、泵站電機(9)、單向閥(10)、溢流閥(11)、單向電磁換向閥(12)、精過濾器(13)、蓄能器(14)、電接點壓力表(15)、截止閥(16)、調壓閥(17)、壓力表(18)、電磁換向閥(19)、徑向油缸(20)和破碼(44);油泵電機(9)的輸出軸與齒輪泵(8)相連，齒輪泵(8)的進油口通過粗過濾器(7)與油箱管路連接，出油口與單向閥(10)的一端相連，單向閥(10)的另一端與精過濾器(13)的一端相連，單向閥(10)和精過濾器(13)之間的管路上連接有溢流閥(11)和單向電磁換向閥(12)，溢流閥(11)和單向電磁換向閥(12)的另一端均與油箱管路連接，精濾油器(13)的另一端分別與蓄能器(14)和電接點壓力表(15)相連，電接點壓力表(15)與截止閥(16) —端相連，截止閥(16)另一端與調壓閥(17) 一端相連，調壓閥(17)另一端與電磁換向閥(19)的P接口相連，電磁換向閥(19)的A接口與徑向油缸(20)的前端進油口相連，電磁換向閥(19)的B接口與徑向油缸(20)的后端進油口相連，調壓閥(17)與電磁換向閥(19)之間的管路上連接壓力表(18)。
3.根據權利要求1所述帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機，其特征在于，所述試驗頭部件(3)包括中基座(21)、兩個端基座(22)、四個調整墊塊(23)、鎖緊螺母(25)、試驗芯軸(26)、中間隔套(29)、兩個隔離環(30)、兩個定位套(31)、傳動銷(32)和定位板(33);中基座(21)和端基座(22)均安裝在機架(I)上，兩個端基座(22)分別安裝在中基座(21)的兩側，在中基座(21)上固定兩個調整墊塊(23)，在兩個端基座(22)上各固定一調整墊塊(23)，四套試驗軸承(24)依次壓裝入試驗芯軸(26)后分別固定在四個調整墊塊(23)上，中間兩套試驗軸承(24)用中間隔套(29)隔開，邊上兩套試驗軸承(24)用隔離環(30)隔開，兩個定位套(31)分別裝入試驗芯軸(26)兩端后用鎖緊螺母(25)鎖緊，定位板(33)安裝在機架(I)的定位槽內，用以定位試驗軸承(24)的水平位置，試驗時去除定位板(33)；每套試驗軸承(24)上均安裝有溫度傳感器(27)和振動傳感器(28)。
4.根據權利要求3所述帶座外球面軸承疲勞壽命試驗機，其特征在于，所述傳動系統(4)包括主動電機(34)、連接軸(35)、橡膠柱(36)、連接套(37)、傳動軸(38)、傳動座(39)、支撐軸承(40)、從動多楔帶輪(41)、多楔帶(42)和主動多楔帶輪(43);主電動機(34)安裝在機架(I)上，主動多楔帶輪(43)安裝在主電動機(34)上，從動多楔帶輪(41)安裝在傳動軸(38)上，主動多楔帶輪(43)通過多楔帶(42)與從動多楔帶輪(41)相連，傳動軸(38)壓裝兩套支撐軸承(40)后安裝在傳動座(39)上，傳動軸(38)與連接套(37)相連，連接套(37)通過橡膠柱(36)與連接軸(35)相連，連接軸(35)通過傳動銷(32)與試驗頭部件(3)相連。
【文檔編號】G01M13/04GK104236912SQ201410551255
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】曹茂來, 張亞軍, 魏劍波, 張衛明, 張燕遼, 李興林, 沈云同, 平曉明 申請人:杭州軸承試驗研究中心有限公司