本发明专利技术涉及一种轴系径向加载装置；解决现有只对轴系进行测试，以及通过液压缸或者丝杠等的伸缩直接或间接与轴承接触，会对采集的测试信号造成干扰的技术问题；包括径向加载机构、轴系旋转机构、静压气浮轴承、数据采集模块以及工控机，径向加载机构包括支座以及安装在支座上的加载组件，加载组件用于向被测轴系提供径向的加载载荷，加载组件与静压气浮轴承的轴瓦侧面连接，轴瓦两侧的进气孔均与外部进气设备连接，轴系旋转机构设置在静压气浮轴承下端，数据采集模块设置在被测轴系一侧，用于采集被测轴系在测试时的温度、振动特性，工控机设置在径向加载机构一侧，并与加载组件、轴系旋转机构、数据采集模块电连接。数据采集模块电连接。数据采集模块电连接。
【技术实现步骤摘要】
一种轴系径向加载装置
[0001]本专利技术涉及轴系性能测试装置，具体涉及一种轴系径向加载装置。
技术介绍
[0002]随着高端制造业的高质量快速发展，对使用精密轴承的轴系性能要求越来越苛刻；如精密机床、人造卫星、大型医疗器械等具有旋转机构的设备来说，其性能受所使用的轴系影响很大。为了使设备运行满足使用性能要求，减少故障率，需要在量产前对轴系进行大量测试。
[0003]目前常用的试验方法通常是只对轴承进行测试，而忽略轴与轴承座对轴系的影响，这样得出的试验结果与实际产品状态有一定的差别，并且传统径向载荷的施加一般是通过液压缸或者丝杠等的伸缩直接或间接与轴承接触来实现，会对轴承施加多余的约束，对采集的测试信号造成干扰。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是解决现有轴系测试方法只对轴承测试的结果与实际状态有一定差别，且通过液压缸或者丝杠等的伸缩直接或间接与轴承接触，会对采集的测试信号造成干扰的技术问题，而提供一种轴系径向加载装置。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种轴系径向加载装置，其特殊之处在于：
[0007]包括径向加载机构、轴系旋转机构、静压气浮轴承、数据采集模块以及工控机；
[0008]所述径向加载机构包括支座以及安装在支座上的加载组件；
[0009]所述加载组件用于向被测轴系提供径向的加载载荷；
[0010]所述加载组件与静压气浮轴承的轴瓦靠近径向加载机构的侧面连接；
[0011]所述轴瓦两侧的进气孔均与外部进气设备连接；
[0012]所述轴系旋转机构用于安装被测轴系以及驱动被测轴系旋转；
[0013]所述数据采集模块用于采集被测轴系在测试时的温度、振动特性；
[0014]所述工控机设置在径向加载机构一侧，并与加载组件、轴系旋转机构、数据采集模块电连接，用于控制加载组件、轴系旋转机构、数据采集模块运行以及对数据采集模块采集到的数据进行显示；通过在径向加载机构以及被测轴系之间设置静压气浮轴承，既可以实现径向载荷的传递，又可以使得径向加载机构不与被测轴系接触，防止对采集的测试信号造成干扰。
[0015]进一步地，所述加载组件包括拉压传感器、第一电机、径向丝杠、限位件以及丝杠顶块；
[0016]所述拉压传感器一端安装在所述支座上，另一端与第一电机连接；
[0017]所述径向丝杠水平设置，其一端与第一电机的输出轴同轴连接，另一端与丝杠顶块连接；
[0018]所述丝杠顶块与所述轴瓦靠近径向加载机构的侧面连接，加载组件采用第一电机与径向丝杠的动力传递方式目的在于：一是稳定性好，二是可以通过测流经第一电机的电流，间接得到被测轴系的扭矩，实现了扭矩测量的简化；
[0019]所述限位件安装在支座上，并与所述轴瓦连接，用于固定轴瓦以及限制轴瓦的位置；
[0020]所述拉压传感器、第一电机均与工控机电连接。
[0021]进一步地，所述限位件包括两个分别位于径向丝杠两侧的径向导杆以及位于每个径向导杆上的径向滑块；
[0022]所述径向导杆与径向丝杠平行；
[0023]两个所述径向导杆均安装在所述支座上；
[0024]所述径向滑块在所述径向导杆上滑动，且两个径向滑块分别与所述静压气浮轴承轴瓦的两侧相连。
[0025]进一步地，所述轴系旋转机构包括基座、驱动件以及驱动转接法兰；
[0026]所述基座设置在所述静压气浮轴承下方；
[0027]所述驱动件设置在所述基座内，其动力输出端与驱动转接法兰的下端连接，驱动转接法兰的上端用于与被测轴系的轴连接；
[0028]所述基座上端用于安装被测轴系的轴承座；
[0029]所述被测轴系安装在所述基座上。
[0030]进一步地，所述驱动件包括第二电机、主动齿轮与从动齿轮；
[0031]所述第二电机安装在所述基座内，第二电机的驱动轴的轴线竖直设置；
[0032]所述主动齿轮与所述驱动轴同轴连接；
[0033]所述从动齿轮与主动齿轮啮合，且与基座同轴设置；
[0034]所述驱动转接法兰与所述从动齿轮同轴连接；
[0035]所述第二电机与工控机电连接。
[0036]进一步地，所述数据采集模块包括用于采集被测轴系温度的温度传感器和用于采集被测轴系振动特性的加速度传感器；
[0037]所述温度传感器与加速度传感器均设置在被测轴系上，温度传感器与加速度传感器均与工控机电连接；
