[发明专利]特大型转盘轴承性能试验机

说明书

技术领域

本发明属于一种轴承性能试验机，特别涉及一种轴承外径为φ1600—φ3500mm的特大型转盘轴承性能试验机。

背景技术

随着我国能源结构的调整，风力发电作为一种清洁能源占有越来越重要的份额，作为大型转盘轴承的风能轴承市场巨增，但由于国内生产厂家缺乏相应的试验条件，无法对轴承性能做进一步的改进与提高，与国外产品差距比较大。随着风能市场竞争的加剧，对产品的可靠性要求越加严格，主机厂对风能轴承生产商提出了越来越严格的要求，没有试验手段，将很难获得用户的认可和市场准入。即使我们解决了产品设计、加工设备、加工工艺测量等诸多问题，用户也难以接受没有经过试验验证的产品。而且产品一旦在用户使用中失效将会给生产厂家在声誉和经济上造成巨大损失，这种风险是任何轴承生产厂难以接受的。对于特大型轴承的试验，由于轴承的重要性国外主要生产企业都相当重视，为了保证产品的可靠性，均不惜巨资通过各种方法对其产品进行模拟试验。通过试验完善设计、改进工艺，使其产品达到了相当高的技术水平与可靠性。但是由于该类试验机属特大型转盘轴承研制的关键专用设备，国外轴承厂家对该试验机技术封锁，国内生产厂家缺乏相应的试验条件。由于特大性轴承试验机结构复杂、投资较大，国内还没有相关产品，只有一些厂家制造了一些简易试验装置，由于不能对轴承工况进行模拟，只能做回转性的检测，无法起到对产品的验证作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种特大型转盘轴承性能试验机，可通过液压加载方式测出被试轴承在加载径向压力后的启动摩擦力矩及旋转状态时的即时摩擦力矩值，并观测轴承在加载过程中的运转的平稳性。

本发明主要由工作动力装置、加载装置、支承装置及液压装置构成，

试验轴承定圈与工作台面用高强度螺栓联接，动圈通过齿轮传动与工作动力装置相连，并与加载臂装置前端过渡盘连接，通过加载装置末端的油缸对旋转的试验轴承加载一定量的倾覆力矩，从而对试验轴承做性能测试。支承装置主要用于试验轴承的安装与拆卸，轴承加载试验时，需将支承装置退后，使加载臂处于悬臂状态。

所述的工作动力装置是包括电机、减速器、联轴器、扭矩传感器、花键轴、锥齿轮、小齿轮。电机、减速机与花键轴连接，在减速器与花键轴之间装有扭矩传感器，直接测量并输出实际扭矩值。试验轴承转速可实现无级调速。减速机与扭矩传感器之间用刚性联轴器连接,由花键轴将力传递至一组一级正交锥齿轮，从而带动小齿轮再由小齿轮带动被试轴承的内齿或外齿啮合传动，从而测出轴承在各种载荷下的力矩值。

所述的加载装置包括过渡盘、加载臂、调心滚子轴承及加载油缸。试验轴承动圈、过渡盘与加载臂连接好后，将试验轴承定圈用高强度螺栓与工作台面连结，调节工作台侧面的钢丝轮轴，使试验轴承上的外齿或内齿与小齿轮相啮合。加载臂的右端则用一套调心滚子轴承与加载油缸相连，通过油缸将最大至一定量的径向力加在加载臂上，从而模拟施加的颠覆力矩。采用调心滚子轴承使加载臂在加压变形的情况下，可自动调整。由于加载臂尽量加长而使加压试验时作用在试验轴承上的力尽量减小，尽可能降低试验轴承产生的摩擦力矩对试验结果的影响。

所述的支承装置包括轨道、电机、齿轮、齿条、丝杠、丝母座、调整螺栓、前后支承、小车车架。前后支承分别装在小车车架上，两辆小车用连接杆固定在一起，由电机通过齿轮、齿条将加载臂沿轨道移送到安装位置。前后支承上装有保持架与短圆柱滚子，以方便固紧试验轴承与工作台连接的螺栓。调左右时，用扳手拧小车左侧的丝杠，扳动丝杠，带动整个支承左右移动；调上下时，则用支承下的调整螺栓来调整；从而可达到小车带动加载臂上下、左右、前后移动。

所述的液压加载控制装置包括变量柱塞泵、电机、压力表、 电磁阀、加载油缸、比例溢流阀、 吸油过滤器 、液压油箱、电液比例溢流阀。液压加载系统为中高压系统，用于对试验轴承进行加载。由电液比例溢流阀控制系统压力，通过电气控制可自动调整加载负荷的大小。

经对试验轴承进行模拟试验，分别测试其空载及加载25%、50%、75%、100%的径向力时的启动摩擦力矩及电流值，加载完毕后进行解体，测试轴承的各项指标达到用户要求。由大量的试验数据显示，轴承的启动及旋转摩擦力矩与轴承承载的倾覆力矩成一定的线性关系，由此可为轴承的设计与制造提供一定的数据。本发明可测试轴承的以下性能：