载荷加载装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种载荷加载装置及方法，能够对环段试件端面上安装孔的内缘或外缘处进行载荷加载测试。该载荷加载装置包括底座、第一支座、第二支座和压头组件。底座具有支撑面；第一支座和第二支座均具有圆周支撑面，设置于支撑面上，第一支座与第二支座之间具有预定距离；压头组件至少包括压头；其中，载荷加载装置在使用时，压头组件设置于环段试件的上表面，第一支座和第二支座支撑环段试件的下表面，压头组件向环段试件施加测试载荷。

Load loading device and method

The invention discloses a loading device and method to test the outer edge of inner ring or a mounting hole on the end of the loading test. The load loading device includes a base, a first support, a second support and a press head assembly. The base has a support surface; the first seat and second seats are arranged on the circumference of the supporting surface, the supporting surface, having a predetermined distance between the first support and the second support; the pressure head assembly includes at least one head; loading device is in use, the pressure head assembly is arranged on the upper surface of the ring section of the trial, the first seat and the second seat support ring segment specimen surface, pressure head assembly to ring section specimens applied test load.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于载荷测试
，尤其涉及一种载荷加载装置及方法。
技术介绍
风电发电机组用的变桨轴承为大型构件，主要包括环状内圈、外圈及其之间的滚子。变桨轴承在使用过程中外圈安装孔的外缘和内缘处均受到周向的拉力，会发生安装孔疲劳开裂的现象，导致整个轴承失效。测试安装孔受载荷情况及评估其寿命与所受疲劳载荷的关系具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种载荷加载装置及方法，能够对环状构件端面上安装孔的内缘或外缘处进行载荷加载并实现疲劳测试。第一方面，提供一种载荷加载装置，包括底座、第一支座、第二支座和压头组件。底座具有支撑面；第一支座和第二支座均具有圆周支撑面，设置于支撑面上，第一支座与第二支座之间具有预定距离；压头组件至少包括压头；其中，载荷加载装置在使用时，压头组件设置于环段试件的上表面，第一支座和第二支座支撑环段试件的下表面，压头组件向环段试件施加测试载荷。在第一种可能的实现方式中，载荷加载装置还包括两个垫板，两个垫板设置于底座上并分别用于支撑第一支座和第二支座。结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，两个垫板嵌于底座的支撑面内。结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，第一支座和第二支座均为包括多段相同直径且同轴设置的圆柱体。结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，环段试件为轴承支撑圈的部分环体；环段试件具有外圆周面、内圆周面、至少一个安装孔以及相对的两个端面，其中，待测安装孔是至少一个安装孔中的一个安装孔，待测安装孔设置在环段试件中部并贯穿两个端面。结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，压头靠近环段试件的端部设置有沟槽，沟槽沿环段试件宽度方向延伸，沟槽内部容纳至少一个球体，至少一个球体在沟槽内依次排布，且与环段试件的上表面接触。结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，沟槽的两侧均设置沿沟槽延伸方向排布的至少两个凸台。结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，环段试件的内圆周面为上表面，环段试件的外圆周面为下表面；并且，内圆周面具有轨道，至少一个球体设置在轨道和沟槽之间。结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，压头靠近环段试件的端部设置有截面呈U形的抵触部，抵触部与环段试件的上表面接触。结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，环段试件的内圆周面为下表面，环段试件的外圆周面为上表面。结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，压头与待测安装孔对应设置，压头施加的载荷压力处于待测安装孔所在的竖直平面内。第二方面，提供一种载荷加载方法，用于测试轴承支撑圈上待测安装孔外缘或内缘的强度，包括以下步骤：a，截取轴承支撑圈上包含有待测安装孔的一段环体以获得环段试件；b，提供第一支座和第二支座，通过第一支座和第二支座支撑环段试件的下表面，第一支座和第二支座的支点分布于待测安装孔的两侧；c，向环段试件施加测试载荷，测试载荷的作用点位于第一支座和第二支座之间，施加测试载荷的方向与第一支座和第二支座所提供的支撑力方向相反。在第一种可能的实现方式中，还包括步骤d：在待测安装孔的内缘或外缘处设置应变传感器，当向环段试件施加测试载荷时收集应变传感器的检测信号。结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，测试载荷为交变的压力载荷。本专利技术提供的载荷加载装置及方法，通过截取轴承支撑圈上含有安装孔的一段环体作为被测试件进行模拟载荷加载测试，无需对整个轴承支撑圈进行装夹和加载载荷，可采用如拉压试验机的通用设备进行测试，对测试设备的要求较低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为变桨轴承外圈及由变桨轴承外圈获得的环段试件结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例提供的载荷加载装置的结构示意图；图3为图2中压头的结构示意图；图4为根据本专利技术另一个实施例提供的载荷加载装置的结构示意图。其中：1-连接杆，2-压头，3-钢球，4-挡板，5-待测安装孔，6-底座，7-垫板，8-第一圆柱体，9-第二圆柱体，10a-内缘环段试件，10b-外缘环段试件，11-支撑面，21-沟槽，22-凸台。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术绝不限于下面所提出的任何具体结构和配置，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施例的充分理解。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。本专利技术提供一种载荷加载装置和方法，可用于对轴承支撑圈上安装孔外缘或内缘处施加载荷。轴承支撑圈一般分为内圈和外圈，二者均包括外圆周面、内圆周面和相对的两个端面，即二者均为截面形状为矩形的回转环体。轴承支撑圈上设置有包括待测安装孔在内的多个安装孔，安装孔的轴线平行于轴承支撑圈的轴线。安装孔的外缘是指安装孔与支撑圈外圆周面之间的实体部分，内缘是指安装孔与支撑圈内圆周面之间的实体部分。参考图1和图2，图1为变桨轴承外圈及由变桨轴承外圈获得的环段试件结构示意图，图2中示出了内缘环段试件10a的结构示意图。内缘环段试件10a为由变桨轴承外圈上截取并加工出的具有待测安装孔5的试件，包括外圆周面、内圆周面和相对的两个端面；其外圆周面上加工有第一支撑部和第二支撑部，且待测安装孔5与外圆周面之间的材料被去除；其内圆周面上具有用于容纳轴承滚珠的滚道；第一支撑部和第二支撑部均为平行于待测安装孔5的沟槽。外缘环段试件10b为由变桨轴承外圈上截取并加工出的具有待测安装孔5的试件，包括外圆周面、内圆周面和相对的两个端面，其内圆周面上加工有第一支撑部和第二支撑部，且待测安装孔5与内圆周面之间的材料被去除；其外圆周面为弧形面；第一支撑部和第二支撑部均为平行于待测安装孔5的沟槽。本专利技术提供了一种载荷加载装置，可用于对由变桨轴承内圈或外圈上获取的部分环体或由部分环体加工成的环段试件施加载荷。请继续参考图2，图2为根据本专利技术一个实施例提供的载荷加载装置的结构示意图，可用于对内缘环段试件10a施加载荷。载荷加载装置包括底座6、第一支座、第二支座、两个垫板7、多个挡板4和压头组件。底座6为矩形板状，包括矩形的支撑面11，支撑面11上设置有两个平行且具有预定间距的槽。两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载荷加载装置，其特征在于，包括：底座(6)，具有支撑面(11)；均具有圆周支撑面的第一支座和第二支座，设置于所述支撑面(11)上，所述第一支座与第二支座之间具有预定距离；及压头组件，至少包括压头(2)；其中，所述载荷加载装置在使用时，所述压头组件设置于环段试件的上表面，所述第一支座和第二支座支撑所述环段试件的下表面，所述压头组件向所述环段试件施加测试载荷。