[0038]所述工控机用于采集并显示温度传感器、加速度传感器所测得的数据。
[0039]进一步地，为了改变对被测轴系的载荷加载位置，对被测轴系进行不同位置的多组测试，还设置了竖直移动机构；
[0040]所述竖直移动机构包括第三电机、轴向丝杠、轴向联轴器、轴向导轨和轴向滑台；
[0041]所述轴向导轨竖直安装在所述支座上；
[0042]所述轴向滑台套设连接在所述轴向导轨上；
[0043]所述第三电机安装在所述支座上，所述轴向丝杠一端通过轴向联轴器与所述第三电机的输出轴连接，另一端穿过所述轴向滑台，用于带动轴向滑台沿轴向导轨滑动；
[0044]所述拉压传感器与所述轴向滑台连接；
[0045]两个所述径向导杆均安装在轴向滑台上；
[0046]所述第三电机所述工控机电连接，丝杠优选为滚珠丝杠，其具有传动效率高、传动
精度高、运动平稳、摩擦力小、使用寿命长等优点。
[0047]进一步地，所述主动齿轮与从动齿轮均为直齿轮，将主动齿轮与从动齿轮设置为直齿轮，可以进一步防止对轴系产生额外的轴向力，保证轴系测量结果的准确性。
[0048]进一步地，为了防止轴向滑块滑出轴向导轨或者轴向丝杠，所述轴向导轨和/或轴向丝杠上端安装有限位板，可以提高轴向滑块运行的稳定性。
[0049]进一步地，为了保证轴向滑块运行的稳定性，所述轴向导轨的数量为两个，且分别设置在轴向滑块的两侧；
[0050]为了减小整个装置的重量，节约材料成本，在保证轴向滑台稳定运行的前提下，所述轴向滑台设置有多个缺口。
[0051]本专利技术的有益效果是：
[0052]1、本专利技术提出的一种轴系径向加载装置，通过设置的轴系旋转机构用于驱动被测轴系的旋转，使得在进行径向加载时，可以模拟被测轴系的运行状态，从而使得测得的轴系的数据更为准确；
[0053]通过设置的径向加载机构可以实现对被测轴系径向载荷的加载；
[0054]通过设置的静压气浮轴承，既可以实现径向载荷的传递，又可以避免加载组件与被测轴系的直接接触，防止加载组件对被测轴系施加多余的约束，从而对采集的测试信号造成干扰，保证测得的数据的可靠性与准确性。
[0055]2、本专利技术提出的一种轴系径向加载装置，通过设置的静压气浮轴承，使得被测轴系上的热量散失与实际运行时更接近，进一步保证测得的数据的可靠性与准确性。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轴系径向加载装置，其特征在于：包括径向加载机构(1)、轴系旋转机构(2)、静压气浮轴承(3)、数据采集模块以及工控机(5)；所述径向加载机构(1)包括支座(11)以及安装在支座(11)上的加载组件；所述加载组件用于向被测轴系(4)提供径向的加载载荷；所述加载组件与静压气浮轴承(3)的轴瓦(32)靠近径向加载机构(1)的侧面连接；所述轴瓦(32)两侧的进气孔均与外部进气设备连接；所述轴系旋转机构(2)设置在静压气浮轴承(3)下端，用于安装被测轴系(4)以及驱动被测轴系(4)旋转；所述数据采集模块用于采集被测轴系(4)在测试时的温度、振动特性；所述工控机(5)与加载组件、轴系旋转机构(2)、数据采集模块电连接，用于控制加载组件、轴系旋转机构(2)、数据采集模块运行以及对数据采集模块采集到的数据进行显示。2.根据权利要求1所述的一种轴系径向加载装置，其特征在于：所述加载组件包括拉压传感器(17)、第一电机(18)、径向丝杠(19)、限位件以及丝杠顶块(111)；所述拉压传感器(17)一端安装在所述支座(11)上，另一端与第一电机(18)连接；所述径向丝杠(19)水平设置，其一端与第一电机(18)的输出轴同轴连接，另一端与丝杠顶块(111)连接；所述丝杠顶块(111)与所述轴瓦(32)靠近径向加载机构(1)的侧面连接；所述限位件安装在支座(11)上，并与所述轴瓦(32)连接；所述拉压传感器(17)、第一电机(18)均与工控机(5)电连接。3.根据权利要求2所述的一种轴系径向加载装置，其特征在于：所述限位件包括两个分别位于径向丝杠(19)两侧的径向导杆(112)以及位于每个径向导杆(112)上的径向滑块(113)；所述径向导杆(112)与径向丝杠(19)平行；两个所述径向导杆(112)均安装在所述支座(11)上；所述径向滑块(113)在所述径向导杆(112)上滑动，且两个径向滑块(113)分别与所述静压气浮轴承(3)轴瓦(32)的两侧相连。4.根据权利要求3所述的一种轴系径向加载装置，其特征在于：所述轴系旋转机构(2)包括基座(21)、驱动件以及驱动转接法兰(25)；所述基座(21)设置在所述静压气浮轴承(3)下方；所述驱动件设置在所述基座(21)内，其动力输出端与驱动转接法兰(25)的下端连接，驱动转接法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，张亚涛，李治国，谢友金，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：
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