一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机制造技术

本发明专利技术提供一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机，包括机架、测试力加载系统、测试轴承回转系统、传感器信号采集系统；测试力加载系统包括设主液压缸、弯矩上液压缸、弯矩下液压缸；主液压缸推杆带动上活动横板上下移动来加载轴向力，弯矩上液压缸推杆、弯矩下液压缸推杆共同作用加载弯矩；测试轴承回转系统通过变频电机带动同步带传动系统带动被测轴承的内圈转动；传感器信号采集系统用于检测所加载的压力及测量被测轴承的各位置的振动情况，从而判断被测轴承的疲劳状态。本发明专利技术实现了回转支承疲劳试验机轴向力加载和弯矩加载的分离，轴向力和弯矩大小的调整互不干扰，模拟更为真实的回转支承载荷工况或各类极端工况的出现。极端工况的出现。极端工况的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机


[0001]本专利技术属于回转支承测试
，具体涉及一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机。

技术介绍

[0002]回转支承是一种大型特殊滚动回转支承，其结构尺寸较大、转速偏低、制造工艺复杂、工作时需要承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩，被广泛应用于起重机、装卸机、挖掘机等设备中。目前广泛使用的回转支承疲劳试验机大多只能对被测回转支承施加轴向载荷，测量待测回转支承在不同轴向载荷状态下的疲劳寿命。而回转支承受到的径向载荷可通过换算的方式等效转化为轴向载荷来考虑。但是有些回转支承的实际工作状态不是只受轴向载荷和径向载荷的，所以目前的疲劳试验机不能有效地模拟回转支承实际工作状态。现有专利CN105865785B开发了一种可施加轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机。该试验机通过在一块与待测回转支承相连接的侧板两端施加不同大小的作用力，从而在待测回转支承处产生弯矩，通过调整施加的两个力的不同组合值来调节出所需要加载的弯矩值，这样就可以在实验回转支承处同时产生弯矩和轴向力。
[0003]但是，该装置需要协同控制两个处在不同工作状态的液压缸，才能完成轴向力及偏矩的同时加载。不管是调整轴向力还是弯矩都要同时调整两个液压缸的压力值。如果在被测回转支承运行过程中较大幅度的调整轴向力或者弯矩，处在不同工作状态的两个液压缸易出现较大的瞬态附加冲击，造成设备损伤和检测异常，因此该装置不适应用于回转支承的在线复杂变化载荷的测试。另一方面，由于被测轴承及连接法兰的自身重量较大，该装置在被测回转支承实际安装和拆卸过程中时十分不便，需要多个工人协同才能完成，且劳动强度大。在安装过程中，需要在竖直平面内完成法兰和被测轴承安装孔对心，此时需要工人抬起法兰（或被测轴承），转动法兰（或被测轴承）完成对孔，并保持很长的一段时间，直到多个螺栓全部拧入螺纹孔中。此时，才能依靠螺栓承受法兰或被测轴承的重量，从而避免安装过程中单个螺栓受到的剪切力过大，导致的螺栓变形和螺纹损伤。在拆卸过程中，同样需要防止单个螺栓受到的剪切力过大的问题，增加了拆装的难度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机，以解决
技术介绍
中所提出的缺陷或问题。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术的实施例提供一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机，所述疲劳试验机用于测试被测轴承，所述被测轴承由外圈、滚子、内圈组成；所述被测轴承的外圈加载轴向力和弯矩，所述内圈进行回转运动，所述滚子在被测轴承的内外圈滚道上滚动；其特征在于，所述疲劳试验机包括机架、测试力加载系统、测试轴承回转系统、传感器信号采集系统；所述机架主要包括底座、工作台面、下活动横板、上活动横板、上横板；所述测试力加载系统通过设置在上横板上方的主液压缸、弯矩上液压缸、设置
在工作台面下方的弯矩下液压缸；所述测试力加载系统包括设置在上横板上方的主液压缸、弯矩上液压缸、设置在工作台面下方的弯矩下液压缸；所述主液压缸包括一主液压缸推杆，所述弯矩上液压缸包括一弯矩上液压缸推杆，所述弯矩下液压缸包括一弯矩下液压缸推杆；所述主液压缸推杆带动上活动横板上下移动来加载轴向力，所述弯矩上液压缸推杆、弯矩下液压缸推杆共同作用加载弯矩；所述测试轴承回转系统，通过变频电机带动同步带传动系统带动被测轴承的内圈转动；所述传感器信号采集系统用于测量被测轴承的各位置的振动情况，从而判断被测轴承的疲劳状态。
[0006]进一步的，所述主液压缸、弯矩上液压缸、弯矩下液压缸由两套独立的液压回路控制；所述主液压缸推杆单独负责加载轴向力，其轴向力的大小可以通过一套电磁溢流阀和换向阀控制；所述弯矩上液压缸与弯矩下液压缸的推力始终保持一致，由另一套电磁溢流阀和换向阀控制。
