基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置；包括主轴装夹部分、加载单元部分、加载单元支撑部分、主要径向加载部分、轴向加载部分、扭矩加载部分；主轴装夹部分包括传力杆；加载单元部分包括加载单元主体、1号至5号球形凹槽；加载单元支撑部分包括1号加载头；主要径向加载部分包括2号加载头；轴向加载部分包括3号至5号加载头；扭矩加载部分包括液压泵、扭矩传输测试装置；本实用新型专利技术对数控机床主轴可靠性试验中两种常见主轴都适用，减少了试验成本，具有通用性；在进行轴向、径向和扭矩加载时可以选择顺序、分别和同步加载的形式进行，更贴近主轴实际工况，减少了试验台因为不同加载需要拆装的步骤，节省了时间。

【技术实现步骤摘要】
基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置
本技术涉及一种应用于数控机床主轴可靠性主轴测试系统的加载方式，更确切地说，本技术涉及到一种能够利用液压系统对数控机床主轴可靠性试验台实现轴向、径向和扭矩同步加载的方式，具体涉及一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置。
技术介绍
“数控机床的水平是一个国家机械化、现代化的重要标志，代表一个国家的科学水平、创新能力和综合能力，中国要成为数控机床的生产大国。”源于国家的支持和本身数控机床在机械制造行业中的基础性作用，数控机床的稳定性对国家机械行业的发展具有战略意义。其中，主轴座位数控机床的重要组成部分，其可靠性对数控机床的加工精度和发展有着重要影响。尽管近年来的国产机床在国内市场的占有率有了一定的提高，但是国内的机床产商要么是加工精度和可靠性存在不足，要么就是在像主轴、刀库和刀架等部分采用进口方式来提高产品的质量。因此，切实利用主轴可靠性试验台采集的数据来提高主轴的可靠性能够切实帮助国内的生产厂商根据存在的不足改进生产和装配的工艺，在提高数控机床可靠性的路上取得实质性的进步。可靠性是指产品在规定条件下和时间内完成规定功能的能力。同样机械产品也需要机械可靠性来增加机械产品的可靠性。当今液压系统被广泛应用于机械的各个分支中，无论是用于大型机械的运动传递，还是在小型机械中的夹紧，都是需要针对液压系统存在的常见问题进行预见和控制的。需要采集主轴的加载数据，要对液压系统进行实时的监测来保证加载的准确性。一旦出现漏油或者堵塞的情况，不仅会造成数据的误差，还有可能对试验台的电路等造成破坏。无论是加工中心，还是车床的主轴都可以利用理想化的理论模型进行受力分析，都可以将实际工况分解为主轴的轴向、径向和扭矩三个方向的力的加载。综上所述，除了要在加载部分安装显示加载状况的监测元件，还需要对液压系统的压力等进行实时的监控来确保整个测试系统的稳定和准确。目前已有的试验装置采用的加载方式大多是只能实现单一加载或者两者加载，少有实现三者同步加载的装置，并且再利用液压加载的时候也没有考虑加载过程中带来的偏心情况，扭矩记载也多使用一定功率的测功机实现扭矩的控制，受到测功机功率的限制，试验台的应用范围也就出现了一定的限制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是实现数控机床主轴可靠性试验台更真实可控的加载，利用液压系统在轴向、径向和扭矩加载上既能够实现顺序加载，还能够实现选择性加载。主要包括液压加载部分的安装、系统监测元件的安装和液压加载的控制系统。本技术根据当今出现的数控机床主轴可靠性试验台的加载方式和监测方式提出的，充分考虑了主轴的实际工作状况，利用同步液压缸和液压马达实现轴向、径向和扭矩的分布或同步加载的方式。本技术无论是径向加载、轴向加载还有扭矩加载采用的都是液压加载，径向和轴向都使用了同步缸进行加载，确保了加载不会出现偏心，而扭矩的加载也可以同步对液压系统的控制调节扭矩加载的范围，适用范围更广。本技术在借助控制监测系统后不仅监测被加载后的主轴的状况，还会同步显示液压加载系统的真实状况，避免故障发生的同时，还能够帮助缩小误差提供依据。经过这样测试后生产的数控机床主轴一定能够帮助生产商不断提高可靠性的同时，还能够帮助企业增加核心竞争力。