一种角接触轴承双转子试验机制造技术

一种角接触轴承双转子试验机，包括机座，在机座上分别设置有用于装设试验轴承的转子轴、向试验轴承施加径向载荷的径向加载装置、向试验轴承施加轴向载荷的轴向加载装置、监测装置和润滑系统，转子轴由内圈转子轴和外圈转子轴组成，试验轴承套设在内圈转子轴的试验端，其外圈与外圈转子轴的试验端固定连接，内圈转子轴的浮动端和外圈转子轴的浮动端上各设置有一个轴向加载装置；内圈转子轴上还设置有径向加载轴承；外圈转子轴上还设置有陪试圆柱滚子轴承，监测装置设置在陪试圆柱滚子轴承的上方。本发明专利技术提供一种角接触轴承双转子试验机，适用于高温、高速运转的大型轴间轴承的试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承试验机
，具体的说是一种角接触轴承双转子试验机。
技术介绍
轴承是装备制造中重要的、关键基础零部件，直接决定着装备的性能、可靠性及寿命；由于轴承的工作环境恶劣、承受的载荷工况复杂、要有足够长甚至是装备全寿命周期免维护等等，在设计开发和生产制造过程中必须在试验机上对轴承做相应模拟工况的验证，为研究、设计、制造和使用提供可靠的试验数据，为轴承的设计、制造和使用提供依据。高温、高速精密轴间轴承的研发、设计、制造及其试验技术主要被国外少数几个所垄断，我国此类试验机的研发始于7、80年代，由于受当时设计、制造等所限制，试验轴承的内、外直径也仅限中、小尺寸，极限转速也较低，不能满足现在内径大于110mm、外径大于140mm，高温、高转速轴间轴承的试验要求。特别是对于工作中内外圈同时转动的角接触轴承，因其在工作时要同时承受径向载荷和轴向载荷，因此对角接触轴承的试验标准更为严格，现有技术中尚无可以完成大尺寸、高转速、高载荷角接触轴承试验的双转子试验机。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种角接触轴承双转子试验机，适用于高温、高速运转的大型轴间轴承的试验，双转子能够分别达到同向或异向驱动30000rpm，试验轴承内径大于等于140mm、内圈环下供油温度达到150℃、工作温度达到260℃、径向加载60KN。为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：一种角接触轴承双转子试验机，包括机座，在机座上分别设置有用于装设试验轴承的转子轴、向试验轴承施加径向载荷的径向加载装置、向试验轴承施加轴向载荷的轴向加载装置、监测装置和润滑系统，所述转子轴由内圈转子轴和外圈转子轴组成，试验轴承套设在内圈转子轴的试验端，其外圈与外圈转子轴的试验端固定连接，所述内圈转子轴的浮动端和外圈转子轴的浮动端上各设置有一个轴向加载装置，分别通过内圈转子轴和外圈转子轴向试验轴承施加方向相反的轴向载荷；所述内圈转子轴上还设置有径向加载轴承，所述径向加载装置设置在径向加载轴承上方并向径向加载轴承施加载荷，进一步通过内圈转子轴向试验轴承传递径向载荷；所述外圈转子轴上还设置有陪试圆柱滚子轴承，所述监测装置设置在陪试圆柱滚子轴承的上方。所述内圈转子轴的试验端上套设有环下润滑套，所述试验轴承套设在环下润滑套上，试验轴承的内圈通过套设在换下润滑套上的第三阶梯套轴向限位；所述环下润滑套的内壁为阶梯套结构，在端壁上开设有与阶梯套结构连通的液压油孔。所述内圈转子轴为中空轴，且具有多轴肩结构，所述轴向加载装置和径向加载轴承分别设置在两个轴肩处，且径向加载轴承靠近试验轴承设置；所述外圈转子轴为中空轴，其试验端呈圆筒状且内径大于轴身的内径，试验端与轴身的过渡段呈锥形筒状，所述陪试圆柱滚子轴承设置在过渡段与轴身的交汇处。所述径向加载轴承为圆柱滚子轴承，外圈与径向加载轴承座固定连接、内圈通过第二阶梯套轴向限位，在径向加载轴承的端部还设置有与径向加载轴承座固定连接用于向径向加载轴承提供润滑油的径向加载轴承油气润滑配油盘。所述径向加载装置包括油缸支架，油缸支架呈倒“V”字形，两侧臂的底端分别与机座固定连接，两侧臂的连接处设置有径向加载油缸，径向加载油缸的油缸柱塞的下端固定连接有传感器安装板，传感器安装板的下部固定设置有荷重传感器，所述径向加载油缸驱动油缸柱塞，带动荷重传感器将径向载荷施加在径向加载轴承座上。