【技术实现步骤摘要】
本技术涉及轴承电蚀损伤模拟试验设备，尤其涉及一种绝缘轴承轴电压模拟试验装置。
技术介绍
1、轨道交通用绝缘轴承作为轨道交通牵引电机的一个关键零部件，它的性能和寿命直接影响轨道交通的安全行驶和质量高低。电机运行过程中，由于轴承的内圈与转轴相连，外圈与轴承座和机壳相连，因此在轴承内圈与外圈之间存在电压差，当轴承内外圈电压差达到一定程度时会击穿润滑油膜而产生轴电流，进而对轴承造成损伤并加速轴承失效。开发一种面向电机轴承的电蚀损伤模拟试验装置，模拟电机运行过程中轴电流对轴承造成的损伤模式，对试验轴承进行状态监测和失效分析，对于解决轴承电蚀损伤问题具有重要的指导意义。
2、申请公布号为cn113899685a的中国专利技术专利申请文件公开了一种适用于多型号轴承的电蚀损伤试验装置，该试验装置包括底板、旋转主轴以及安装在底板上的一对支撑架，支撑架上设有轴承座以安装试验轴承，两试验轴承分别固定于旋转主轴两端，还包括用于对旋转主轴施加径向力的径向力加载装置、轴电压模拟装置以及数据采集装置等，其中轴电压模拟装置包括函数信号发生器、线性功率放大器和碳刷等部件，采用函数信号发生器配合线性功率放大器输出波形、幅值、频率可调的电压激励，并通过与主轴相连的碳刷和轴承座引线施加至试验轴承内外圈之间，形成功率放大器正极-碳刷-主轴-试验轴承内圈-滚动体-试验轴承外圈-轴承座-功率放大器负极的闭合电流回路。
3、该试验装置虽然能够实现不同波形、幅值、频率的轴电压加载模拟，但是在具体应用时存在以下问题：(1)碳刷与旋转主轴的外圆周面直接接触导
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种绝缘轴承轴电压模拟试验装置，以解决现有轴承电蚀损伤试验装置存在的碳刷磨损大以及碳刷与旋转主轴之间导电稳定性差的问题。
2、为实现上述目的，本技术绝缘轴承轴电压模拟试验装置采用如下技术方案：
3、绝缘轴承轴电压模拟试验装置包括旋转主轴和用于向旋转主轴加载电压的电压加载装置，电压加载装置包括两个电极，其中一个电极通过碳刷和旋转主轴电连接，所述碳刷设置在旋转主轴的端部且在轴向上与旋转主轴的端面直接划擦接触或者在轴向上与旋转主轴端面连接的其他旋转部件划擦接触。
4、有益效果：本技术绝缘轴承轴电压模拟试验装置在现有轴承电蚀损伤试验装置的基础上进行改进，电压加载装置的其中一个电极通过碳刷和旋转主轴电连接，通过将碳刷设置在旋转主轴的端部且使碳刷在轴向上与旋转主轴的端面直接划擦接触或者在轴向上与旋转主轴端面连接的其他旋转部件划擦接触，实现碳刷与旋转主轴的直接或间接接触导电，从而将电压加载装置的其中一个电极与旋转主轴实现电连接。由于碳刷设置在旋转主轴的端部且在轴向上与旋转主轴的端面直接划擦接触或者在轴向上与旋转主轴端面连接的其他旋转部件划擦接触，这样旋转主轴每转动一圈，碳刷相对旋转主轴发生磨损的路径就是以旋转主轴的轴心为中心，以旋转主轴的轴心至碳刷所在位置处为半径的一个圆，在保证碳刷与旋转主轴接触面积不变的前提下，相比碳刷与旋转主轴的外圆周面接触导电的结构，碳刷磨损路径显然缩短，因此能够减轻碳刷磨损，延长碳刷使用寿命，减少更换频率；而且，由于碳刷是在轴向上与旋转主轴的端面直接划擦接触或者在轴向上与旋转主轴端面连接的其他旋转部件划擦接触，而非与旋转主轴的外圆周面接触，这样即使旋转主轴在高速旋转时发生径向跳动，碳刷仍然能够与旋转主轴的端面或旋转主轴端面连接的其他旋转部件保持可靠电性接触，提高导电稳定性。
5、进一步地，所述碳刷对准旋转主轴的轴心位置。
6、有益效果：使碳刷对准旋转主轴的轴心位置，能够使碳刷相对旋转主轴发生磨损路径的半径尽可能达到最小，进一步减轻碳刷磨损，延长碳刷使用寿命；此外，使碳刷对准旋转主轴的轴心位置，碳刷在周向上任意角度均距离旋转主轴的边缘较远，这样即使旋转主轴发生较大幅度的径向跳动，碳刷也不会因旋转主轴跳动幅度较大而与旋转主轴的端面或端面连接的其他旋转部件发生分离，从而能够进一步提高碳刷与旋转主轴之间的导电稳定性。
7、进一步地，旋转主轴的一端设有轴向力加载装置，所述碳刷安装在轴向力加载装置的加载输出端上。
8、有益效果：轴向力加载装置用于向旋转主轴加载轴向力，将碳刷安装在轴向力加载装置的加载输出端上，这样当加载输出端向旋转主轴加载轴向力时，碳刷能够随加载输出端一起移动，从而保证碳刷始终与旋转主轴的端面或端面连接的其他旋转部件保持可靠接触，提高导电稳定性。
9、进一步地，轴向力加载装置包括轴向驱动机构，轴向驱动机构的输出端连接有碳刷座，碳刷座和电压加载装置的一个电极电连接，碳刷安装在碳刷座上，碳刷座和轴向驱动机构的输出端绝缘隔离，碳刷座构成所述轴向力加载装置的加载输出端。
10、有益效果：轴向驱动机构作为轴向力加载装置的核心驱动部件，用于提供驱动力，在轴向驱动机构的输出端上连接碳刷座，将碳刷安装在碳刷座上，并使碳刷座和电压加载装置的一个电极电连接，这样碳刷座就作为一个导电件将电压加载装置的一个电极和碳刷形成电连接，同时碳刷座又构成轴向力加载装置的加载输出端，碳刷座同时起到导电连接和轴向力加载装置的加载输出端的双重作用，这就进一步简化了轴向力加载装置的结构，进而简化了模拟试验装置的整体结构。碳刷座和电压加载装置的一个电极电连接，使碳刷座和轴向驱动机构的输出端绝缘隔离，能够保护轴向驱动机构不受高频轴电压的击穿损坏。
11、进一步地，碳刷座可拆连接在轴向驱动机构的输出端上。
