一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台制造技术

一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台，其包括载荷加载子系统，其中，载荷加载子系统包括：轴向载荷加载装置，其与试验平台的主轴连接，用于通过主轴向与主轴配合接触的被试轴承施加轴向载荷；径向载荷加载装置，其与试验平台的主轴连接，用于通过主轴向与主轴配合接触的被试轴承施加径向载荷。本平台利用载荷加载子系统能够在对电机轴承进行电腐蚀寿命试验时施加不同的轴向轴向载荷和/或径向载荷，这样也就为分析不同载荷情况下轴承电压与轴承电腐蚀程度之间的关系提供了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台
本专利技术涉及电机
，具体地说，涉及一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台。
技术介绍
现代变频驱动技术的发展，使得驱动系统的诸多性能指标大幅提升，例如调速范围变宽、动态响应变快、功率损耗变小等。但与此同时，变频驱动系统中的快速开关器件(如IGBT)产生的过高dv/dt、di/dt也会给系统带来严重的负面效应，其中就包括牵引电机轴承电腐蚀。轴承属于驱动系统中的核心关键部件，特别是在高转速、大载荷、强冲击的系统中，对轴承性能的要求尤为严格，因此必须对轴承电腐蚀问题进行管控。近年来，轨道交通领域发生了多起批量的牵引电机轴承电腐蚀问题，其表现是轴承内外圈出现搓衣板纹，电机异响等。由此直接引发的问题就是轴承早期失效，一般地铁列车运行2～3年即发生较明显的电腐蚀，此时需要更换新的轴承以保证驱动系统的可靠运行，由此带来的直接经济损失累计可达数千万元。轴承电腐蚀是由于轴承电压过高导致的，但是究竟什么样的轴承电压会使得轴承在其使用寿命期间会产生明显的轴承电腐蚀现象，目前没有相关试验方法支撑研究，因此关于轴承电压的评判指标目前没有可供参考的行业标准。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台，所述试验平台包括载荷加载子系统，其中，所述载荷加载子系统包括：轴向载荷加载装置，其与所述试验平台的主轴连接，用于通过所述主轴向与所述主轴配合接触的被试轴承施加轴向载荷；径向载荷加载装置，其与所述试验平台的主轴连接，用于通过所述主轴向与所述主轴配合接触的被试轴承施加径向载荷。根据本专利技术的一个实施例，所述轴向载荷加载装置包括：轴向承载架，其安装在所述试验平台的工作台上；轴向动作器，其安装在所述轴向承载架上并于所述主轴连接，用于沿所述主轴的轴向向所述主轴施加载荷。根据本专利技术的一个实施例，所述轴向载荷加载装置还包括：第一负荷传感器，其设置在所述轴向动作器与主轴之间，用于检测所述轴向动作器向所述主轴施加的载荷状态；和/或，第一位移传感器，其与所述轴向动作器或主轴连接，用于检测所述轴向动作器和或主轴沿主轴轴向的位移状态。根据本专利技术的一个实施例，所述径向载荷加载装置包括：径向动作器，其安装在所述试验平台的工作台下方并通过所述工作台的孔洞与所述试验平台的模拟齿轮箱连接，用于向所述模拟齿轮箱施加沿主轴径向的载荷，继而通过所述模拟齿轮箱将载荷传递到所述被试轴承。根据本专利技术的一个实施例，所述径向载荷加载装置还包括：第二负荷传感器，其设置在所述径向动作器与模拟齿轮箱之间，用于检测所述径向动作器向所述模拟齿轮箱的载荷状态；和/或，第二位移传感器，其与所述径向动作器或模拟齿轮箱连接，用于检测所述径向动作器和或模拟齿轮箱沿主轴径向的位移状态。根据本专利技术的一个实施例，所述试验平台还包括：转速施加子系统，其设置在所述主轴远离所述轴向载荷加载装置的一侧并与所述主轴连接，用于通过联轴器带动所述主轴转动。根据本专利技术的一个实施例，所述转速施加子系统包括：旋转电机，其通过联轴器与所述主轴连接，用于利用所述联轴器带动主轴在被试轴承中转动；变流器，其与所述旋转电机连接，用于驱动所述旋转电机转动；转速控制器，其与所述变流器连接，用于生成相应的转速控制指令并传输至所述变流器，以通过所述变流器控制所述旋转电机的转速。根据本专利技术的一个实施例，所述试验平台还包括：轴承电压施加子系统，其与所述试验平台的壳体引出线和转轴引出线连接，用于利用所述壳体引出线和转轴引出线向被试轴承施加相应的电压。根据本专利技术的一个实施例，所述轴承电压施加子系统包括：整流模块，其用于将接收到的交流电转换为相应的直流电；分压电路，其第一端口和第二端口分别与所述整流模块的输出端正极和输出端负极连接，第三端口用于与所述壳体引出线或轴承引出线连接；开关电路，其第一端口和第二端口分别于所述整流模块的输出端正极和输出端负极连接，第三端口用于与所述轴承引出线或壳体引出线连接，所述开关电路能够受控地将其第三端口与其第一端口之间的电连接导通或是将其第三端口与其第二端口之间的电连接导通。根据本专利技术的一个实施例，所述分压电路包括：串联的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述整流模块的输出端正极连接，所述第二分压电阻的第二端与所述整流模块的输出端负极连接，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共连接端形成所述分压电路的第三端口；第一支撑电容和第二支撑电容，所述第一支撑电容与所述第二支撑电容串联形成的电路连接在所述整流模块的输出端正极与输出端负极之间，所述第一支撑电容与第二支撑电容的公共连接端与所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共连接端连接。根据本专利技术的一个实施例，所述开关电路包括：第一可控开关，其第一端口与所述整流模块的输出端正极连接，第二端口形成所述开关电路的第三端口；第二可控开关，其第一端口与所述第一可控开关的第二端口连接，第二端口与所述整流模块的输出端负极连接。根据本专利技术的一个实施例，所述轴承电压施加子系统还包括：滤波电路，其连接在所述分压电路的第三端口与所述开关电路的第三端口之间。本专利技术所提供的电机轴承电腐蚀寿命试验平台利用载荷加载子系统能够在对电机轴承进行电腐蚀寿命试验时施加不同的轴向轴向载荷和/或径向载荷，这样也就为分析不同载荷情况下轴承电压与轴承电腐蚀程度之间的关系提供了基础。同时，该试验平台还可以利用转速加载子系统来在对电机轴承进行电腐蚀寿命试验时施加不同的转速，这样也就能够为分析不同转速情况下轴承电压与轴承电腐蚀程度之间的关系提供了基础。同时，转速加载子系统还能够实现转速可调的轴承电腐蚀寿命试验。转速驱动器与与转在被试轴承的转轴之间采用了电气绝缘的联轴器来连接，并且载荷施加子系统中的载荷加载装置是通过绝缘轴承来进行载荷加载的，因此转速加载子系统与荷加载子系统与被试轴承均实现了电气隔离，这对防止干扰、减小试验误差有重要的作用。此外，该试验平台所包含的轴承电压施加子系统采能够提供频率、幅值可调的轴承电压，并且该轴承电压并不必然的是直流电压，根据实际需要，该轴承电压还可以为交流电压，这样也就可以用来模拟列车在实际运行过程中牵引电机轴承所承受的轴承电压，更符合实际情况。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术一个实施例的电机轴承电腐蚀寿命试验平台的结构示意图；图2至图4是根据本专利技术一个实施例的载荷加载子系统的结构示意图；图5是根据本专利技术一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台，其特征在于，所述试验平台包括载荷加载子系统，其中，所述载荷加载子系统包括：/n轴向载荷加载装置，其与所述试验平台的主轴连接，用于通过所述主轴向与所述主轴配合接触的被试轴承施加轴向载荷；/n径向载荷加载装置，其与所述试验平台的主轴连接，用于通过所述主轴向与所述主轴配合接触的被试轴承施加径向载荷。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机轴承电腐蚀寿命试验平台，其特征在于，所述试验平台包括载荷加载子系统，其中，所述载荷加载子系统包括：
轴向载荷加载装置，其与所述试验平台的主轴连接，用于通过所述主轴向与所述主轴配合接触的被试轴承施加轴向载荷；
径向载荷加载装置，其与所述试验平台的主轴连接，用于通过所述主轴向与所述主轴配合接触的被试轴承施加径向载荷。