所述陪试圆柱滚子轴承为圆柱滚子轴承，外圈与陪试圆柱滚子轴承座固定连接、内圈通过第一阶梯套轴向限位；在陪试圆柱滚子轴承座上侧还设置有陪试圆柱滚子轴承座压盖，陪试圆柱滚子轴承座压盖与机座固定连接；在陪试圆柱滚子轴承座压盖的两端各设置有一个压环，压环与陪试圆柱滚子轴承座压盖和机座均固定连接并将陪试圆柱滚子轴承座轴向限位；在陪试圆柱滚子轴承的端部设置有与陪试圆柱滚子轴承座固定连接用于向陪试圆柱滚子轴承提供润滑油的陪试圆柱滚子轴承油气润滑配油盘。所述试验轴承外侧设置有试验轴承舱盖，围成试验舱并将试验轴承置于试验舱中；所述陪试圆柱滚子轴承座压盖上设置有传感器安装座，传感器安装座上连接有安装支架，安装支架深入试验轴承舱盖中；所述监测装置由设置在试验轴承舱盖上的红外温度传感器、设置在安装支架上的非接触式振动传感器和噪声传感器组成。所述轴向加载装置通过陪试角接触轴承向内圈转子轴和外圈转子轴施加载荷；所述陪试角接触轴承的外圈与陪试角接触轴承座相连接，陪试角接触轴承座包括并列设置的浮动轴承座和配油盘固定座，所述陪试角接触轴承的外圈与浮动轴承座固定连接，在浮动轴承座和配油盘固定座之间的空腔内设置有陪试角接触轴承配油盘，在配油盘固定座上贯通设置有进油道，润滑油气经进油道送入陪试角接触轴承配油盘并依次经过内部设置的陪试角接触轴承配油盘油道和陪试角接触轴承配油盘喷嘴后喷出，对陪试角接触轴承进行油气润滑；所述轴向加载装置包括并列设置且固定连接的轴向加载外压盖和轴向加载内压盖，在轴向加载内压盖上沿圆周方向均匀设置有若干个液压柱塞和若干个预紧弹簧，液压柱塞和预紧弹簧向浮动轴承座施加载荷并传递至陪试角接触轴承，进而通过内圈转子轴和外圈转子轴向试验轴承施加轴向载荷。所述机座的侧部还分别开设有管线入口、排油口和油气分离出口；所述机座上还盖有机盖，在在机盖的内表面上均匀设置若干条经向加强筋和纬向加强筋，在机盖的顶部还开设有径向加载机构过孔；所述试验机的两端还各设置有一个端盖，端盖与转子轴之间设置有轴端封密封盘。有益效果：1、实现了对大直径、高温、高速、环下润滑角接触轴承模拟实际工况试验，且采用双转子结构，可以实现对轴承内外圈同时进行同向同速、同向异速、反向同速或者反向异速旋转的试验；2、采用双侧轴向加载装置，可以同时对转动中的角接触轴承内圈和外圈施加轴向载荷，也可以选择单向加载，适应不同试验需求；3、轴向加载装置采用多个预紧弹簧进行预加载，加载力均匀、可以灵活更换以适应不同陪试角接触轴承的需要；4、随着转轴转速的提高，轴向加载采用多柱塞液压缸进行随动加载，加载精度高、加载平顺性好、相应速度快，适应多种型号轴承型号试验要求；5、通过陪试角接触轴承和转子轴进行加载，避免使用加载套，不仅简化了试验装置，而且加载力更加均衡，提高了加载效果；4、试验轴承用的环下润滑套的内壁采用阶梯式结构，通过向阶梯式结构内部液压注油的方式完成拆装，相比于传统的利用热胀冷缩原理拆装的方式，换试验轴承型号时，仅需更换液压可拆分式环下润滑固定套；不但拆卸、安装方便，而且定位精度高，避免了安装试验轴承时产生应力集中，同时也避免了试验轴承拆装时对轴的划伤等破坏；5、通过设置试验轴承舱盖，实现了试验轴承润滑油与试验环境的有效隔离，避免外界润滑油液对试验轴承润滑检测的影响；6、轴向加载浮动单元加装了直线轴承，提高了定位精度、径向刚度，有效减小了摩擦阻力；7、轴向加载装置还设置有力传感器，能够对加载力实时监测，确保试验机的可靠加载运行；8、试验机采用密封结构，不仅能够提高试验机整体的稳定性，减少外界环境干扰，且试验过程产生的所有废气、油烟等都可以做到有效的收集和处理，减少对环境的污染；9、径向加载机构安装在机体座下部的基座上，且在径向加载轴承上设置有缓冲垫，使加载环节增加了减震耐磨环节，能够防止因振动对加载力信号的采集、测量产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角接触轴承双转子试验机，包括机座（1），在机座（1）上分别设置有用于装设试验轴承（