本实用新型专利技术涉及一种应用于滚珠丝杠副可靠性领域的试验装置，特别是涉及一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台。该试验台主要由滚珠丝杠副驱动部分、载荷施加部分和自动控制部分组成，所述滚珠丝杠副驱动部分由伺服电机(14)、滚珠丝杠副和工作台(7)组成，所述载荷施加部分由安装在工作台(7)左右两端面的左右两套电液伺服加载装置组成，所述的自动控制部分包括：上位工控机，下位可编程控制器PLC，伺服驱动器，A/D卡，电磁换向阀，信号放大器，拉压力传感器和位移传感器。本实用新型专利技术能够对不同型号的滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种应用于滚珠丝杠副可靠性领域的试验装置，特别是，本技术涉及一种能够对滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验的试验台。
技术介绍
滚动功能部件行业在我国机械工业中属于新兴行业，近几年，随着精密机床、数控机床等一系列数字化制造装备的发展，滚动功能部件以高精度、零间隙、高刚度、允许负荷大、低噪音以及低耗能等特点得到高速发展。然而近五年的统计结果表明，国产滚动功能部件的市场占有率逐年下降，而进口量却已连续多年增长。主要原因是国产的高性能滚动功能部件产品与国外有明显差距，其中产品的可靠性及精度保持性是制约国产产品发展的最大瓶颈。在国家“高档数控与基础制造装备”科技重大专项中，关于共性技术的研究的第一项就是“可靠性设计与性能试验技术”，要求提供能用于规模化的可靠性设计及试验方法。时至今日，滚珠丝杠副作为主要的滚动功能部件产品以及数控机床的关键功能部件之一，绝大多数机床制造企业都没有其可靠性试验装置或试验台。本技术根据滚珠丝杠副实际使用工况，提出了一种通过电液伺服加载装置能够对滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验的试验台。通过该试验台对滚珠丝杠副进行可靠性试验，一方面为数控机床可靠性增长和可靠性评估提供基础故障数据，另一方面也有利于提升机床企业对关键功能部件的筛选能力。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是目前滚珠丝杠副可靠性试验装置不能模拟其实际使用工况，即不能进行动、静态加载可靠性试验，本技术提供了一种能够对滚珠丝杠副实现动、静态加载并进行可靠性试验的一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台。为解决上述技术问题，本技术具体采用如下技术方案来实现一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，由滚珠丝杠副驱动部分、载荷施加部分和自动控制部分组成，所述滚珠丝杠副驱动部分由伺服电机14、滚珠丝杠副和工作台7组成，所述工作台7通过滚动导轨副6安装在滑座13上，滑座13固定在地平铁I上，所述工作台7通过固定在滑座13上的伺服电机14和滚珠丝杠副5驱动在滚动导轨副6的导轨上往复移动；所述载荷施加部分由安装在工作台7左右两端面的左右两套电液伺服加载装置组成，所述电液伺服加载装置包括布置在滑座13两测的液压缸9，装在液压缸9上的电液伺服阀19和位移传感器11，与液压缸9固定连接的拉压力传感器12，放置在工作台7上的模拟惯性负载的砝码10 ;所述的自动控制部分包括上位工控机，下位可编程控制器PLC，伺服驱动器，A/D卡，电磁换向阀，信号放大器，拉压力传感器和位移传感器。所述滑座13断面成“凹”型，滑座13通过T型螺栓固定在地平铁I的中间位置，所述滚动导轨副6由导轨和滑块组成，导轨安装在滑座13凸出的两侧，滑块安装在导轨上，工作台7安装在滑块上；用于安装伺服电机14的伺服电机座15固定在滑座13中间凹处；伺服电机14的输出端通过联轴器16与滚珠丝杠副5中的滚珠丝杠连接，滚珠丝杠两端分别通过轴承、轴承座固定支撑，轴承座通过螺栓固定在滑座13中间凹处，滚珠丝杠副5中螺母通过螺栓与工作台7底部固定的。