适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及动车组牵引电机轴承电性能的测试技术，具体为一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置和方法。本发明专利技术技术方案主要内容分为四部分，一是多工况模拟及滚动轴承润滑油膜建立的试验装置，可模拟电机轴承实际运行环境，达到动态条件下建立轴承润滑油膜的装置，可为电机轴承油膜电性能参数及轴承绝缘性能评估提供基础；二是提供一种可有效对润滑油膜进行电性能测试的结构单元和方法，可准确获取润滑油膜电性能参数；三是提出一种基于绝缘涂层、轴承、润滑油膜的测量等效电路和油膜电性能参数计算方法，可为带电条件下油膜状态、绝缘轴承设计提供输入参数；四是提出一种轴承绝缘性能可靠性评估方法，可为产品设计提供依据。供依据。供依据。

【技术实现步骤摘要】
适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置和方法


[0001]本专利技术涉及动车组牵引电机轴承电性能的测试技术，一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置和方法。

技术介绍

[0002]随着采用DC
‑
AC变频驱动系统的动车组牵引电机轴承服役寿命逐渐延长，电腐蚀导致的轴承失效风险增大，这对列车运行安全造成了一定的影响。在实际产品故障案例中电蚀导致的轴承套圈及滚动体出现异常剥落占绝大多数。因此通过优化轴承绝缘涂层来提高轴承抗电蚀能力是一个主流的技术方向，但因轴承绝缘涂层有润滑油膜共同形成混联等效电路，要评估轴承绝缘性能可靠性则必须通过获取润滑油膜的电性能参数来建立评估方法。
[0003]因轴承油膜电性能参数与油膜厚度直接相关，而油膜厚度受轴承滚道状态、载荷、转速、温度等多因素影响，轴承油膜电性能参数难以准确测量。为了能够解决此问题，需要开发一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置和方法。
[0004]相关现有技术如下：
[0005](1)球盘式脂润滑球轴承油膜导电性试验台及其试验方法，该试验机只适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置，其特征在于：包括传动机构、试验轴系、环境试验腔、加载单元以及热风机；所述传动机构包括安装台、安装在安装台下方的驱动电机、安装在驱动电机输出轴上的主动轮、位于安装台上方并通过皮带与主动轮连接的从动轮；所述试验轴系包括试验轴、通过底座安装在安装台上的一对轴承座以及安装在轴承座内的一对轴承；所述试验轴中部通过两个轴承支撑，试验轴位于两个轴承之间的部分通过轴肩进行定位，位于轴承外侧的部分通过封环和锁紧螺母进行轴向固定；环境试验腔固定在安装台上，其内配有温度传感器，所示试验轴的传动端与从动轮固定连接，非传动端则由环境试验腔侧壁上开的孔伸入环境试验腔内用于安装油膜电性能测试单元；环境试验腔上设有进风口和出风口；所述进风口和出风口与热风机的出风口和进风口连接成循环管路；所述加载单元位于环境试验腔顶部；用于向油膜电性能测试单元施加径向载荷。2.如权利要求1所述的适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置，其特征在于，油膜电性能测试单元包括试验轴承单元、绝缘垫纸、数字电桥、加载定位套及轴向调整装置；试验轴承单元由轴承内外盖、位于轴承内外盖内部的试验轴承组成，轴承内外盖内侧设有用于存储润滑脂的环形储油槽，轴承内外盖下端通过螺栓连接，试验轴承顶部与轴承内外盖顶部内壁之间垫有绝缘垫纸，加载定位套底部设有将轴承内外盖卡住的凹槽，顶部则开有竖槽，所述加载单元伸入竖槽内；轴向调整装置包括尼龙座、碳刷、轴向调节螺杆、安装在环境试验腔外壁上的固定板，固定板上开有螺孔，尼龙座末端也开有螺孔，轴向调节螺杆穿过固定板上的螺孔后伸入尼龙座末端的螺孔内；尼龙座前端开有孔且碳刷限位于孔内，碳刷末端与尼龙座之间通过弹簧连接，碳刷前端顶住试验轴非传动端端面；试验轴承外圈与弹簧之间通过导线连接并串接有数字电桥。3.如权利要求1所述的适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置，其特征在于，所述加载单元包括安装在环境试验腔顶部且开有内螺纹的垫圈、通过外螺纹与垫圈螺旋连接的加载杆、套在加载杆上的压力传感器和弹簧，弹簧上方设有通过内四角或内六角结构套在加载杆上的加载扳手。4.一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试方法，利用适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试装置完成对油膜电阻、电容的测试，其特征在于，包括如下步骤：首先把润滑脂装入试验轴承及轴承内外盖储油槽内，并将试验轴承热套在试验轴上，再安装轴承内外盖并通过螺杆轴向紧固，确保试验轴承两端密封良好；然后将数字电桥正极接至试验轴承外圈，使用加载单元进行加载，同时通过轴向调整装置，确保碳刷与试验轴端部接触良好；最后按照要求转速、载荷以及环境温度进行试验，待转速、温度、载荷稳定后，使用数字电桥实时测量不同工况下对应的试验轴承的油膜电阻和电容值。5.如权利要求4所述的一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试方法，其特征在于，还包括击穿电压测试方法：首先通过理论计算获得确定厚度油膜击穿电压参考限值，选取合适的直流稳压电源，按上述测试电阻的方法建立要测量工况下的油膜，然后将直流稳压源串联至油膜、试验轴承、碳刷零件形成的测试回路中。测量时，逐步将电压升高，当电压突然降低，则该电压值即为该厚度油膜击穿电压值。6.如权利要求5所述的一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试方法，其特征在
于，还包括电性能参数计算方法，该方法通过不同类型的轴承油膜等效电路来计算轴承油膜电性能，为带电条件下油膜状态、绝缘轴承设计提供输入参数，并与测试值做对比；滚动轴承分为绝缘轴承和非绝缘轴承；绝缘轴承为内外圈带有涂层的绝缘轴承；
①
a.非绝缘轴承等效电路中，总电阻包括相互串联的轴承外圈电阻、轴承内圈电阻、滚动体总电阻、滚动体外油膜总电阻、滚动体内油膜总电阻，其中滚动体外油膜总电阻由所有滚动体外油膜电阻并联而成，滚动体内油膜总电阻由所有滚动体内油膜电阻并联而成；b.非绝缘轴承等效电路中，总电容包括相互串联的滚动体外油膜总电容以及滚动体内油膜总电容；滚动体外油膜总电容由所有滚动体外油膜电容并联而成，滚动体内油膜总电容由所有滚动体内油膜电容并联而成；
②
a.内外圈带有涂层的绝缘轴承等效电路中，总电阻包括相互串联的绝缘涂层电阻、轴承外圈电阻、轴承内圈电阻、滚动体总电阻、滚动体外油膜总电阻、滚动体内油膜总电阻，其中滚动体外油膜总电阻由所有滚动体外油膜电阻并联而成，滚动体内油膜总电阻由所有滚动体内油膜电阻并联而成；b.内外圈带有涂层的绝缘轴承等效电路中，总电容包括相互串联的绝缘涂层电容、滚动体外油膜总电容以及滚动体内油膜总电容；滚动体外油膜总电容由所有滚动体外油膜电容并联而成，滚动体内油膜总电容由所有滚动体内油膜电容并联而成。7.如权利要求6所述的一种适用于滚动轴承润滑油膜电性能参数测试方法，其特征在于，电性能参数计算方法中，绝缘涂层电容计算方法如下：C
涂层
＝ε0ε
r
A/d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)ε0——真空介电常数ε
r
—...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王永强，马浩，李继伟，石永进，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：