9）的转子轴、向试验轴承（9）施加径向载荷的径向加载装置（11）、向试验轴承（9）施加轴向载荷的轴向加载装置（2）、监测装置和润滑系统，所述转子轴由内圈转子轴（20）和外圈转子轴（4）组成，试验轴承（9）套设在内圈转子轴（20）的试验端，其外圈与外圈转子轴（4）的试验端固定连接，其特征在于：所述内圈转子轴（20）的浮动端和外圈转子轴（4）的浮动端上各设置有一个轴向加载装置（2），分别通过内圈转子轴（20）和外圈转子轴（4）向试验轴承（9）施加方向相反的轴向载荷；所述内圈转子轴（20）上还设置有径向加载轴承（10），所述径向加载装置（11）设置在径向加载轴承（10）上方并向径向加载轴承（10）施加载荷，进一步通过内圈转子轴（20）向试验轴承（9）传递径向载荷；所述外圈转子轴（4）上还设置有陪试圆柱滚子轴承（8），所述监测装置设置在陪试圆柱滚子轴承（8）的上方。

【技术特征摘要】
1.一种角接触轴承双转子试验机，包括机座（1），在机座（1）上分别设置有用于装设试验轴承（9）的转子轴、向试验轴承（9）施加径向载荷的径向加载装置（11）、向试验轴承（9）施加轴向载荷的轴向加载装置（2）、监测装置和润滑系统，所述转子轴由内圈转子轴（20）和外圈转子轴（4）组成，试验轴承（9）套设在内圈转子轴（20）的试验端，其外圈与外圈转子轴（4）的试验端固定连接，其特征在于：所述内圈转子轴（20）的浮动端和外圈转子轴（4）的浮动端上各设置有一个轴向加载装置（2），分别通过内圈转子轴（20）和外圈转子轴（4）向试验轴承（9）施加方向相反的轴向载荷；所述内圈转子轴（20）上还设置有径向加载轴承（10），所述径向加载装置（11）设置在径向加载轴承（10）上方并向径向加载轴承（10）施加载荷，进一步通过内圈转子轴（20）向试验轴承（9）传递径向载荷；所述外圈转子轴（4）上还设置有陪试圆柱滚子轴承（8），所述监测装置设置在陪试圆柱滚子轴承（8）的上方。2.如权利要求1所述的一种角接触轴承双转子试验机，其特征在于：所述内圈转子轴（20）的试验端上套设有环下润滑套（22），所述试验轴承（9）套设在环下润滑套（22）上，试验轴承（9）的内圈通过套设在换下润滑套（22）上的第三阶梯套（21）轴向限位；所述环下润滑套（22）的内壁为阶梯套结构，在端壁上开设有与阶梯套结构连通的液压油孔。3.如权利要求1所述的一种角接触轴承双转子试验机，其特征在于：所述内圈转子轴（20）为中空轴，且具有多轴肩结构，所述轴向加载装置（2）和径向加载轴承（10）分别设置在两个轴肩处，且径向加载轴承（10）靠近试验轴承（9）设置；所述外圈转子轴（4）为中空轴，其试验端呈圆筒状且内径大于轴身的内径，试验端与轴身的过渡段呈锥形筒状，所述陪试圆柱滚子轴承（8）设置在过渡段与轴身的交汇处。4.如权利要求1所述的一种角接触轴承双转子试验机，其特征在于：所述径向加载轴承（10）为圆柱滚子轴承，外圈与径向加载轴承座（17）固定连接、内圈通过第二阶梯套（19）轴向限位，在径向加载轴承（10）的端部还设置有与径向加载轴承座（17）固定连接用于向径向加载轴承（10）提供润滑油的径向加载轴承油气润滑配油盘（18）。5.如权利要求4所述的一种角接触轴承双转子试验机，其特征在于：所述径向加载装置（11）包括油缸支架（1101），油缸支架（1101）呈倒“V”字形，两侧臂的底端分别与机座（1）固定连接，两侧臂的连接处设置有径向加载油缸（1105），径向加载油缸（1105）的油缸柱塞（1104）的下端固定连接有传感器安装板（1103），传感器安装板（1103）的下部固定设置有荷重传感器（1102），所述径向加载油缸（1105）驱动油缸柱塞（1104），带动荷重传感器（1102）将径向载荷施加在径向加载轴承座（17）上。6.如权利要求1所述的一种角接触轴承双转子试验机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李济顺，司东宏，杨芳，余永健，马喜强，薛玉君，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41