所述的液压缸9选用双活塞杆式液压油缸，双活塞杆分别从液压缸9的两端伸出，活塞杆一端固定在活塞杆支座4上,另一端通过位移传感器支架18、拉压力传感器12和连接轴17固定在另一个活塞杆支座4上，活塞杆支座4固定于液压加载底座3上；所述电液伺服阀19通过螺栓固定在液压缸9上。所述的液压缸9两端通过呈L型的液压缸法兰支座2与液压固定底座8固定，所述的液压固定底座8为板类结构件，通过螺栓和销将其固定在工作平台7左右端面上。所述的位移传感器支架18为板类结构件，其上设有固定位移传感器11内芯的小孔和支撑活塞杆的大孔。所述的液压加载底座3端面呈工字型，由三块板焊接而成，底板通过T型螺栓固定在地平铁I上面，上板两端固定活塞杆支座4。所述自动控制部分的下位可编程控制器PLC的上行方向与上位工控机通讯，下行方向分别与伺服驱动器和电磁换向阀连接，伺服驱动器输出端与伺服电机的电源接口和编码器接口连接。所述上位工控机控制界面由VB编制，在控制界面上选定工作模式和试验参数，与下位可编程控制器通过RS232C进行串口通讯，下位可编程控制器PLC通过伺服驱动器控制伺服电机的启、停和运转，通过控制电磁换向阀动作，由电液伺服阀控制液压缸9对工作台7施加载荷力。所述左右两套电液伺服加载装置由一个控制器的两个通道控制，以实现左右两套电液伺服加载装置同步加载或异步加载，加载力的大小、动态力频率、加载波形、加载时间或者振幅参数在上位工控机VB界面上进行设置，加载过程中由位移传感器11和拉压力传感器12将信号通过信号放大器放大后反馈给上位工控机，实现双闭环控制。所述砝码10根据试验需要设计成不同质量，在工作平台上放置不同重量的砝码，来模拟惯性负载。与现有技术相比本技术的有益效果是1.本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，采用电液伺服对滚珠丝杠副驱动的工作台进行动、静态加载，从而模拟滚珠丝杠副在实际切削过程中所承受的载荷。通过对被测的滚珠丝杠副进行模拟真实工况的可靠性试验，暴露和激发产品故障，为产品的可靠性增长和评估提供实用的基础数据。2.本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，能够实现对作用在机床滚珠丝杠副上的切削力的动、静态模拟，切削力幅值和加载频率根据不同工况动态可调。3.本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，可以通过在工作台上安装不同质量的砝码进行模拟滚珠丝杠副驱动的惯性载荷。4.本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台的切削力加载部分安装有拉、压力传感器和位移传感器，能实时检测模拟载荷的大小，实现实时监控和力及位移闭环控制及反馈，使加载装置具有较高的加载精度。5.本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台针对不同型号的滚珠丝杠副只需更换安装过度件就可以对其进行可靠性加载试验，体现了本实验台的灵活性和通用性。附图说明图1为本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台加载状态的轴测投影图；图2为本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台的控制原理框图。图中1.地平铁，2.液压缸法兰支座，3.液压加载底座，4.活塞杆支座，5.滚珠丝杠副，6.滚动导轨副，7.工作台，8.液压固定底座，9.液压缸，10.砝码，11.位移传感器，12.拉压力传感器，13.滑座，14.伺服电机，15.伺服电机座，16.联轴器，17.连接轴、18位移传感器支架，19.电液伺服阀。具体实施方式以下结合附图对本技术作详细的描述参阅图1，本技术所述的具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台由滚珠丝杠副驱动部分、载荷施加部分和自动控制部分组成。