[发明专利]用于密封轴承的高温高速试验方法

摘要

一种实现用于密封轴承的高温高速试验方法是先设计试验装置，试验主轴安装两套陪试轴承并由一组弹簧和压环预紧；两套试验轴承安装在试验主轴的左、右两端，通过联轴器联接电主轴并加盖防护罩。启动冷却循环水向加载套加入冷却水，启动液压站、电主轴变频驱动系统以及计算机控制系统，对试验轴承施加20～30％的最大轴向试验载荷和20～30％的最大径向试验载荷，待加热温度达到设定值后开启电主轴达到最高转速的15～20％时运转15～25min，当电主轴功耗电流趋于稳定时再依次增加轴向载荷和径向载荷并提高电主轴的转速使之达到试验要求的最高转速。整个试验过程不同时段的数据和图像进行计算机数据处理并作出试验结论。

主权项

一种用于密封轴承的高温高速试验方法，其特征在于：先设计一套实现用于密封轴承的高温高速试验方法的试验装置，在该试验装置的阶梯形试验主轴中间背对背安装两套陪试轴承，由一组环形布置的弹簧通过压环对两套陪试轴承的外圈进行定压预紧；将两套相同的试验轴承安装在试验主轴的左、右两端，试验轴承与陪试轴承之间的间距由安装在试验主轴上的隔套长度决定，左端的试验轴承由螺母备紧，右端的试验轴承由联轴器左端的加长联轴节顶紧，试验主轴右端通过联轴器与固定在机架上的驱动电主轴联接，联轴器上方加盖防护罩；两套陪试轴承的外圈上配置有带有水槽的径向加载套，所述的水槽联接冷却水进水管和出水管；左端的试验轴承由左衬套支承，通过左衬套联接轴向加载油缸，轴向加载油缸由液压站通过轴向加载油管提供压力油，轴向加载油缸的轴向加载活塞通过轴向加载套对左端的试验轴承外圈施加轴向力，左端的试验轴承再通过试验主轴将轴向力传递到右端试验轴承上；右端的试验轴承由右衬套支承，在右衬套的右端配置法兰端盖；左衬套和右衬套的各六个周向加热孔内均配置有200W的柱状加热器，每两组柱状加热器串联在一起并与外接220V电源线连通，左衬套和右衬套的上端凹槽内配置有主体压盖，主体压盖的正中安装有径向加载油缸，径向加载油缸由液压站通过径向加载油管提供压力油；在主体压盖的一侧斜插配置有六支温度传感器，其中两支温度传感器的测点对准柱状加热器表面，另外四支温度传感器的测点分别对准两套试验轴承和两套陪试轴承的外圈，在主体压盖的另一侧斜插配置有两支振动传感器，两支振动传感器的测点分别对准两套试验轴承的外圈；左衬套和右衬套的下端凹槽内配置有主体底座，主体底座固定在机架上；由主体压盖、右衬套、左衬套、两套试验轴承、隔套以及主体底座相互形成一个封闭的试验容腔，先启动冷却循环水站并通过进水管向径向加载套的内置水槽中加入冷却水，再启动液压站、电主轴变频驱动系统以及计算机控制系统，在计算机控制系统中打开试验程序主界面，在温控仪上设定好试验轴承要求的加热温度，在电控柜操作面板上手动调节轴向加载旋钮使轴向加载油缸对试验轴承施加20～30％的最大轴向试验载荷，在电控柜操作面板上手动调节径向加载旋钮使径向加载油缸对试验轴承施加20～30％的最大径向试验载荷，待加热温度达到设定值后再开启电主轴，在电控柜操作面板上调节转速旋钮使电主轴转速达到最高转速的15～20％时运转15～25min，在电主轴的驱动下使两套试验轴承进行试验前的跑和运转，当电主轴功耗电流趋于稳定时再依次增加轴向加载油缸的轴向载荷和径向加载油缸的径向载荷并提高电主轴的转速使之达到试验要求的最高转速，在增加轴向载荷和径向载荷以及电主轴的升速过程中如发现试验轴承温升速度过快、电主轴功耗电流增大过快、试验轴承振动异常时应降低轴向载荷和径向载荷以及电主轴的转速使试验轴承达到热平衡状态后再逐步增加其轴向载荷和径向载荷以及提高电主轴的转速，整个试验过程中试验程序主界面上实时显示电主轴转速、轴向载荷、径向载荷、加热温度、试验轴承外圈温度、试验轴承振动、电主轴功耗电流、试验轴承试验时间参数，并将这些参数保存在计算机的数据库中；试验轴承在最大轴向载荷和径向载荷、最高转速以及在高温条件下进行高速运转至设定的试验时间如出现异常情况应由计算机监控程序发出报警提示并停机，试验结束后停机拆出试验轴承并将上述参数不同时段的数据和图像进行计算机数据处理并作出试验结论。