2.如权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述轴向载荷加载装置包括：
轴向承载架，其安装在所述试验平台的工作台上；
轴向动作器，其安装在所述轴向承载架上并于所述主轴连接，用于沿所述主轴的轴向向所述主轴施加载荷。


3.如权利要求2所述的试验平台，其特征在于，所述轴向载荷加载装置还包括：
第一负荷传感器，其设置在所述轴向动作器与主轴之间，用于检测所述轴向动作器向所述主轴施加的载荷状态；和/或，
第一位移传感器，其与所述轴向动作器或主轴连接，用于检测所述轴向动作器和或主轴沿主轴轴向的位移状态。


4.如权利要求1～3中任一项所述的试验平台，其特征在于，所述径向载荷加载装置包括：
径向动作器，其安装在所述试验平台的工作台下方并通过所述工作台的孔洞与所述试验平台的模拟齿轮箱连接，用于向所述模拟齿轮箱施加沿主轴径向的载荷，继而通过所述模拟齿轮箱将载荷传递到所述被试轴承。


5.如权利要求4所述的试验平台，其特征在于，所述径向载荷加载装置还包括：
第二负荷传感器，其设置在所述径向动作器与模拟齿轮箱之间，用于检测所述径向动作器向所述模拟齿轮箱的载荷状态；和/或，
第二位移传感器，其与所述径向动作器或模拟齿轮箱连接，用于检测所述径向动作器和或模拟齿轮箱沿主轴径向的位移状态。


6.如权利要求1～5中任一项所述的试验平台，其特征在于，所述试验平台还包括：
转速施加子系统，其设置在所述主轴远离所述轴向载荷加载装置的一侧并与所述主轴连接，用于通过联轴器带动所述主轴转动。


7.如权利要求6所述的试验平台，其特征在于，所述转速施加子系统包括：
旋转电机，其通过联轴器与所述主轴连接，用于利用所述联轴器带动主轴在被试轴承中转动；
变流器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，支永健，闫光临，高子凡，周伟，王龙，周帅，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43