一种轴承试验装置制造方法及图纸

一种轴承试验装置，包括环境模拟系统和轴承试验机构，所述环境模拟系统包括真空筒体，所述轴承试验机构设于所述真空筒体内，所述环境模拟系统用于为所述轴承试验机构提供不同气体氛围和不同压力的工作环境。所述轴承试验机构包括丝杠加载系统、测力系统、试验轴承加载系统、传动系统和动力系统。上述轴承试验装置，能够在真空筒体内充入不同压力、不同种类的气体形成不同的测试环境，从而对待测轴承所应用的特殊环境进行模拟，对待测轴承在特殊气体工质中的工作表现进行评估，并且能够通过调节工作环境的压力来研究转速、载荷、压力对于待测轴承的润滑脂和轴承性能造成的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种轴承试验装置
本专利技术涉及测试装置
，尤其涉及一种轴承试验装置。
技术介绍
随着我国大科学装置的建设，大型低温系统的相关技术得到了更为深入的研究，也对作为核心部件的低温压缩机提出了更高的技术要求。目前，低温压缩机采用的轴承主要有陶瓷滚动轴承和磁悬浮轴承，由于磁悬浮轴承的控制系统较为复杂且成本较高，混合陶瓷滚动轴承由于其结构简单、成本低、高刚度以及较大的轴向和径向承载能力而得到了更多的应用。在低温压缩机中，混合陶瓷轴承需要在一定温度范围内的负压、氦气氛围下进行高速转动，同时要承载一定的轴向载荷。对于混合陶瓷轴承，目前主要的润滑方式为脂润滑、油润滑和喷雾润滑。为了减少对内部氦气工质的污染，低温压缩机陶瓷轴承采用润滑脂润滑。在脂润滑环境下，润滑脂的添加量对陶瓷轴承的振动、温升有着重要的影响，良好的脂润滑不仅能够增加转速、延长轴承的使用寿命，而且能够降低整个系统的能量消耗。此外，轴承作为主要承载部件，对系统的可靠性、稳定性有着重要的影响。为了研发出稳定、可靠、高效的低温压缩机，需要一种脂润滑轴承性能试验装置对压缩机使用的混合陶瓷轴承的性能进行测试，并为进一步的优化设计提供参考。因此，为了模拟混合陶瓷轴承在低温压缩机中的实际工作环境，需要一种能够调整工作环境压力，可充入特殊气体工质并提供轴向载荷且转速可调的轴承试验设备。目前，传统高速轴承试验装置能够为轴承提供轴向载荷并进行转动试验，但是存在以下不足之处：1.针对工作于特殊压力环境下的脂润滑混合陶瓷轴承，未考虑到轴承润滑脂在特殊环境压力下可能产生挥发损失从而影响轴承的工作性能，无法调节试验轴承的工作环境压力，即不能够制造负压或正压的轴承工作环境，无法在轴承试验过程中模拟轴承实际工作过程中的压力不断变化的环境。2.针对工作于特殊气体环境中的脂润滑混合陶瓷轴承，未考虑轴承润滑脂在特殊气体环境中的挥发表现以及对轴承工作性能造成的影响，未考虑轴承滚珠表面在特殊气体环境中可能会出现的无法形成氧化薄膜或者过度氧化的情况以及导致的对轴承工作性能的影响，不能够在试验轴承周围制造特殊气体环境，即不能够在试验台中注入各种特殊气体以模拟实际工作环境。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种轴承试验装置，可充入多种特殊气体来模拟特殊工作环境，能够调节试验轴承周围环境的气体种类和气体压力进行转动试验。一种轴承试验装置，包括环境模拟系统和轴承试验机构，所述环境模拟系统包括真空筒体，所述轴承试验机构设于所述真空筒体内，所述环境模拟系统用于为所述轴承试验机构提供不同气体氛围和不同压力的工作环境；所述轴承试验机构包括丝杠加载系统、测力系统、试验轴承加载系统、传动系统和动力系统；所述测力系统和所述丝杠加载系统连接，所述丝杠加载系统用于向试验轴承提供轴向载荷，所述测力系统用于测量轴向载荷大小；所述试验轴承加载系统和所述丝杠加载系统连接，所述试验轴承加载系统用于向所述试验轴承传递轴向载荷；所述动力系统和所述传动系统连接，所述传动系统和所述试验轴承连接，所述动力系统通过所述传动系统驱动所述试验轴承旋转。