[发明专利]高速动车组牵引电机轴承全寿命衰退仿真试验装置

说明书

本发明涉及轴承寿命仿真试验装置，具体为高速动车组牵引电机轴承全寿命衰退仿真试验装置。解决缺乏高速动车组牵引电机轴承仿真试验装置的问题。本发明模拟牵引电机轴承典型结构配置及密封润滑结构进行设计，通过加载油缸对轴承施加载荷，试验载荷按照牵引电机轴承在额定工况下运行时所受载荷等比加载，采用脂润滑。试验轴承振动及温度信号的采集、记录、处理由数据采集系统完成，并配合计算机系统实现试验过程的监视和控制。本发明给出了一种径向、轴向负载可调、脂润滑、可模拟高速动车组牵引电机轴承结构配置的寿命仿真试验装置，使得试验轴承结构、密封润滑结构与产品保持一致，确保获取牵引电机轴承寿命衰退规律的真实性和准确性。

技术领域

本发明涉及轴承寿命仿真试验装置，具体为高速动车组牵引电机轴承全寿命衰退仿真试验装置。

背景技术

在高速铁路动车组运行中，牵引电机轴承是安全运行的关键部件，也是最容易损坏的部件之一。而我国轴承行业缺乏相应的关键实验技术和专用设备，很少开展高速铁路牵引电机轴承全寿命衰退试验的研究，未能建立起轴承全寿命衰退曲线和获取衰退规律。

现滚动轴承寿命试验机大多只是适用于轴承本身的耐久性寿命，多是将同一型号轴承分布在试验机两侧进行寿命试验，采用循环油的方式润滑，并在实验过程中仅对被测轴承温度和试验台振动量级进行监测，其试验轴承配置方式、密封润滑结构及试验过程中的监测设备，均无法真实模拟动车组牵引电机轴承结构。

发明内容

本发明解决缺乏高速动车组牵引电机轴承仿真试验装置的问题，提供一种高速动车组牵引电机轴承全寿命衰退仿真试验装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：高速动车组牵引电机轴承全寿命衰退仿真试验装置，包括筒体，筒体左端设有试验滚珠轴承支撑座，试验滚珠轴承位于试验滚珠轴承支撑座内且脂润滑，筒体右端设有试验滚柱轴承支撑座，试验滚柱轴承位于试验滚柱轴承支撑座内且脂润滑，试验轴的两端分别支撑于试验滚珠轴承、试验滚柱轴承上，试验滚珠轴承和试验滚柱轴承之间的距离与牵引电机的转轴两端的轴承（一端为滚珠轴承，另一端为滚柱轴承）之间的距离相一致，从而保证试验滚珠轴承和试验滚柱轴承所受载荷与牵引电机运行相一致；

试验轴上套有位于筒体内且位于试验滚珠轴承支撑座和试验滚柱轴承支撑座之间的径向力施加组件，试验轴伸出筒体的试验滚柱轴承侧的轴端设有轴向力施加组件，通过试验轴伸出筒体的试验滚珠轴承侧的轴端对试验轴施加旋转驱动；

径向力施加组件包括第一衬套、两个滚柱轴承即左滚柱轴承和右滚柱轴承，两个滚柱轴承的外圈套固于第一衬套内，两个滚柱轴承的内圈套固于试验轴上；筒体顶部设置有径向液压缸，径向液压缸的活塞杆穿过筒体顶住第一衬套，而对试验轴施加径向力；

轴向力施加组件包括第二衬套、球轴承、轴向载荷传递盘，第二衬套的内圈径向内凸有位于第二衬套靠近试验滚柱轴承支撑座一端的卡环，球轴承的外圈套固于第二衬套内且外圈止位于卡环，球轴承的内圈套固于试验轴上，轴向载荷传递盘一侧端面与第二衬套的远离试验滚柱轴承支撑座一端固定，同时轴向载荷传递盘一侧端面上有轴向凸环并通过该轴向凸环顶住球轴承的外圈，轴向载荷传递盘的另一端面被轴向液压缸的活塞杆顶住，而对试验轴施加轴向力；

装置还包括固定于筒体上、用于采集筒体进而试验滚珠轴承和试验滚柱轴承的振动信号的三向加速度传感器，用于采集试验滚珠轴承和试验滚柱轴承温度信号的温度传感器，用于采集试验轴扭矩信号的扭矩传感器，用于采集试验轴转速信号的转速传感器。使用时，三向加速度传感器、转速传感器采集的信号输入NI数字采集设备，最终配合分析用计算机主机，通过对轴承时频域特征指标进行拟合，建立轴承全寿命衰退曲线，获取轴承寿命衰退的规律。