一种空心轴式高铁轴承试验台试验头制造技术

本发明专利技术公开了一种空心轴式高铁轴承试验台试验头，涉及高铁轴承试验领域，包括实验头主轴、风冷系统、温度测量部件、传动系统。本发明专利技术通过在实验头内部将试验主轴变为空心轴，降低了主轴的质量，进一步减小了试验机的振动，减小轴承保持架振动。通过在主轴上取孔的方式，在外部通风机送风的条件下，建立试验头散热风道，有效降低试验轴承环境温度。通过设计通风片结构，使得在轴承内部温度升高时，通风片打开，降低内部温度和压力。通过将温度传感器与通风片相结合的方式，可监控轴承内外圈的温度，避免轴承润滑失效，防止主轴抱死。本发明专利技术结构简单，效果显著，延长了试验机的使用寿命，节约实验经费。

A kind of test head for hollow shaft type high iron bearing test bed

【技术实现步骤摘要】
一种空心轴式高铁轴承试验台试验头
本专利技术涉及一种空心轴式高铁轴承试验台试验头。
技术介绍
轴箱轴承作为高速动车组关键行走部位的零部件，目前并没有实现其国产化，时速超过160km/h以上的动车组，其配套高铁轴承全部采用进口轴承，被国外垄断。近年来，经过轴承行业的努力，主要国营企业哈瓦洛等轴承供应商虽然已经研发出时速350km/h的高铁轴承，但由于没有足够的轴承性能和耐久性实验数据作为支撑条件，目前仍然不能应用于国产高速列车。由于高铁轴承的精密性，必须研发出精度足够高的相关试验台来进行相关辅助实验，才能得到有效的实验数据。传统的驱动方式和加载方式会产生较大的环境噪声，进而淹没相关有效的试验数据。列车中轴箱轴承的散热条件也是很好的，但是试验机中由于条件限制无法对其进行有效的散热，往往会导致润滑脂先失效，降低轴承寿命，因此对轴承试验机进行有效的散热，并对其进行实时的温度监控很有必要。轴按受载情况可分为转轴、传动轴、心轴三种。转轴在工作中既能支承传动机件又能传递动力，既能承受弯矩又能传递转矩；传动轴只能传递转矩而不能承受弯矩或者弯矩很小；心轴只能传递弯矩但不能传递转矩。因此采用空心车轴代替实心车轴，以减轻簧下重量对机车辆和线路的有害影响，空心车轴在一些国家的铁路上已试用多年。在试验机上由于试验轴的重量大导致试验轴的离心力增大而引起液压加载的波动以及试验机的振动，因此将试验机的实心试验轴改为空心试验轴有利于减小液压加载的波动以及试验机的振动，有利于高铁轴承试验的进行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有高铁轴承试验机存在的不足，而提供一种空心轴式高铁轴承试验台试验头，可以提高其散热性能、驱动性能和拥有在线监测功能。对自主研发的试验机中的高铁轴承试验头进行改进，将原有的试验头的实心轴改为空心轴，自研轴承用通风片可以降低轴承的内部温度和压强，有效避免了轴承的润滑脂失效，同时避免了由于轴承温度过高使轴承内外套圈硬度降低而引起的疲劳破坏，大大延长了高铁轴承的使用寿命，提高高速铁路客车行车的安全可靠性。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种空心轴式高铁轴承试验台试验头，包括温度监控部件，风冷系统，机架，试验头部件，传动系统；所述传动系统安装在机架上；所述风冷系统一部分通过连接螺栓与试验头部件连接，另一部分安装于机架上；所述试验头部件安装于机架内部，通过联轴器与传动系统相连接；所述温度监控部件安装于试验头部件上，与外界监控系统相连接。所述试验头部件包括一根试验用空心挖孔的主轴，两套陪试轴承，一套试验轴承，两个带孔的隔套，两个端载荷体，一个中间载荷体，两个锁紧螺母，一个压紧板；两个端载荷体分别放置在机架箱体内部的两边，一个中间载荷体放置在机架箱体内部的中间部位；两套陪试轴承放置于主轴的两端，内置于两个端载荷体中，两个端载荷体与陪试轴承内部相接触；一套试验轴承放置于主轴的中部，置于两套陪试轴承之间，内置于中间载荷体中，中间载荷体与试验轴承内部相接触；三套轴承通过两个带孔的隔套相隔开，两套陪试轴承分别用主轴两端的锁紧螺母锁紧；压紧板放置在机架上与两个端载荷体接触。所述传动系统包括一个电动机和联轴器；所述电动机与联轴器安装在机架上，联轴器一端连接在主轴的方孔上，另一端与电动机相连接。所述风冷系统包括一个旋涡式气泵、连接螺栓、气泵进气管、调节螺母，所述旋涡式气泵安装于机架上，通过气泵进气管和连接螺栓与试验头部件相连接，调节螺母与机架上的螺纹相连接。所述温度监控部件包括三个第一温度传感器，三个第二温度传感器，三个通风片；所述三个第二温度传感器通过开在两个端载荷体和一个中间载荷体上的通孔，与三个通风片相连接，所述三个第一温度传感器通过开在两个端载荷体和一个中间载荷体上的通孔与轴承外圈相连接。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术通过将试验台试验头风冷系统通过与空心主轴相连接的方式，对试验机机箱腔体进行散热，有效带走轴承试验所产生的大量热量，改善疲劳试验轴承的环境温度。通过将实心轴改为空心轴的方式，降低了主轴的质量，降低了试验机的整体振动，防止轴承保持架失效。