在一个实施例中，所述真空筒体包括左端盖、右端盖和真空壳体；所述左端盖和所述右端盖分别设于所述真空壳体的两端；所述左端盖上开设有充气孔，所述充气孔用于充入特殊气体；所述右端盖上开设有抽气孔，所述抽气孔用于抽真空并调节所述真空筒体的内部压力。在一个实施例中，所述真空筒体还包括冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口和所述冷却水出口设于所述真空壳体上。在一个实施例中，所述真空筒体内壁设有移动底座，所述移动底座相对于所述真空筒体内壁可移动，所述轴承试验机构设于所述移动底座上。在一个实施例中，所述丝杠加载系统包括加载圆盘、丝杠螺母、丝杠和加载支座，所述加载圆盘固定套设于所述丝杠的一端，所述丝杠可转动设于所述丝杠螺母内，所述丝杠螺母和所述加载支座固定连接，所述加载支座设于所述真空筒体内壁上。在一个实施例中，所述测力系统包括止推轴承、轴承底座、轴承底座支座、锁紧螺栓、力传感器和加载接头；所述止推轴承套设于所述丝杠远离所述加载圆盘的一端，所述止推轴承的内圈与所述丝杠连接，所述轴承底座套设于所述止推轴承远离所述加载圆盘的一端，所述止推轴承外圈与所述轴承底座连接，所述轴承底座支座设于所述真空筒体内壁上，所述轴承底座与所述轴承底座支座通过间隙配合连接，所述锁紧螺栓通过螺纹与所述轴承底座支座连接，所述锁紧螺栓用于在轴向加载力大小确定后锁紧所述固定轴承底座，所述力传感器设在所述轴承底座与所述加载接头之间，所述力传感器用于测量轴向载荷大小。在一个实施例中，所述试验轴承加载系统包括轴向力加载组件、试验轴承和试验轴承支撑端；所述轴向力加载组件和所述加载接头连接，所述轴向力加载组件和所述试验轴承的外圈连接，所述轴向力加载组件通过所述试验轴承的外圈将轴向力加载于所述试验轴承；所述试验轴承支撑端设于所述试验轴承内，所述试验轴承的内圈与试验轴承支撑端紧配合。在一个实施例中，所述试验轴承加载系统还包括加热贴片、保护衬套和连接底座，所述保护衬套和所述连接底座固定连接，所述加热贴片安装于所述保护衬套内，所述加热贴片套设于所述试验轴承的外侧，所述保护衬套和所述连接底座固定连接，所述连接底座和所述传动系统固定连接在一个实施例中，所述传动系统包括陪试轴承、传动轴衬套、传动轴和衬套支座；所述衬套支座设于所述真空筒体的内壁；所述传动轴衬套固定设于所述衬套支座上，所述传动轴衬套的一端和连接底座固定连接；所述传动轴设于传动轴衬套内，所述传动轴的一端和试验轴承支撑端固定连接，所述传动轴的另一端和所述动力系统连接；所述传动轴和传动轴衬套之间设有陪试轴承。在一个实施例中，所述传动系统还包括密封环、传动轴套、承压环和保护端盖；所述陪试轴承的数量为两对，两对所述陪试轴承分别位于所述传动轴两端，传动轴套位于两对陪试轴承之间，所述承压环和所述密封环分别设置于所述传动轴两端，所述保护端盖通过螺栓与所述传动轴衬套远离所述连接底座的一端固定连接。上述轴承试验装置，能够在真空筒体内充入不同压力、不同种类的气体形成不同的测试环境，从而对待测轴承所应用的特殊环境进行模拟，对待测轴承在特殊气体工质中的工作表现进行评估，并且能够通过调节工作环境的压力来研究转速、载荷、压力对于待测轴承的润滑脂和轴承性能造成的影响。附图说明图1为一实施方式的轴承试验装置的结构示意图；图2为一实施方式的轴承试验装置的结构示意图；图3为图1所示的丝杠加载系统的结构示意图；图4为图1所示的测力系统的结构示意图；图5为图1所示的试验轴承加载系统结构的结构示意图；图6为图1所示的传动系统结构的结构示意图；图7为图1所示的动力系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术中所说的固定连接，包括直接固定连接和间接固定。