12、有益效果：碳刷为易磨损件，碳刷安装在碳刷座上，使碳刷座可拆连接在轴向驱动机构的输出端上，这样便于拆卸碳刷座从而使碳刷更换更加方便。
13、进一步地，旋转主轴上安装有轴向加载轴承，旋转主轴的一端连接有用于从一侧对轴向加载轴承进行挡止的轴端压盖，所述碳刷与轴端压盖划擦接触而实现与旋转主轴的电连接。
14、有益效果：轴端压盖既作为压紧结构从一侧对轴向加载轴承进行压紧挡止，同时又作为导电结构将碳刷和旋转主轴进行电连接，如此使得碳刷与旋转主轴端部连接部位处的结构更加简化，也更容易保证碳刷与旋转主轴的导电可靠性。
15、进一步地，轴端压盖上设有容纳槽，所述碳刷的一端伸入容纳槽内并与容纳槽接触导电。
16、有益效果：容纳槽的槽壁能够对碳刷起到一定限位作用，这样即使旋转主轴发生径向跳动，依然能够保证容纳槽与碳刷的可靠接触，从而提高导电稳定性。
17、进一步地，所述绝缘轴承轴电压模拟试验本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种绝缘轴承轴电压模拟试验装置，包括旋转主轴(7)和用于向旋转主轴(7)加载电压的电压加载装置，电压加载装置包括两个电极，其中一个电极通过碳刷(19)和旋转主轴(7)电连接，其特征在于：所述碳刷(19)设置在旋转主轴(7)的端部且在轴向上与旋转主轴(7)的端面直接划擦接触或者在轴向上与旋转主轴(7)端面连接的其他旋转部件划擦接触。
2.根据权利要求1所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：所述碳刷(19)对准旋转主轴(7)的轴心位置。
3.根据权利要求1所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：旋转主轴(7)的一端设有轴向力加载装置，所述碳刷(19)安装在轴向力加载装置的加载输出端上。
4.根据权利要求3所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：轴向力加载装置包括轴向驱动机构，轴向驱动机构的输出端连接有碳刷座(18)，碳刷座(18)和电压加载装置的一个电极电连接，碳刷(19)安装在碳刷座(18)上，碳刷座(18)和轴向驱动机构的输出端绝缘隔离，碳刷座(18)构成所述轴向力加载装置的加载输出端。
5.根据权利要求4所
6.根据权利要求1所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：旋转主轴(7)上安装有轴向加载轴承(16)，旋转主轴(7)的一端连接有用于从一侧对轴向加载轴承(16)进行挡止的轴端压盖(17)，所述碳刷(19)与轴端压盖(17)划擦接触而实现与旋转主轴(7)的电连接。
7.根据权利要求6所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：轴端压盖(17)上设有容纳槽，所述碳刷(19)的一端伸入容纳槽内并与容纳槽接触导电。
8.根据权利要求3所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：所述绝缘轴承轴电压模拟试验装置还包括用于驱动旋转主轴(7)转动的驱动装置(1)，驱动装置(1)与旋转主轴(7)的另一端传动连接。
9.根据权利要求4所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：电压加载装置的一个电极与碳刷座(18)之间通过导线(26)连接，导线(26)通过螺钉压接在碳刷座(18)上。
...【技术特征摘要】
1.一种绝缘轴承轴电压模拟试验装置，包括旋转主轴(7)和用于向旋转主轴(7)加载电压的电压加载装置，电压加载装置包括两个电极，其中一个电极通过碳刷(19)和旋转主轴(7)电连接，其特征在于：所述碳刷(19)设置在旋转主轴(7)的端部且在轴向上与旋转主轴(7)的端面直接划擦接触或者在轴向上与旋转主轴(7)端面连接的其他旋转部件划擦接触。
2.根据权利要求1所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：所述碳刷(19)对准旋转主轴(7)的轴心位置。
3.根据权利要求1所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：旋转主轴(7)的一端设有轴向力加载装置，所述碳刷(19)安装在轴向力加载装置的加载输出端上。
4.根据权利要求3所述的绝缘轴承轴电压模拟试验装置，其特征在于：轴向力加载装置包括轴向驱动机构，轴向驱动机构的输出端连接有碳刷座(18)，碳刷座(18)和电压加载装置的一个电极电连接，碳刷(19)安装在碳刷座(18)上，碳刷座(18)和轴向驱动机构的输出端绝缘隔离，碳刷座(18)构成所述轴向力加载装置的加载输出端。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海鹏，李斑虎，王健，刘佳，申志新，谷运龙，秦智超，黎建涛，李宗伟，
申请(专利权)人：洛阳轴承研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：
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