[发明专利]滚动轴承综合加载实验台

说明书

技术领域

本发明属于交通运输领域，涉及一种滚动轴承综合加载实验台。

技术背景

轴承是旋转机械中约束转轴、保证回转精度、减小转动摩擦的核心零部件。在交通运输领域中，例如车轮，其轴承外圈转动、内圈静止，其载荷来源于外部，例如轨道缺陷、接头等，一旦轴承失效则会导致严重的事故，造成巨大的损失。为了更好地研究交通运输用轴承在工作时所承受的各种载荷对轴承工作的各方面影响，急需一种实验台来满足轴承研究要求。

轴承破坏是一个慢变过程，通过试车或实际运行测量的环境复杂，成本极高；开发专用的实验台模拟轨道交通类轴承的载荷和破坏形式非常重要，开发专用的滚动轴承实验台对于轴承工作状态重现、振动磨损模拟、失效诊断等具有重要意义，同时对交通运输用轴承设计、制造、运行和维护有一定的指导作用。

发明内容

本发明针对轨道交通类轴承的故障模拟困难、专用实验台缺乏的问题，提出滚动轴承综合加载实验台。

本发明提供了一种滚动轴承综合加载实验台，包括电动机、主动轮、链条、轨道凸起模拟加载单元、轨道模拟轮、支座、支撑轴承、从动轮、主轴、弹性加载单元、刚性加载单元、刹车、模拟车轮、待测轴承、实验轴、滑块、压紧弹簧、径向力传感器、径向加载螺栓、底座、变频器、前置放大器、信号采集器、工控机、恢复弹簧、轴向加载螺栓、轴向力传感器、振动位移传感器和转速传感器。

所述的滚动轴承综合加载实验台，主轴通过两侧双列的支撑轴承支撑在支座上，支座固定于底座上，从动轮和轨道模拟轮分别套装在主轴上；套装在电动机上的主动轮通过链条驱动从动轮，轨道模拟轮与模拟车轮外切接触；轨道模拟轮圆周上设置有弹性加载单元、刚性加载单元和轨道突起模拟加载单元；刹车固定于底座上，用于模拟车轮的刹车；模拟车轮通过待测轴承安装在不旋转的实验轴之上，在实验轴的轴向方向，一端安装恢复弹簧，另一端安装轴向加载螺栓和轴向力传感器；在实验轴两端的径向方向，分别安装滑块、压紧弹簧、径向力传感器、径向加载螺栓、振动位移传感器、转速传感器，用于径向力的施加和测量，径向振动和转速的测量；变频器连接电动机，实现实验台转速的驱动和调节，前置放大器连接各传感器，用于传感器的供电，信号采集器连接前置放大器和工控机，用于信号的采集、传输和分析。

本发明的有益效果是：

1、实现多种轨道加载功能：轨道模拟轮上有多种加载单元，轨道突起模拟加载单元，用于模拟实际运行中轨道的不平整引起的载荷；弹性加载单元，用于模拟轨道上的积雪、道路上的杂物等；刚性加载单元用于模拟石子、轨道缝隙或路面石子等引起的载荷；

2、模拟车轮转弯等功能：模拟车轮两侧有凸起缘，还原了真实车轮与铁轨的接触构造，通过调整轴向加载螺栓模拟车辆行进中的各种转弯动作；

3、径向力与轴向力加载功能：利用轴向加载螺栓、径向加载螺栓等实现对轴承的轴向力与径向力的加载；

4、综合数据在线测量监测功能：通过振动位移传感器、变频器、转速传感器、前置放大器、信号采集仪、工控机，实现实验器转速控制，并实现各种状态下的振动监测，通过径向力传感器与轴向力传感器实现对各方向载荷的测量，以更精确的控制载荷施加。

综上，本发明具备模拟轨道加载、模拟车轮动作、轴承轴向力和径向力加载、综合数据在线监测等四大功能，综合性强、重复性好、拆装方便。

附图说明

图1是滚动轴承综合加载实验台结构主视图。

图2是滚动轴承综合加载实验台结构俯视图。

图中：1电动机；2主动轮；3链条；4轨道凸起模拟加载单元；

5轨道模拟轮；6支座；7支撑轴承；8从动轮；9主轴；10弹性加载单元；

11刚性加载单元；12刹车；13模拟车轮；14待测轴承；15实验轴；

16滑块；17压紧弹簧；18径向力传感器；19径向加载螺栓；20底座；

21变频器；22前置放大器；23信号采集器；24工控机；25恢复弹簧；

26轴向加载螺栓；27轴向力传感器；28振动位移传感器；29转速传感器。

具体实施方式