一、滚珠丝杠副驱动部分所述滚珠丝杠副驱动部分由伺服电机14、伺服电机底座15、联轴器16、滚珠丝杠副丝杠、螺母、螺母座5、轴承2个、轴承座2个、滚动导轨副2套，包括导轨，滑块6、滑座13、地平铁I和工作台7组成。所述滑座13断面成“凹”型，滑座13凸出的两侧设有安装导轨的螺纹孔，滑座13的中间凹处设置有安装轴承座和伺服电机底座15的螺纹孔以及用于穿过T本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，由滚珠丝杠副驱动部分、载荷施加部分和自动控制部分组成，其特征在于：所述滚珠丝杠副驱动部分由伺服电机(14)、滚珠丝杠副和工作台(7)组成，所述工作台(7)通过滚动导轨副(6)安装在滑座(13)上，滑座(13)固定在地平铁(1)上，所述工作台(7)通过固定在滑座(13)上的伺服电机(14)和滚珠丝杠副(5)驱动在滚动导轨副(6)的导轨上往复移动；所述载荷施加部分由安装在工作台(7)左右两端面的左右两套电液伺服加载装置组成，所述电液伺服加载装置包括：布置在滑座(13)两测的液压缸(9)，装在液压缸(9)上的电液伺服阀(19)，放置在工作台(7)上的模拟惯性负载的砝码(10)；所述的自动控制部分包括：上位工控机，下位可编程控制器PLC，伺服驱动器，A/D卡，电磁换向阀，信号放大器，拉压力传感器和位移传感器。
【技术特征摘要】
1.一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，由滚珠丝杠副驱动部分、载荷施加部分和自动控制部分组成，其特征在于: 所述滚珠丝杠副驱动部分由伺服电机(14)、滚珠丝杠副和工作台(7)组成，所述工作台(7)通过滚动导轨副(6)安装在滑座(13)上，滑座(13)固定在地平铁⑴上，所述工作台(7)通过固定在滑座(13)上的伺服电机(14)和滚珠丝杠副(5)驱动在滚动导轨副(6)的导轨上往复移动；所述载荷施加部分由安装在工作台(7)左右两端面的左右两套电液伺服加载装置组成，所述电液伺服加载装置包括:布置在滑座(13)两测的液压缸(9)，装在液压缸(9)上的电液伺服阀(19)，放置在工作台(7)上的模拟惯性负载的砝码(10);所述的自动控制部分包括:上位工控机，下位可编程控制器PLC，伺服驱动器，A/D卡，电磁换向阀，信号放大器，拉压力传感器和位移传感器。2.根据权利要求1所述的一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，其特征在于: 所述滑座(13)断面成“凹”型，滑座(13)通过T型螺栓固定在地平铁(I)的中间位置，所述滚动导轨副(6)由导轨和滑块组成，导轨安装在滑座(13)凸出的两侧，滑块安装在导轨上，工作台(7)安装在滑块上；用于安装伺服电机(14)的伺服电机座(15)固定在滑座(13)中间凹处；伺服电机(14)的输出端通过联轴器(16)与滚珠丝杠副(5)中的滚珠丝杠连接，滚珠丝杠两端分别通过轴承、轴承座固定支撑，轴承座通过螺栓固定在滑座(13)中间凹处，所述滚珠丝杠副(5)中螺母通过螺栓与工作台(7)底部固定的。3.根据权利要求1或2所述的一种具有电液伺服加载装置的滚珠丝杠副可靠性试验台，其特征在于: 所述的液压缸(9)选用双活塞杆式液压油缸，双活塞杆分别从液压缸(9)的两端伸出，活塞杆 一端固定在活塞杆支座(4)上，另一端通过位移传感器支架(18)、拉压力传感器(12)和连接轴(17)固定在另一个活塞杆支座(4)上，活塞杆支座(4)固定于液压加载底座(3)上； 所述电液伺服阀(19)通过螺栓固定在液压缸(9)上。4.根据权利要求3所述的一种具有电液伺服...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国发，何佳龙，杨兆军，焦大蒙，段炜，蒋敬仁，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：
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