【技术特征摘要】
1.一种载荷加载装置，其特征在于，包括：底座(6)，具有支撑面(11)；均具有圆周支撑面的第一支座和第二支座，设置于所述支撑面(11)上，所述第一支座与第二支座之间具有预定距离；及压头组件，至少包括压头(2)；其中，所述载荷加载装置在使用时，所述压头组件设置于环段试件的上表面，所述第一支座和第二支座支撑所述环段试件的下表面，所述压头组件向所述环段试件施加测试载荷。2.根据权利要求1所述的载荷加载装置，其特征在于，还包括两个垫板(7)，所述两个垫板(7)设置于所述底座(6)上并分别用于支撑所述第一支座和所述第二支座。3.根据权利要求2所述的载荷加载装置，其特征在于，所述两个垫板(7)嵌于所述底座(6)的支撑面(11)内。4.根据权利要求1所述的载荷加载装置，其特征在于，所述第一支座和第二支座均为包括多段相同直径且同轴设置的圆柱体。5.根据权利要求1所述的载荷加载装置，其特征在于，所述环段试件为轴承支撑圈的部分环体；所述环段试件具有外圆周面、内圆周面、至少一个安装孔以及相对的两个端面；其中，至少一个所述安装孔中的一个所述安装孔为待测安装孔(5)，所述待测安装孔(5)设置在所述环段试件中部并贯穿所述两个端面。6.根据权利要求5所述的载荷加载装置，其特征在于，所述压头(2)靠近所述环段试件的端部设置有沟槽(21)，所述沟槽(21)沿所述环段试件宽度方向延伸，所述沟槽(21)内部容纳至少一个球体(3)，至少一个所述球体(3)在所述沟槽(21)内依次排布，且与所述环段试件的上表面接触。7.根据权利要求6所述的载荷加载装置，其特征在于，所述沟槽(21)的两侧均设置沿所述沟槽(21)延...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万春，陆禹吉，焦冉，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11