[0007]进一步的，所述主液压缸包括一主液压缸推杆，所述主液压缸推杆的另一端通过第一法兰连接上活动横板；所述弯矩上液压缸包括一弯矩上液压缸推杆，所述弯矩上液压缸推杆的另一端穿过上活动横板上的通孔且设置有弯矩上加载块，所述弯矩上加载块在测试状态时与下活动横板的上方接触；所述弯矩下液压缸包括一弯矩下液压缸推杆；所述弯矩下液压缸推杆的另一端设置有弯矩下加载块，所述弯矩下加载块在测试状态时与下活动横板的下方接触；所述下活动横板的下方通过一第二法兰连接被测轴承的外圈；所述下活动横板下方正中央设置有圆柱孔；所述第二法兰上端设置有圆柱轴，所述圆柱孔与圆柱轴形状相适配。
[0008]进一步的，所述测试轴承回转系统包括设置在底座上的变频电机，所述变频电机的输出轴通过同步带传动系统连接有一中心盘轴，所述中心盘轴转动通过第三法兰连接有一转台轴承和第五法兰；所述中心盘轴通过螺钉固定连接转台轴承的内圈，所述转台轴承的外圈通过第四法兰固定于一工作台面上方；所述第三法兰通过第五法兰连接被测轴承的内圈。
[0009]具体的，所述传感器信号采集系统包括压力传感器、加速度传感器、信号调理器、PLC和上位机，所述PLC的输入端通过信号调理器连接加速度传感器与压力传感器，所述PLC双向电性连接上位机；所述压力传感器安装在上活动横板的下方；所述加速度传感器安装在被测轴承的外圈，所述加速度传感器与压力传感器将所采集到数据通过信号调理器调理后发送至PLC进行处理，PLC与上位机进行双向交互。
[0010]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：1、本专利技术实现了回转支承疲劳试验机轴向力加载和弯矩加载的分离，轴向力和弯矩大小的调整互不干扰，便于在测试轴承运转过程中动态的调整轴向力和弯矩的大小，模拟更为真实的回转支承载荷工况或各类极端工况的出现。在加载调整过程中无需停机，这是现有回转支承疲劳试验机难以做到的。
[0011]2、本专利技术采用的液压控制方式简单可靠，两套独立的液压回路单独控制轴向力加载和弯矩加载；虽然有三个液压缸需要控制，但主液压缸推杆的行程与两弯矩液压缸推杆行程相互独立，互不干扰，仅需控制液压管路的压力，而无需像现有采用多液压缸的回转支承疲劳试验机那样协同各液压缸的流量大小来使得不同液压推杆保持相同的行程。
[0012]3、本专利技术中被测轴承的拆装非常方便，劳动强度低。与测试轴承内外圈连接的法
兰采用了不同的固定方式，测试轴承下面的法兰采用螺栓的机械连接方式，测试轴承上面的法兰采用几何限位与下活动横板配合。通过回缩液压缸推杆，拧下法兰螺栓就可以便捷地取下被测轴承。整个拆装过程回转支承始终在工作台上，无需额外克服轴承和法兰本身的重量，拆改过程不易对被测轴承的螺纹造成损伤。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的
技术介绍
中的结构示意图。
[0014]图2为本专利技术的实施例中被测试轴承的结构示意图。
[0015]图3为本专利技术的实施例中疲劳试验机的内部结构示意图1。
[0016]图4为本专利技术的实施例中疲劳试验机的外部结构示意图。
[0017]图5为本专利技术的实施例中疲劳试验机的内部结构示意图2。
[0018]附图标记说明：1、外圈；2、滚子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机，所述疲劳试验机用于测试被测轴承，所述被测轴承由外圈、滚子、内圈组成；所述被测轴承的外圈加载轴向力和弯矩，所述内圈进行回转运动，所述滚子在被测轴承的内外圈滚道上滚动；其特征在于，所述疲劳试验机包括机架、测试力加载系统、测试轴承回转系统、传感器信号采集系统；所述机架主要包括底座、工作台面、下活动横板、上活动横板、上横板；所述测试力加载系统包括设置在上横板上方的主液压缸、弯矩上液压缸及设置在工作台面下方的弯矩下液压缸；所述测试力加载系统包括设置在上横板上方的主液压缸、弯矩上液压缸、设置在工作台面下方的弯矩下液压缸；所述主液压缸包括一主液压缸推杆，所述弯矩上液压缸包括一弯矩上液压缸推杆，所述弯矩下液压缸包括一弯矩下液压缸推杆；所述主液压缸推杆带动上活动横板上下移动来加载轴向力，所述弯矩上液压缸推杆、弯矩下液压缸推杆共同作用加载弯矩；所述测试轴承回转系统，通过变频电机带动同步带传动系统带动被测轴承的内圈转动；所述传感器信号采集系统用于检测所加载的压力及测量被测轴承的各位置的振动情况，从而判断被测轴承的疲劳状态。2.根据权利要求1所述的一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机，其特征在于，所述主液压缸、弯矩上液压缸、弯矩下液压缸由两套独立的液压回路控制；所述主液压缸推杆单独负责加载轴向力，其轴向力的大小可以通过一套电磁溢流阀和换向阀控制；所述弯矩上液压缸与弯矩下液压缸的推力始终保持一致，由另一套电磁溢流阀和换向阀控制。3.根据权利要求1所述的一种可分离加载轴向力和弯矩的回转支承疲劳试验机，其特征在于，所述主液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张城，朱晓宏，时银飞，莫亚梅，陈宝国，李壮，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：