[发明专利]轴承高温试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种轴承高温试验装置及方法，涉及轴承检测技术领域。该装置包括温度控制系统、内圈和外圈温度控制装置。内圈温度控制装置中，内圈加热组件用于加热轴承内圈，温度控制系统用于根据内圈温度传感器检测到的轴承内圈的温度控制内圈加热组件的运行，使轴承内圈的温度保持在设定内圈温度范围内。外圈温度控制装置中，外圈加热组件用于加热轴承外圈，温度控制系统用于根据外圈温度传感器检测到的轴承外圈的温度控制外圈加热组件的运行，使轴承外圈的温度保持在设定外圈温度范围内，以能够任意设置内外圈温度梯度。该装置可对轴承内外圈分别独立控温，真实模拟轴承内外圈的温度梯度差，更符合热稳定状态下轴承内外圈温度场的分布规律。

技术领域

本发明涉及轴承检测技术领域，特别涉及一种轴承高温试验装置及方法。

背景技术

在航空航天、冶金等领域，通常要求滚动轴承在200℃以上高温工况下可以长时间稳定工作，高温工况下润滑油粘度显著下降，润滑脂容易变稀泄露，容易造成轴承润滑失效。在进行高温工况下的轴承选型计算时，需对轴承游隙设计、内外圈温差选取等进行充分验证，保障高温工况下润滑油/润滑脂选型、轴承游隙选取的合理性。

为了保证滚动轴承在高温工况下可靠运行，通常需要在试验机上按照轴承实际配置(如配合、游隙、载荷等)和运行工况(如润滑、高温环境温度、转速等)开展高温模拟试验。因此需要试验机具有模拟滚动轴承真实高温工况的能力，通过高温工况下轴承温升特性试验、轴承振动和噪声试验、润滑脂有无泄露、轴承是否咬合卡死等，评估高温工况下轴承选型设计的合理性，对评估轴承和润滑油/润滑脂的高温性能具有重要意义。

目前轴承的高温试验主要有两种加热方式，一种是在轴承座中预埋加热棒，提供轴承高温试验需要的高温环境，另一种是把安装有轴承的试验机头放入高温箱中整体加热。轴承座预埋加热棒的轴承高温试验中，轴承座和外圈温度先升高，然后热源向内圈传导，因此轴承外圈温度高于内圈，不符合轴承外圈固定内圈旋转方式下内圈温度高于外圈温度的分布规律；采用高温箱加热的轴承高温试验中，需要把试验机头整体放进高温试验箱中，高温试验箱对轴承内圈和外圈进行同时加热，因此内圈和外圈温度基本一致，与热平衡状态下轴承内圈温度高于外圈温度的分布规律不一致。

因此，如何解决现有轴承高温试验方法与热平衡状态下轴承温度场分布规律差异大的问题，以更好地模拟轴承高温试验时的温度场分布规律，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种轴承高温试验装置及方法，可以解决现有轴承高温试验方法与热平衡状态下轴承温度场分布规律差异大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴承高温试验装置，包括温度控制系统、内圈温度控制装置和外圈温度控制装置；所述内圈温度控制装置包括内圈加热组件和内圈温度传感器，所述内圈加热组件和所述内圈温度传感器电连接于所述温度控制系统，所述内圈加热组件用于加热轴承内圈，所述内圈温度传感器用于检测轴承内圈的温度，所述温度控制系统用于根据所述内圈温度传感器检测到的轴承内圈的温度控制所述内圈加热组件的运行，以使轴承内圈的温度保持在设定内圈温度范围内；所述外圈温度控制装置包括外圈加热组件和外圈温度传感器，所述外圈加热组件和所述外圈温度传感器电连接于所述温度控制系统，所述外圈加热组件用于加热轴承外圈，所述外圈温度传感器用于检测轴承外圈的温度，所述温度控制系统用于根据所述外圈温度传感器检测到的轴承外圈的温度控制所述外圈加热组件的运行，以使轴承外圈的温度保持在设定外圈温度范围内，从而能够任意设置所述轴承内圈和所述轴承外圈的温度梯度。

优选地，还包括用于设于轴承内圈中的转轴，所述转轴的中部设置转轴内孔，所述转轴内孔的至少部分结构延伸至所述转轴的外表面上的与轴承挡位置错开的区域，并形成转轴开口，所述转轴的外周面上的所述轴承挡位置开设第一安装孔，所述第一安装孔连通所述转轴内孔；所述内圈加热组件包括内圈加热结构，所述内圈加热结构设于所述第一安装孔中，且所述内圈加热结构通过所述转轴内孔以及所述转轴开口电连接所述转轴外的所述温度控制系统。