请参考图1和图2，本专利技术提供一实施方式的轴承试验装置，包括环境模拟系统3和轴承试验机构。环境模拟系统3包括真空筒体。轴承试验机构设于真空筒体内。环境模拟系统3用于为轴承试验机构提供不同气体氛围、不同压力的工作环境。即环境模拟系统3可以用于向试验轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承试验装置，其特征在于，包括环境模拟系统和轴承试验机构，所述环境模拟系统包括真空筒体，所述轴承试验机构设于所述真空筒体内，所述环境模拟系统用于为所述轴承试验机构提供不同气体氛围和不同压力的工作环境；所述轴承试验机构包括丝杠加载系统、测力系统、试验轴承加载系统、传动系统和动力系统；所述测力系统和所述丝杠加载系统连接，所述丝杠加载系统用于向试验轴承提供轴向载荷，所述测力系统用于测量轴向载荷大小；所述试验轴承加载系统和所述丝杠加载系统连接，所述试验轴承加载系统用于向所述试验轴承传递轴向载荷；所述动力系统和所述传动系统连接，所述传动系统和所述试验轴承连接，所述动力系统通过所述传动系统驱动所述试验轴承旋转。

【技术特征摘要】
1.一种轴承试验装置，其特征在于，包括环境模拟系统和轴承试验机构，所述环境模拟系统包括真空筒体，所述轴承试验机构设于所述真空筒体内，所述环境模拟系统用于为所述轴承试验机构提供不同气体氛围和不同压力的工作环境；所述轴承试验机构包括丝杠加载系统、测力系统、试验轴承加载系统、传动系统和动力系统；所述测力系统和所述丝杠加载系统连接，所述丝杠加载系统用于向试验轴承提供轴向载荷，所述测力系统用于测量轴向载荷大小；所述试验轴承加载系统和所述丝杠加载系统连接，所述试验轴承加载系统用于向所述试验轴承传递轴向载荷；所述动力系统和所述传动系统连接，所述传动系统和所述试验轴承连接，所述动力系统通过所述传动系统驱动所述试验轴承旋转。2.如权利要求1所述的轴承试验装置，其特征在于，所述真空筒体包括左端盖、右端盖和真空壳体；所述左端盖和所述右端盖分别设于所述真空壳体的两端；所述左端盖上开设有充气孔，所述充气孔用于充入特殊气体；所述右端盖上开设有抽气孔，所述抽气孔用于抽真空并调节所述真空筒体的内部压力。3.如权利要求2所述的轴承试验装置，其特征在于，所述真空筒体还包括冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口和所述冷却水出口设于所述真空壳体上。4.如权利要求1所述的轴承试验装置，其特征在于，所述真空筒体内壁设有移动底座，所述移动底座相对于所述真空筒体内壁可移动，所述轴承试验机构设于所述移动底座上。5.如权利要求1所述的轴承试验装置，其特征在于，所述丝杠加载系统包括加载圆盘、丝杠螺母、丝杠和加载支座，所述加载圆盘固定套设于所述丝杠的一端，所述丝杠可转动设于所述丝杠螺母内，所述丝杠螺母和所述加载支座固定连接，所述加载支座设于所述真空筒体内壁上。6.如权利要求5所述的轴承试验装置，其特征在于，所述测力系统包括止推轴承、轴承底座、轴承底座支座、锁紧螺栓、力传感器和加载接头；所述止推轴承套设于所述丝杠远离所述加载圆盘的一端，所述止推轴承的内圈与所述丝杠连接，所述轴承底座套设...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍继浩，苏和，吕翠，李青，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11