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置，包括主轴装夹部分2、加载单元部分3、加载单元支撑部分4、主要径向加载部分5、轴向加载部分6、扭矩加载部分7；所述主轴装夹部分2包括传力杆207；所述加载单元部分3包括加载单元主体301、加载单元右端盖309、1号球形凹槽314、2号球形凹槽315、3号球形凹槽316、4号球形凹槽317、5号球形凹槽318；所述加载单元支撑部分4包括加载单元支架主体401、1号加载头410；所述主要径向加载部分5包括2号加载头508；所述轴向加载部分6包括3号加载头604、4号加载头605、5号加载头606；所述扭矩加载部分7包括液压泵部分7-1；液压泵部分7-1包括液压泵7-101、扭矩传输测试装置7-104；所述扭矩传输测试装置7-104中的联轴器将液压泵7-101的主轴和传力杆207连接起来；所述1号球形凹槽314和2号球形凹槽315中心的连线都过加载单元主体301的圆心且互相垂直；所述加载单元支架主体401最顶端的外圆半径和加载单元主体301的外圆半径配做，所述2号加载头508和1号球形凹槽314半径配做，1号加载头410和2号球形凹槽315半径配做；3号加载头604、4号加载头605和5号加载头606的半径分别和加载单元右端盖309上的3号球形凹槽316、4号球形凹槽317和5号球形凹槽318半径配做。技术方案中所述加载单元支撑部分4还包括1号加载杆407、1号传感器408、1号液压缸409；所述1号加载杆407和1号加载头410通过螺纹连接，1号液压缸409将施加的载荷借助1号加载杆407和1号加载头410组成的结构传递到加载单元主体301上；装有1号传感器408的盒子锁紧于1号加载杆407紧靠1号加载头410处。技术方案中所述模拟加载部分中的主要径向加载部分5还包括1号加载底座501、2号液压缸505、2号加载杆506、2号传感器507；所述1号加载底座501通过地脚螺栓固定在地平铁上，2号液压缸505通过螺栓和1号加载底座501连接，2号加载杆506与2号加载头508通过螺纹连接，装有2号传感器507的盒子锁紧于2号加载杆506紧靠2号加载头508处。技术方案中所述模拟加载部分中的轴向加载部分6还包括2号加载底座601、3号液压缸602、3号传感器607、4号传感器608、5号传感器609、3号加载杆610、4号加载杆611和5号加载杆612；所述3号液压缸602和2号加载底座601通过螺栓连接；3号液压缸控制3号加载杆610、4号加载杆611和5号加载杆612，这三个加载杆前端都配有相同的加载头，依次是3号加载头604、4号加载头605和5号加载头606；装有3号传感器607的盒子锁紧于3号加载杆610紧靠3号加载头604处，装有4号传感器608的盒子锁紧于4号加载杆611紧靠4号加载头605处，装有5号传感器609的盒子锁紧于5号加载杆612紧靠5号加载头606处。技术方案中所述扭矩加载部分7还包括油箱部分7-2、液压调压控制部分7-3、工业机器人部分7-4、负载装置部分7-5和配重叠堆7-6；所述液压泵7-101固定在2号加载底座601上，所述扭矩传输测试装置7-104中设置传感器；所述液压泵7-101上设有1号出油口7-102和1号回油口7-103；所述油箱部分7-2包括油箱主体7-201、2号出油口7-202、2号回油口7-203；液压油管将2号出油口7-202和1号回油口7-103连接起来，实现液压泵7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置，其特征在于：包括主轴装夹部分(2)、加载单元部分(3)、加载单元支撑部分(4)、主要径向加载部分(5)、轴向加载部分(6)、扭矩加载部分(7)；/n所述主轴装夹部分(2)包括传力杆(207)；/n所述加载单元部分(3)包括加载单元主体(301)、加载单元右端盖(309)、1号球形凹槽(314)、2号球形凹槽(315)、3号球形凹槽(316)、4号球形凹槽(317)、5号球形凹槽(318)；/n所述加载单元支撑部分(4)包括加载单元支架主体(401)、1号加载头(410)；/n所述主要径向加载部分(5)包括2号加载头(508)；/n