通过设计通风片结构，使得在轴承内部温度升高时，通风片打开，降低内部温度和压力。通过将温度传感器与通风片相结合的方式，可监控轴承内外圈的温度，避免轴承润滑失效，防止主轴抱死。摒弃了以往只能在轴承外圈监控轴承温度的方式。附图说明图1为空心轴式高铁轴承试验台整体示意图。图2为空心轴式高铁轴承试验台试验头示意图。图3为空心轴式高铁轴承试验台试验头详细剖面图。图4为图3中B部分的局部放大示意图。图5为图3中A部分的局部放大示意图。图中，温度监控部件1，风冷系统2，机架3，试验头部件4，传动系统5，旋涡式气泵6，第一温度传感器7，气泵进气管8，连接螺栓9，调节螺母10，压紧板11，端载荷体12，陪试轴承13，第二温度传感器14，通风片15，隔套16，中间载荷体17，试验轴承18，锁紧螺母19，主轴20，联轴器21，电动机22。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施例做进一步的说明。参见图1和图2，本实施例的一种空心轴式高铁轴承试验台试验头，包括温度监控部件1，风冷系统2，机架3，试验头部件4，传动系统5；所述传动系统5安装在机架上1；所述风冷系统2一部分通过连接螺栓9与试验头部件4连接，另一部分安装于机架3上；所述试验头部件4安装于机架3内部，通过联轴器21与传动系统5相连接；所述温度监控部件1安装于试验头部件4上，与外界监控系统相连接。参见图3和图4，所述试验头部件4包括一根试验用空心挖孔的主轴20，两套陪试轴承13，一套试验轴承18，两个带孔的隔套16，两个端载荷体12，一个中间载荷体17，两个锁紧螺母19，一个压紧板11；两个端载荷体12分别放置在机架3箱体内部的两边，一个中间载荷体17放置在机架3箱体内部的中间部位；两套陪试轴承13放置于主轴20的两端，内置于两个端载荷体12中，两个端载荷体12与陪试轴承13内部相接触；一套试验轴承18放置于主轴20的中部，置于两套陪试轴承13之间，内置于中间载荷体17中，中间载荷体17与试验轴承18内部相接触；三套轴承通过两个带孔的隔套16相隔开，两套陪试轴承13分别用主轴20两端的锁紧螺母19锁紧，压紧板11放置在机架3上与两个端载荷体12接触。参见图3，所述传动系统5包括电动机22，高弹性尼龙绳式联轴器21；所述电动机22与联轴器21安装在机架3上，联轴器21一端连接在主轴20的方孔上，另一端与电动机22相连接。参见图1，所述风冷系统2包括一个旋涡式气泵6、连接螺栓9、气泵进气管8、调节螺母10，所述旋涡式气泵6安装于机架3上，通过气泵进气管8和连接螺栓9与试验头部件4相连接，调节螺母10与机架3上的螺纹相连接。参见图1、图3和图5，所述温度监控部件1包括三个第一温度传感器7，三个第二温度传感器14，三个通风片15；所述三个第二温度传感器14通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心轴式高铁轴承试验台试验头，其特征在于，包括温度监控部件（1），风冷系统（2），机架（3），试验头部件（4），传动系统（5）；所述传动系统（5）安装在机架上（1）；所述风冷系统（2）一部分通过连接螺栓（9）与试验头部件（4）连接，另一部分安装于机架（3）上；所述试验头部件（4）安装于机架（3）内部，通过联轴器（21）与传动系统（5）相连接；所述温度监控部件（1）安装于试验头部件（4）上，与外界监控系统相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种空心轴式高铁轴承试验台试验头，其特征在于，包括温度监控部件（1），风冷系统（2），机架（3），试验头部件（4），传动系统（5）；所述传动系统（5）安装在机架上（1）；所述风冷系统（2）一部分通过连接螺栓（9）与试验头部件（4）连接，另一部分安装于机架（3）上；所述试验头部件（4）安装于机架（3）内部，通过联轴器（21）与传动系统（5）相连接；所述温度监控部件（1）安装于试验头部件（4）上，与外界监控系统相连接。


2.根据权利要求1所述的空心轴式高铁轴承试验台试验头，其特征在于：所述试验头部件（4）包括一根试验用空心挖孔的主轴（20），两套陪试轴承（13），一套试验轴承（18），两个带孔的隔套（16），两个端载荷体（12），一个中间载荷体（17），两个锁紧螺母（19），压紧板（11）；两个端载荷体（12）分别放置在机架（3）箱体内部的两边，一个中间载荷体（17）放置在机架（3）箱体内部的中间部位；两套陪试轴承（13）放置于主轴（20）的两端，内置于两个端载荷体（12）中，两个端载荷体（12）与陪试轴承（13）内部相接触；一套试验轴承（18）放置于主轴（20）的中部，置于两套陪试轴承（13）之间，内置于中间载荷体（17）中，中间载荷体（17）与试验轴承（18）内部相接触；三套轴承通过两个带孔的隔套（16）相隔开...

【专利技术属性】
技术研发人员：马灿阳，张钢，王永武，郭效含，郭啸栋，易奔，张振强，任忠鸣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31