[发明专利]一种轴承综合动态性能试验装置及其测试方法

摘要

本发明涉及轴承试验技术领域，涉及一种轴承综合动态性能试验装置及其测试方法。该轴承综合动态性能试验装置包括驱动系统、传动系统、测控系统、环境模拟系统、机械主体结构；所述驱动系统选用电机驱动，通过测控系统控制电机的转速；所述传动系统选用皮带传动或联轴器传动方式；所述测控系统由力传感器、应变计、电涡流传感器、转速传感器、激光位移传感器、温度传感器、磁式油屑传感器、压力传感器、流量传感器、油温传感器、加速度传感器及其他用于轴承测试的相关传感器。所述控制系统由伺服驱动或变频器、液压电磁阀、加热控制器、流量控制装置和压力控制装置。本发明采用环境模拟系统模拟轴承测试真实工况，实现轴承真实工况性能和寿命测试。

主权项

一种轴承综合动态性能试验装置，包括驱动系统、传动系统、测控系统、环境模拟系统和机械主体结构；其特征在于，所述驱动系统选用电机驱动，通过测控系统控制电机的转速；所述传动系统选用皮带传动或联轴器传动方式；传动系统包括联轴器、支承座、驱动主轴、驱动轮、驱动带和从动轮；驱动轮安设在两支承座之间的驱动主轴上，电机通过联轴器与轴承连接，传动的径向力由两支承座承受，驱动电机仅传递转矩；所述测控系统分为测试系统和控制系统两部分；所述测试系统包括力传感器、应变计、电涡流传感器、转速传感器、激光位移传感器、温度传感器、磁式油屑传感器、压力传感器、流量传感器、油温传感器和加速度传感器；所述力传感器设置于加载油缸和加载装置之间；所述主轴上安装有惯性飞轮组和被动加载滚轮；所述应变计安装在轴承内、外圈上，测试被测轴承加载时轴承的应变；所述电涡流传感器垂直和水平安装于轴承座上，测试被测轴承内圈根部处主轴的振动位移；所述转速传感器安装于驱动主轴上，用于测试被测轴承的转速；所述激光位移传感器的激光束通过轴承座上测试孔，用于测试被测轴承外圈的振动位移；所述温度传感器安装于轴承座上，用于测试轴承外圈温度；所述磁式油屑传感器安装于轴承端盖上，测试轴承运行过程轴承磨损下的铁屑颗粒，用于检测被测轴承的磨损状况；所述压力传感器安装于润滑系统的进油管路处，用于测试润滑系统润滑油压力；所述流量传感器安装于润滑系统的进油管路处，用于测试润滑系统润滑油流量；所述油温传感器分别安装于进油管路、回油管路处，用于测试润滑系统进油温度、回油温度；所述加速度传感器水平和垂直安装于轴承座上，用于测试轴承座水平和垂直方向振动加速度；所述控制系统包括伺服驱动或变频器、液压电磁阀、加热控制器、流量控制装置和压力控制装置；所述环境模拟系统包括载荷模拟系统、温度模拟系统和润滑模拟系统；所述载荷模拟系统包括轴向加载装置、外圈径向加载装置、内圈径向加载装置和惯性飞轮组；所述轴向加载装置实现轴承外圈轴向载荷加载；外圈径向加载装置实现轴承外圈径向加载，模拟轴承外圈受载荷的工况；内圈径向加载装置通过对被测主轴加载，实现轴承内圈径向加载，模拟轴承内圈受载荷的工况；所述轴向加载装置、外圈径向加载装置和内圈径向加载装置通过力传感器测试加载载荷，实现加载载荷实时测试，同时控制系统实现加载载荷的实时控制，实现轴承不同载荷加载；所述惯性飞轮组用于模拟被测轴承所受的惯性力矩，同时在惯性飞轮组设有孔，用于设置不平衡量，模拟主轴或飞轮不平衡工况；所述温度模拟系统为加热装置，所述加热装置为加热电阻丝或加热炉；通过温度传感器测试反馈轴承温度，根据反馈的温度通过加热控制器控制加热装置实现轴承温度的实时加热，模拟轴承在不同高温工况下使用性能；所述润滑模拟系统为可调润滑系统；润滑模拟系统通过流量控制装置和压力控制装置控制润滑装置的压力和流量；所述激光位移传感器发射激光束通过测试孔测试轴承外圈的振动；同时轴承周向方向设有温度传感器；轴承外圈下部设有外圈径向加载装置，用于给轴承外圈施加载荷；所述轴承密封端盖处上部设有润滑进油口，偏下部设有回油口，中部设置有电涡流传感器用于测试轴承内圈或外圈的轴向振动位移，同时正下部设有磁式油屑传感器；所述轴承内圈径向加载装置包括加载油缸、力传感器、径向加载滚轮、径向加载轴、轴向锁紧装置和径向加载基座，径向加载装置由加载油缸通过加载滚轮将径向载荷传递到被动加载滚轮；所述传感器设有传感器安装装置，包括传感器安装套管、顶端安装螺母、锁紧螺母和被安装传感器，实现不同传感器安装的通用化；所述加载滚轮与被动加载滚轮采用外接触式传递；所述的轴承密封端盖端设有静密封槽、轴向机械动密封、润滑进油管安装孔、电涡流传感器安装孔、润滑回油管安装孔和磁式油屑传感器安装孔。