所述轴向加载部分(6)包括3号加载头(604)、4号加载头(605)、5号加载头(606)；/n所述扭矩加载部分(7)包括液压泵部分(7-1)；液压泵部分(7-1)包括液压泵(7-101)、扭矩传输测试装置(7-104)；/n所述扭矩传输测试装置(7-104)中的联轴器将液压泵(7-101)的主轴和传力杆(207)连接起来；/n所述1号球形凹槽(314)和2号球形凹槽(315)中心的连线都过加载单元主体(301)的圆心且互相垂直；/n所述加载单元支架主体(401)最顶端的外圆半径和加载单元主体(301)的外圆半径配做，/n所述2号加载头(508)和1号球形凹槽(314)半径配做，1号加载头(410)和2号球形凹槽(315)半径配做；3号加载头(604)、4号加载头(605)和5号加载头(606)的半径分别和加载单元右端盖(309)上的3号球形凹槽(316)、4号球形凹槽(317)和5号球形凹槽(318)半径配做。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置，其特征在于：包括主轴装夹部分(2)、加载单元部分(3)、加载单元支撑部分(4)、主要径向加载部分(5)、轴向加载部分(6)、扭矩加载部分(7)；
所述主轴装夹部分(2)包括传力杆(207)；
所述加载单元部分(3)包括加载单元主体(301)、加载单元右端盖(309)、1号球形凹槽(314)、2号球形凹槽(315)、3号球形凹槽(316)、4号球形凹槽(317)、5号球形凹槽(318)；
所述加载单元支撑部分(4)包括加载单元支架主体(401)、1号加载头(410)；
所述主要径向加载部分(5)包括2号加载头(508)；
所述轴向加载部分(6)包括3号加载头(604)、4号加载头(605)、5号加载头(606)；
所述扭矩加载部分(7)包括液压泵部分(7-1)；液压泵部分(7-1)包括液压泵(7-101)、扭矩传输测试装置(7-104)；
所述扭矩传输测试装置(7-104)中的联轴器将液压泵(7-101)的主轴和传力杆(207)连接起来；
所述1号球形凹槽(314)和2号球形凹槽(315)中心的连线都过加载单元主体(301)的圆心且互相垂直；
所述加载单元支架主体(401)最顶端的外圆半径和加载单元主体(301)的外圆半径配做，
所述2号加载头(508)和1号球形凹槽(314)半径配做，1号加载头(410)和2号球形凹槽(315)半径配做；3号加载头(604)、4号加载头(605)和5号加载头(606)的半径分别和加载单元右端盖(309)上的3号球形凹槽(316)、4号球形凹槽(317)和5号球形凹槽(318)半径配做。


2.根据权利要求1所述的一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置，其特征在于：
所述加载单元支撑部分(4)还包括1号加载杆(407)、1号传感器(408)、1号液压缸(409)；
所述1号加载杆(407)和1号加载头(410)通过螺纹连接，1号液压缸(409)将施加的载荷借助1号加载杆(407)和1号加载头(410)组成的结构传递到加载单元主体(301)上；装有1号传感器(408)的盒子锁紧于1号加载杆(407)紧靠1号加载头(410)处。


3.根据权利要求2所述的一种基于同步液压缸驱动加载的电主轴可靠性试验装置，其特征在于：
所述模拟加载部分中的主要径向加载部分(5)还包括1号加载底座(501)、2号液压缸(505)、2号加载杆(506)、2号传感器(507)；
所述1号加载底座(501)通过地脚螺栓固定在地平铁上，2号液压缸(505)通过螺栓和1号加载底座(501)连接，2号加载杆(506)与2号加载头(508)通过螺纹连接，装有2号传感器(507)的盒子锁紧于2号加载杆(506)紧靠2号加载头(508)处。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海龙，张正阳，杨兆军，陈传海，王继利，何佳龙，孙国立，高雷，池佳伟，路尧，王馨玮，庞浩文，刘严，韩良晟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22