[发明专利]具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于滚珠丝杠副可靠性领域的试验装置，特别是，本发明涉及一种能够对滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验的试验台。

背景技术

滚动功能部件行业在我国机械工业中属于新兴行业，近几年，随着精密机床、数控机床等一系列数字化制造装备的发展，滚动功能部件以高精度、零间隙、高刚度、允许负荷大、低噪音以及低耗能等特点得到高速发展。然而近五年的统计结果表明，国产滚动功能部件的市场占有率逐年下降，而进口量却已连续多年增长。主要原因是国产的高性能滚动功能部件产品与国外有明显差距，其中产品的可靠性及精度保持性是制约国产产品发展的最大瓶颈。

在国家“高档数控与基础制造装备”科技重大专项中，关于共性技术的研究的第一项就是“可靠性设计与性能试验技术”，要求提供能用于规模化的可靠性设计及试验方法。时至今日，滚珠丝杠副作为主要的滚动功能部件产品以及数控机床的关键功能部件之一，绝大多数机床制造企业都没有其可靠性试验装置或试验台。本发明根据滚珠丝杠副实际使用工况，提出了一种通过电液伺服加载装置能够对滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验的试验台。通过该试验台对滚珠丝杠副进行可靠性试验，一方面为数控机床可靠性增长和可靠性评估提供基础故障数据，另一方面也有利于提升机床企业对关键功能部件的筛选能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前滚珠丝杠副可靠性试验装置不能模拟其实际使用工况，即不能进行动、静态加载可靠性试验，本发明提供了一种能够对滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验的一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台。

为解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案来实现：

一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，由滚珠丝杠副驱动部分、载荷施加部分和自动控制部分组成，所述滚珠丝杠副驱动部分由伺服电机14、滚珠丝杠副和工作台7组成，所述工作台7通过滚动导轨副6安装在滑座13上，滑座13固定在地平铁1上，所述工作台7通过固定在滑座13上的伺服电机14和滚珠丝杠副5驱动在滚动导轨副6的导轨上往复移动；所述载荷施加部分由安装在工作台7左右两端面的左右两套电液伺服加载装置组成，所述电液伺服加载装置包括：布置在滑座13两测的液压缸9，装在液压缸9上的电液伺服阀19和位移传感器11，与液压缸9固定连接的拉压力传感器12，放置在工作台7上的模拟惯性负载的砝码10；所述的自动控制部分包括：上位工控机，下位可编程控制器PLC，伺服驱动器，A/D卡，电磁换向阀，信号放大器，拉压力传感器和位移传感器。

所述滑座13断面成“凹”型，滑座13通过T型螺栓固定在地平铁1的中间位置，所述滚动导轨副6由导轨和滑块组成，导轨安装在滑座13凸出的两侧，滑块安装在导轨上，工作台7安装在滑块上；用于安装伺服电机14的伺服电机座15固定在滑座13中间凹处；伺服电机14的输出端通过联轴器16与滚珠丝杠副5中的滚珠丝杠连接，滚珠丝杠两端分别通过轴承、轴承座固定支撑，轴承座通过螺栓固定在滑座13中间凹处，滚珠丝杠副5中螺母通过螺栓与工作台7底部固定的。

所述的液压缸9选用双活塞杆式液压油缸，双活塞杆分别从液压缸9的两端伸出，活塞杆一端固定在活塞杆支座4上，另一端通过位移传感器支架18、拉压力传感器12和连接轴17固定在另一个活塞杆支座4上，活塞杆支座4固定于液压加载底座3上；

所述电液伺服阀19通过螺栓固定在液压缸9上。

所述的液压缸9两端通过呈L型的液压缸法兰支座2与液压固定底座8固定，所述的液压固定底座8为板类结构件，通过螺栓和销将其固定在工作平台7左右端面上。

所述的位移传感器支架18为板类结构件，其上设有固定位移传感器11内芯的小孔和支撑活塞杆的大孔。

所述的液压加载底座3端面呈工字型，由三块板焊接而成，底板通过T型螺栓固定在地平铁1上面，上板两端固定活塞杆支座4。

所述自动控制部分的下位可编程控制器PLC的上行方向与上位工控机通讯，下行方向分别与伺服驱动器和电磁换向阀连接，伺服驱动器输出端与伺服电机的电源接口和编码器接口连接。

所述上位工控机控制界面由VB编制，在控制界面上选定工作模式和试验参数，与下位可编程控制器通过RS232C进行串口通讯，下位可编程控制器PLC通过伺服驱动器控制伺服电机的启、停和运转，通过控制电磁换向阀动作，由电液伺服阀控制液压缸9对工作台7施加载荷力。